[发明专利]一种风机机舱传动链噪声在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种风机机舱传动链噪声在线监测系统，其特征在于，包括依次电性连接的一个唯一的噪声传感器(1)、一个唯一的信号采集器(2)、风电场监控系统(3)以及数据处理系统(4)，所述噪声传感器(1)设在所述风机机舱中部、位于齿轮箱上方，用于采集所述风机机舱传动链运行过程中的原始噪声信号数据；所述信号采集器(2)设在所述风机机舱的控制柜内，用于对所述原始噪声信号数据进行处理、并通过风机环网上传至所述数据处理系统(4)中；

所述风电场监控系统(3)被配置为：

采集所述风机机舱传动链的实时运行数据，所述实时运行数据包括风机风速实时数据和风机有功功率实时数据；

所述数据处理系统(4)被配置为：

根据所述原始噪声信号数据计算出所述风机机舱传动链在不同倍频带的频带声级，并结合不同倍频带下的A计权网络衰减值、计算得到所述风机机舱传动链的噪声声压级；同时结合所述风机机舱传动链在不同倍频带的频带声级和所述风机机舱内噪声声压级进行工况判别，得到对应工况区间的所述不同倍频带的频带声级的当前特征量和当前特征量变化率、以及所述风机机舱传动链的噪声声压级的当前特征量和当前特征量变化率；对所述当前特征量和当前特征量变化率进行监测，从而实现对风机机舱传动链噪声的在线监测；

所述数据处理系统(4)包括数据预处理模块(41)、数据分析模块(42)以及前端展示模块(43)，所述数据预处理模块(41)被配置为：对所述原始噪声信号数据以及所述实时运行数据进行清洗、去除干扰数据，进行数据编码并存储到数据库中；根据所述原始噪声信号数据计算出所述风机机舱传动链在不同倍频带的频带声级，并结合不同倍频带下的A计权网络衰减值、计算得到所述风机机舱传动链的噪声声压级；

所述数据分析模块(42)被配置为：

获取所述风机机舱的所述实时运行数据，并据此划定若干个工况区间，分别每个所述工况区间内的测量数据计算不同倍频带的频带声级的当前特征量和当前特征量变化率、以及所述噪声声压级的当前特征量和当前特征量变化率，根据所述当前特征量判断所述风机机舱传动链噪声是否超标，并根据所述当前特征量变化率对噪声的变化趋势进行预测；

所述前端展示模块(43)被配置为：

将所述当前特征量和所述当前特征量变化率利用软件界面的形式展示出来，从而实现对所述风机机舱噪声的在线监测；

所述数据分析模块(42)被配置为以如下方法计算所述当前特征量和所述当前特征量变化率：

计算过程包括：根据所述实时运行数据划定若干个工况区间，运用滑动平均算法计算得到当前风机的工况点，并针对所述工况区间计算所述工况点运行参数变化率；判断过程包括：根据所述工况点运行参数变化率，判断当前工况点处于哪一个工况点、是否处于稳定状态；通过划定多个工况区间、并分别进行上述计算过程和判断过程，即对风电机组进行工况判别；结合不同工况区间的所述不同倍频带的频带声级和所述风机机舱传动链的噪声声压级进行工况判别，通过加权平均算法和多元线性回归分析方法，得到不同倍频带的频带声级的当前特征量和当前特征量变化率、以及所述噪声声压级的当前特征量和当前特征量变化率。

2.如权利要求1所述的风机机舱传动链噪声在线监测系统，其特征在于，所述数据分析模块(42)被配置为通过如下方法计算所述不同倍频带的频带声级：

其中：L_pi为1/3倍频列表中每个倍频带的频带声级，P_i为所述1/3倍频列表中每个倍频带的升压有效值，P₀为基准升压，P₀＝2*10^-5Pa；

所述数据分析模块(42)还被配置为通过如下方法计算所述噪声声压级：

其中：L_A为A计权的频带声级，L_Pi为第i个倍频带的频带声级，△A_i为第i个倍频带的A计权的网络衰减值。