[实用新型]一种风力发电机齿轮箱远程监测与诊断系统

说明书

本实用新型涉及一种风力发电机齿轮箱远程监测与诊断系统，属于风力发电机故障诊断技术领域。本实用新型将所述传声器安装在风力发电机齿轮箱上，传声器的输出端与模数转换器的输入端相连接，模数转换器对数据的模数转换，下位机FPGA控制模块将模数转换后的数据送入无线发送模块，无线发送模块将数据发射至无线接收模块，无线接收模块将接收到的数据送入上位机FPGA控制模块，并对数据进行预处理后发送到PC机实现可视化。本实用新型通过对风力发电机齿轮箱的不同方位的声波信号进行实时监测，使监测到的信息更加全面有效，能够及时的发现齿轮箱的故障，提醒现场工作人员对设备进行检修，对风力发电机齿轮箱的安全具有重要的意义。

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机齿轮箱远程监测与诊断系统，属于风力发电机故障诊断技术领域。

背景技术

风力发电的快速发展，给风电设备的维护和故障诊断带来了很大挑战。由于风场地处偏僻、环境恶劣，风机机舱又位于几十米以上的高空，给风机的维护工作带来极大困难，一旦风力发电机系统因故障停机，随之而来的是高昂的运营费用和巨大的经济损失。对于运行寿命为20年的风力发电机运行维护费用占总收入10%~15%，而在海上运行的风机，运行维护费用占比高达20%~25%。昂贵的运营花费很大程度上提高了风场经营成本，降低了经济收益。因此，不论是从减少风场经营成本，提高风机经济效益方面考虑，还是从降低风机的运行风险方面考虑，都必须大力发展风力发电机故障诊断技术。

根据国外统计数据可以发现，风力发电机的主要故障集中在叶片、齿轮箱和发电机等部位，而其中齿轮箱的故障在发生次数上、停机时间上均超过其他部位的故障。风机齿轮箱位于机舱内，是连接主轴和发电机的重要桥梁，齿轮结构是行星轮系，内部结构受力复杂，尤其是在变工况和变载荷的情况下，极易发生故障。因此，非常有必要采取合适的方法对风力发电机齿轮箱实施状态监测和故障诊断。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种风力发电机齿轮箱远程监测与诊断系统，用于解决风力发电机齿轮箱监测与诊断时人工判断成本大、误判可能性大、维护成本高的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种风力发电机齿轮箱远程监测与诊断系统，包括风力发电机齿轮箱1、传声器3、模数转换器4、下位机FPGA控制模块5、存储SDRAMⅠ6、电源模块Ⅰ7、无线发送模块8、无线接收模块9、上位机FPGA控制模块10、电源模块Ⅱ11、存储SDRAMⅡ12、PC机13；所述传声器3安装在风力发电机齿轮箱1上，传声器3的输出端与模数转换器4的输入端相连接，模数转换器4的输出端、电源模块Ⅰ7的输出端均与下位机FPGA控制模块5连接，FPGA控制模块5分别与存储SDRAMⅠ6、无线发送模块8双向连接，无线发送模块8与无线接收模块9连接，无线接收模块9、存储SDRAMⅡ12、PC机13均与上位机FPGA控制模块10双向连接，电源模块Ⅱ11的输出端与上位机FPGA控制模块10连接。

优选地，所述传声器3固定安装在风力发电机齿轮箱1齿轮箱径向、轴向、垂直三个方向上。

优选地，所述模数转换器4型号为TLC549，以8位开关电容逐次逼近的方法实现模数转换，其转换速率小于17us，最大转换速度为40000HZ。

优选地，所述下位机FPGA控制模块5为EP4CE6F17C8芯片。

优选地，所述传声器3采用HY114型传声器。

优选地，所述的PC机13与监控人员手机APP连接。

本实用新型的有益效果是：本系统通过对风力发电机齿轮箱的不同方位的声波信号进行实时监测，使监测到的信息更加全面有效，能够及时的发现齿轮箱的故障，提醒现场工作人员对设备进行检修，对工厂的安全与经济效益具有重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；