[发明专利]基于WiMAX网络的风力发电机组振动状态监测与故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息、自动化和新能源技术领域，尤其是涉及一种基于WiMAX网络的风力发电机组振动状态监测与故障诊断系统。

背景技术

风力发电机是风力发电的主要装置，是风电技术的核心。风力发电机一般应用于宽阔边远地域如近海河戈壁滩原，分布面积广，且数量多，其机组位于塔顶，远离监控中心，因此维护费用高，对维护维修造成困难(例如人员设备进入等)。风力发电机的主要监测部件包括主轴承、齿轮箱、发电机及塔体。故障模式主要有：不平衡、不对中、轴承及齿轮故障。目前风电场的维护多采用计划维修与事后维修方式，即一般在风力机运行一定的时间后进行例行维护，此种维修很难全面、及时地了解设备运行状况，往往造成维修工作旷日持久，损失重大。为了能有效避免上述缺陷，对风电机组进行实时状态监测和故障诊断，实现在不停机状态下对运行设备进行监控十分必要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于WiMAX网络的风力发电机组振动状态监测与故障诊断系统，WiMAX覆盖范围广、吞吐率高的优点，使得其非常适合应用于野外风电场监控系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于WiMAX网络的风力发电机组振动状态监测与故障诊断系统，包括传感器和数据采集终端，所述传感器布置在风电机组上，所述数据采集终端设于机舱内，所述数据采集终端包括显示屏，该监测系统还包括塔底触摸屏、WiMAX通讯设备、WiMAX基站、中控室子系统和远程客户端，所述塔底触摸屏与数据采集终端连接，所述WiMAX通讯设备与数据采集终端连接，并通过WiMAX基站与中控室子系统连接，所述中控室子系统与远程客户端连接；

数据采集终端通过传感器实时采集风电机组的运行状态数据，并对数据进行分析处理、故障诊断和保存，将结果显示在显示屏和塔底触摸屏上，同时依次通过WiMAX通讯设备、WiMAX基站将实时采集的数据、分析结果和故障诊断结果传输给中控室子系统，中控室子系统对接收到的数据进行保存，并将故障诊断结果发送给远程客户端。

所述数据采集终端根据实时采集的运行状态数据对风电机组进行在线监测并显示，当存在故障情况时，发出报警并保存故障点前后10分钟的数据。

所述中控室子系统包括服务器及均与服务器连接的有线通讯设备、Internet网络通讯设备及监控计算机，所述有线通讯设备与WiMAX基站连接，所述Internet网络通讯设备与远程客户端连接。

所述服务器中设有用于存储风电机组监测信息和故障诊断结果的数据库模块。

所述塔底触摸屏为LCD触摸屏，与数据采集终端连接，可与显示屏进行同步操作。

所述WiMAX基站连接有多个WiMAX通讯设备，构建星型网络结构。

所述远程客户端包括手机、笔记本或台式计算机，用于接收在线诊断结果和请求服务器监测数据进行工程师远程诊断。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明通过WiMAX无线网络构建风电机组在线振动监测系统，WiMAX无线网络具有覆盖范围广、吞吐率高等优点，选择WiMAX无线网络对野外风电场进行监测可实现在不停机状态下对运行设备进行监控，适用于对大型风场中各个兆瓦级风电机组的振动状态进行实时监测；

2)本发明实现了实时在线监测与分析和工程师远程诊断相结合的监测模式，大大降低了机组运行故障和非计划停机带来的损失。

附图说明

图1为本发明的框架示意图；

图2为本发明WiMAX无线网络的拓扑示意图；

图3为本发明数据采集终端实施流程图；

图4为本发明服务器实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。