[发明专利]一种风力发电机组状态监测装置

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组状态监测装置。

背景技术

风力发电机组属于大型机电一体化旋转机械设备，由风力机、齿轮箱、发电机等部件组成的传动系统是实现风能到电能转换的主要设备，也是能量传递过程的主要承载部件。风力发电机组主要部件寿命一般20年，但是由于我国风电机组多数安装在西北部和沿海地区，机组经常工作在低温、沙尘、雷电、冰雪、风暴等恶劣环境条件下，而且由于风速、载荷和风轮转速变化范围大，上网要求高，导致机组运行工况复杂，极易造成风电机组传动系统在寿命期内出现故障甚至损坏。通常风电场机组数量多、分布范围广，运行中无人值守，设备出现故障不易及时发现，因此影响到机组的安全可靠性，甚至造成经济损失。因此，对风力发电机组运行状态进行实时在线监测是十分必要的。

风力发电机组运行状态监测涉及内容比较广泛，目前已应用的状态监测系统一般在于对机组轴系振动进行检测，并通过信号分析技术给出设备故障信息，如果能够结合音频、视频信息处理技术，并结合风电场实际需要添加烟雾报警、外部人员非法入侵报警等信息，则可以实现对机组运行状况更全面的监测，并可以为运行值班人员提供更为全面和直观的现场信息。

发明内容

针对上述背景技术中提到的现有风力发电机组监测系统没有风力发电机组对音频和视频信息进行监测等不足，本发明提出了一种风力发电机组状态监测装置。

本发明的技术方案是，一种风力发电机组状态监测装置，通过8路振动加速度传感器、4路摄像机和以太网对风力发电机组的状态进行监测；其特征是该装置包括模拟量采集单元、数字量采集单元、音频采集单元、视频采集单元、第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、ARM处理器、就地存储单元、摄像机控制单元和网络接入单元；

所述模拟量采集单元和数字量采集单元分别与第一数字信号处理器连接；音频采集单元和视频采集单元分别与第二数字信号处理器连接；ARM处理器分别与第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、就地存储单元、摄像机控制单元和网络接入单元连接；

所述模拟量采集单元用来采集8路振动加速度传感器的信号；数字量采集单元用于采集转速、温度和烟雾报警信号；音频采集单元用来监测机组运行声音信息；视频采集单元用来采集4路摄像机视频监测信号；第一数字信号处理器用来处理模拟及数字量信息，并对振动时域信号进行数据分析，将数据分析的结果传送到ARM处理器；第二数字信号处理器用来处理音频及视频信息，对音频及视频数据进行编码，并将计算结果传送到ARM嵌入式处理器；就地存储单元用来临时存储信息，作为网络阻塞时的数据缓存；ARM处理器用于通过网络接入单元实现与远程计算机的通信，将通信的信息传送到远程计算机实现远程在线监测，并接受远程计算机指令。

所述第一数字信号处理器采用型号为TMS320F2812。

所述第二数字处理器采用型号为TMS320DM642。

本发明能够对风力发电机组进行视频、音频和振动监测，并通过监测的数据对风力发电机组的状态进行评估，能够找出发生故障的具体部件，为风力发电机组的正常工作和故障检修提供的方便。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为数字及模拟量采集部分原理图；

图3为音频、视频采集部分原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

如图1所示，风力发电机组状态监测装置包括模拟量采集单元、数字量采集单元、音频采集单元、视频采集单元、第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、ARM处理器、就地存储单元、摄像机控制单元及网络接入单元，模拟量采集单元、数字量采集单元与第一数字信号处理器连接，音频采集单元、视频采集单元与第二数字信号处理器连接，第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、就地存储单元、摄像机控制单元及网络接入单元与ARM嵌入式处理器连接。