[实用新型]风力发电电机在线监测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于绿色能源、风力发电领域，尤其是一种风力发电电机在线监测仪。

背景技术

风能是可再生能源中发展最快的清洁能源，也是最具有大规模开发和商业化发展前景的可再生资源。随着能源消耗日益增长，环境进一步恶化，世界各国都把发展可再生的绿色能源作为本国可持续发展战略的重要组成部分。风力发电是风能利用的主要方式。从2007年起，风力发电已成为继火力和水电之后的第3大新增发电电源。根据全球风能理事会的统计，过去10年全球风力发电产业平均增长达到25％。而我国的风能开发飞速发展，已经成为全球最大的风电市场。国内外风电场单机容量已增至兆瓦级，因此近年来我国大批兆瓦级新型风力发电机组匆忙投入规模化生产运行，质量和运行可靠性问题突出，增加了技术和经济风险。由于风资源分布的限制，风力发电场多分布在远离城市的荒漠、山区、牧场；随着海上风能的开发和利用，近海或滩涂风力发电场将成为未来风电的重要发展方向，这都给机组的运行管理和维护带来了极大的困难。为了合理地运营和完善地维护风电场，提高风力发电机组的运行效率和可靠性，对每台风力发电机组运行状况进行状态的检测必不可少。

风力发电机组是利用风力发电设备把风能转化成电能，以满足用户的电力要求。风力发电机一般安装在户外，条件恶劣，离地面几十米高，因此风力发电电机与叶片很容易发生故障。随着风力发电装机量的增加，风力发电机的维护与维修已成为一个人们日益关注的问题。目前采用的维护方式有两种，一种是人工巡检；另一种是利用在线监测仪检测，通过数据传输系统将检测结果传输到监控中心。第一种维护方式需要耗费较大人力、物力及财力，第二种维护方式简便、实时性强，但是国内目前的维护方式主要依赖进口仪器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便、实时性强的风力发电电机在线监测仪。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种风力发电电机在线监测仪，其主要技术特征在于：包括振动传感器、滤波器、A/D转换器、单片机、报警电路、GPS全球定位模块和无线传输模块，所述振动传感器与滤波器相连，所述滤波器与A/D转换器相连，所述A/D转换器与单片机相连，所述报警电路和GPS全球定位模块均与单片机相连，所述单片机与无线传输模块相连。

而且，所述的A/D转换器采用8通道串行、12位A/D转换芯片的MAX1202。

而且，所述的单片机采用AT89C52单片机。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过振动传感器采集风力发电电机的振动信号，对振动信号进行数字滤波处理，频谱分析，得到振动信号的频谱图、瀑布图，观察电机的运行状态下频谱是否发生异常，对异常状态进行告警。

2、本实用新型设计合理，利用检测振动信号的方式，检测电机、增速箱、传动轴和主轴轴承，并利用无线网络和GPS全球定位的模式对信号进行传输和定位，来实现风力发电电机在线监测；本实用新型操作简便，实时性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种风力发电电机在线监测仪，如图1所示：包括振动传感器1、滤波器2、A/D转换器3、单片机4、报警电路5、GPS全球定位模块6和无线传输模块7，所述振动传感器1与滤波器2相连，所述滤波器2与A/D转换器3相连，所述A/D转换器3与单片机4相连，所述报警电路5和GPS全球定位模块6均与单片机4相连，所述单片机4与无线传输模块7相连。所述的A/D转换器3采用8通道串行、12位A/D转换芯片的MAX1202；所述的单片机4采用AT89C52单片机。

结合图1，阐述本实用新型的工作原理：振动传感器采集风力发电电机的振动信号，滤波器对振动信号进行数字滤波处理，然后振动信号通过A/D转换器发送到单片机，单片机对振动信号进行频谱分析，得到振动信号的频谱图、瀑布图，观察电机的运行状态下频谱是否发生异常，报警电路对异常状态进行告警。GPS全球定位模块连接单片机，可以通过无线网络连接远程计算机实时监测发电电机的运行状态。

本实用新型利用检测振动信号的方式，检测电机、增速箱、传动轴和主轴轴承，并利用无线网络和GPS全球定位的模式对信号进行传输和定位，来实现风力发电电机在线监测；本实用新型操作简便，实时性强。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。