风力发电作为可再生能源的重要方式,已广泛应用于世界各地。为了降低风力发电机维护成本,提高故障诊断效率,需要安装风力发电机故障诊断系统。
本系统通过安装振动、速度、温度、电压电流等传感器对齿轮箱、叶片、轴系等各部位信号进行采集和分析,获取RMS、峰峰值、一倍频、N倍频、圆心轨迹等特征。当故障趋势发生时,通过频谱分析、时频分析、小波分析等,进行特征值提取和预测判断故障点。通过网络技术与云平台连接,再通过机器学习进行数据再建模,提高设备利用率,减少运营成本,提高发电量,增加经济效益。
该系统基于开放式架构,采用研华嵌入式工业电脑MIC-7500和24位高分辨率动态信号采集卡PCIE-1802等,针对风机齿轮箱,轴承,传动轴等进行监测;提供叶片,塔筒,螺栓,电气绝缘特性等健康监测和故障预警,预知性维修。
系统实施
在主轴承轴向和径向、齿轮箱输入端、行星级、中间轴、高速轴的水平和垂直方向、发电机驱动端和非驱动端径向安装8路加速度IEPE振动传感器、2路速度传感器、8路发电机功率、轴承温度等工艺参数传感器。振动信号通过PCIE-1802进行数据采集,工艺信号通过控制器采集并上传到MIC7500中。
系统功能
- 高分辨率同步采集:多达12路的振动信号24位高分辨率同步采集,并可以弹性扩充;
- 多种分析手段:频谱分析、倒谱分析、时频分析、小波分析、信号滤波;
- 丰富展现形式:时域、频谱、倒谱、阶次、包络、瀑布图等;
- 专家模型:转子不平衡、不对中、动静摩擦、轴弯曲、油膜涡动、支撑部件松动、齿轮局部异常、轴承内外滚道滚动体损伤等;
- AI建模:时间轴数据挖掘、数据压缩、平面轴数据挖掘、参比设备数据挖掘;
- 多种通讯:支持有线,无线传输,基础参数可编辑,具有自学习功能;
- 开放式架构:模块化部署、弹性扩充、易于升级。
- 远程诊断与维护。
主要核心产品
PCIE-1802/1802L
采用研华PCIE-1802(8通道)和PCIE-1802L(4通道)组成12通道数据采集系统。
- 8/4通道同步采集,每通道可达216kS/s
- 24位分辨率,动态范围115dB
- 宽电压输入范围:±0.2~ 10 V
- 内置抗混叠滤波器
- IEPE传感器,软件配置可提供4或10mA激励电流
- 软件可选AC/DC耦合
- 全自动校对
- 多卡同步采集
MIC-7500
采用研华嵌入式工业电脑MIC-7500,灵活扩展PCIE插槽,对信号采集提供物理和电磁保护。
- 支持Intel Core i7/i5/i3 BGA type CPU Intel QM170 PCH
- 支持VGA & DVI
- 支持1 x 2.5"HDD/1 x CFast 插槽/1 x mSATA
- 支持 2 Giga LAN和8 x USB 3.0
- 支持2 x RS-232/422/485 串口和4 x RS-232 (预留可扩展)
- 支持隔离串口模块 & 32位 GPIO模块
- 支持电源9~36V DC输入
- 支持工作温度 -20 ~ 60 ℃