[发明专利]风机振动状态检测方法、装置及配合端等效激励确定方法

说明书

本发明涉及一种风机振动状态检测方法、装置及配合端等效激励确定方法，包括：按照设定采样周期对n个振动传感器在风机振动监测部位采集到的振动信号进行采样；根据采样得到的风机振动监测部位的振动信号，计算振动成分信号；根据振动成分信号的幅值以及振动传感器采集到振动信号的时间，计算风机振动监测部位配合端的等效激励信号；根据风机振动监测部位配合端的等效激励信号的周期性，确定风机振动监测部位的故障区域。本发明通过计算配合端等效激励信号来确定风机监测部件的故障情况，计算方法简单易行，能够准确地确定故障区域。

技术领域

本发明涉及一种风机振动状态检测方法、装置及配合端等效激励确定方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

作为一种清洁、可再生的新型能源，风电发展十分迅速，特别是海上风电开发已经成为全球的热点与前沿。风力发电机(简称风机)作为风力发电的关键设备，由于运行环境复杂，不可避免地会出现故障，如果因此导致风机的非正常停机，会严重影响发电效率。所以，监测风机的关键运行信号，分析诊断风机故障并确定故障区域是非常必要和迫切的。其中，风机的故障主要包括电气故障和机械故障，目前关于风机电气信号的监测和分析诊断系统已较为成熟，而对于风机机械信号的监测分析及故障诊断技术还相对匮乏。风机的机械故障中以振动引起的故障最为常见，因此监测并分析风机关键部件的振动影响的机械健康状态是十分必要和迫切的。

在现有技术中，对于风机部件振动影响的机械健康状态的监测和分析是通过在振动监测部位设置振动传感器，并将采集的振动数据通过电缆或光纤传输给主控PLC以及与PLC连接的服务器。现有技术中对风机部位进行振动监测和分析的对象是振动传感器采集的振动信号，而对于振动对监测部件的整体影响未涉及。实际上，振动对于监测部件的影响因为不同部位的承受能力不同而存在差异，因此，仅根据采集到的部分振动信号，会导致风机监测部分最终确定的故障区域不准确。由于对于风机部件健康状态评估是基于传感器采集的振动信号，因此会造成评估的滞后性，通常是在故障发生时或发生后，严重影响风机发电的效率。另外，振动传感器采集的振动信号会附有干扰信号，导致基于采集信号的分析存在较大误差，也会影响到故障区域的判断。此外，现有技术中对于风机监测部位健康状态的展示多属于数据和信号型的，不直观。并且现有对于振动造成影响的分析大多采用振动定位的方法，而在风机这种部件复杂配合的装置中明显不适用，并且振动定位方法通常计算过程复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种风机振动状态检测方法、装置及配合端等效激励确定方法，用于解决现有技术确定风机检测部件故障区域不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风机振动状态检测方法，步骤如下：

按照设定采样周期对n个振动传感器在风机振动监测部位采集到的振动信号进行再采样；

根据得到的风机振动监测部位的振动信号，计算振动成分信号；

根据振动成分信号的幅值以及振动传感器采集到振动信号的时间，计算风机振动监测部位配合端的等效激励信号；

根据风机振动监测部位配合端的等效激励信号的周期性，确定风机振动监测部位的故障区域。

本发明的有益效果是：通过将风机振动监测部位的振动信号均视为是通过在监测部位的配合端施加激励引起的，这样根据采集到的振动信号计算振动监测部位配合端的等效激励信号，根据配合端的等效激励信号的周期性，就可以获知振动监测部位发生故障的位置，以确定故障范围。本发明通过计算配合端等效激励信号来确定风机监测部件的故障情况，计算方法简单易行，能够准确地确定故障区域，在多部件复杂配合的风机装置振动影响分析中尤为有效。

进一步的，为了可靠获取等效激励信号以准确得到风机振动监测部位的健康状态，计算风机振动监测部位配合端的等效激励信号的步骤为：