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风电设备监控系统与方法与流程

2023-02-19 03:36:52 来源:中国专利 TAG:


1.本发明实施例涉及风电设备技术领域,尤其涉及一种风电设备监控系统与方法。


背景技术:

2.目前,风力发电越来越受到人们的青睐,所以风电设备的应用量也日益增加。电力工作人员需要实时监测风电设备是否处于正常工作状态,以保证风电设备顺利将风能转化为电能,从而提高风能利用率,提高升风电设备的产电量。因为风电设备的工作环境为室外空旷地区,所以要做到实时监测,并实现一旦风电设备出现运行状态不稳定的情况便能被及时工作人员察觉的目标还较为困难。由此可见,如何更及时有效地对风电设备的工作状态进行监测,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明实施例的目的是提供一种风电设备监控系统与方法,以解决现有技术中无法及时有效的对风电设备的工作状态进行监测的情况。
4.为实现上述目的,本发明实施例提供了一种风电设备监控系统,包括:
5.数据监测设备,用于检测风电设备的参数信号;
6.数据采集设备,用于接收所述数据监测设备的所述参数信号;以及
7.数据处理设备,与所述数据采集设备连接,用于对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
8.在本方案中,通过数据监测设备对风电设备进行监测,在得到参数信号后即自动传递给数据采集设备,再由数据采集设备转递给数据处理设备进行分析,便能从参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据,从而能够及时有效地对风电设备的工作状态进行监测,及时获知风电设备整体运行安全情况。
9.进一步地,所述数据监测设备包括光纤位移传感器,所述风电设备包括塔筒,所述参数信号包括位移信号;所述光纤位移传感器用于监测所述塔筒上紧固螺母的位移信号。
10.在本方案中,数据监测设备具体可实现为光纤位移传感器,能够监测塔筒上紧固螺母的位移信号,由于塔筒上的紧固螺母为影响风电设备运行安全的主要部件,通过监测紧固螺母的位移信号能实现对风电设备的工作状态进行监测。
11.进一步地,所述光纤位移传感器的数量为多个,所述风电设备还包括风车机舱以及安装于所述风车机舱的齿轮箱;部分所述光纤位移传感器用于监测所述塔筒上紧固螺母的位移信号;部分所述光纤位移传感器用于监测所述齿轮箱中齿轮的位移信号。
12.在本方案中,布设了多个光纤位移传感器,不仅能监测塔筒上紧固螺母的位移信号,还能够监测齿轮箱中齿轮的位移信号,齿轮箱也为影响风电设备运行安全的主要部件,通过监测紧固螺母的位移信号以及齿轮箱中齿轮的位移信号,能够更全面地实现对风电设备的工作状态进行监测。
13.进一步地,所述数据监测设备包括光纤形变传感器,所述风电设备包括风机轮毂
以及安装于所述风机轮毂的叶片,所述参数信号包括形变信号;所述光纤形变传感器安装于所述叶片上,用于监测所述叶片的形变信号。
14.在本方案中,数据监测设备具体可实现为光纤形变传感器,光纤形变传感器安装于风机轮毂的叶片上,能够监测叶片的形变信号,由于风电设备中的风叶是利用风能发电的主要转化装置之一,通过监测叶片的形变信号能实现对风电设备的工作状态进行监测,及时获知风电设备整体运行安全情况。
15.进一步地,数据处理设备包括数据收集设备和数据分析设备;所述数据收集设备与所述数据采集设备连接,用于接收所述数据采集设备传递的所述参数信号并进行解调;所述数据分析设备与所述数据收集设备连接,用于对解调后的所述参数信号进行分析。
16.在本方案中,数据处理设备通过数据收集设备和数据分析设备两个设备分功能协作实现,数据收集设备收集各数据采集设备传递的参数信号并进行解调,数据分析设备再对解调后的参数信号进行分析,能够提高信号处理效率。
17.进一步地,所述数据处理设备包括数据收集设备和数据分析设备;所述数据采集设备还用于对所述参数信号进行解调后传递至所述数据收集设备,所述数据收集设备用于对解调后的所述参数信号进行转换后传递至所述数据分析设备;所述数据分析设备用于对转换后的所述参数信号进行分析。
18.在本方案中,数据处理设备通过数据收集设备和数据分析设备两个设备分功能协作实现,数据采集设备对参数信号进行解调后传递至数据收集设备,数据收集设备收集各数据采集设备传递的参数信号并进行转换,数据分析设备再对转换后的参数信号进行分析,能够提高信号处理效率。
19.进一步地,所述数据监测设备为光纤传感器,所述风电设备包括塔筒,所述数据采集设备安装于所述塔筒的各法兰层平台上,所述数据收集设备安装于所述塔筒的底部,所述光纤传感器与所述数据采集设备通过光缆连接,所述数据采集设备与所述数据收集设备通过光缆通信。
20.在本方案中,采用光纤传感器全面覆盖监测塔筒,数据采集设备安装于塔筒的各法兰层平台上方便对每层法兰层平台上的光纤传感器的光信号进行采集,数据收集设备安装于塔筒的底部可便于收集各数据采集设备传递的信号,这样能够增强信息采集的及时性。
21.进一步地,所述风电设备还包括风车机舱以及风机轮毂,所述风车机舱和所述风机轮毂中分别安装有至少一个数据采集设备,所述风机机舱中的数据采集设备通过光缆与所述数据收集设备通信,所述风机轮毂中的数据采集设备与所述风机机舱中的数据采集设备无线通信,以经由所述风机机舱中的数据采集设备与数据收集设备通信。
22.在本方案中,由于风机轮毂与风车机舱外部连接且与塔筒的底部距离较远,则选用风机轮毂的数据采集设备与风机机舱中的数据采集设备无线通信,以经由风机机舱中的数据采集设备与数据收集设备通信,来实现风机轮毂的数据采集设备与数据收集设备之间的信号传输,更有利于传输信号避免光缆直连在硬件设备上的限制。
23.进一步地,所述数据收集设备、所述塔筒中的数据采集设备以及所述风机机舱中的数据采集设备通过光缆环形连接形成环形通信网络;所述风机轮毂中的数据采集设备通过与所述风机机舱中的数据采集设备无线通信接入所述环形通信网络。
24.在本方案中,数据收集设备和数据采集设备通过光缆环形连接形成环形通信网络进行数据传输,环形通信网络抗故障能力强,即使有一条光缆被破坏,依旧能够保持整个网络的所有节点设备的通信依旧正常。
25.为实现上述目的,本发明实施例提供了一种风电设备监控方法,包括:
26.通过数据监测设备检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号;
27.所述数据监测设备将所述参数信号传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据处理设备;
28.所述数据处理设备对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
29.在本方案中,通过数据监测设备对风电设备进行监测,在得到参数信号后即自动传递给数据采集设备,再由数据采集设备转递给数据处理设备进行分析,便能从参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据,从而能够及时有效地对风电设备的工作状态进行监测,及时获知风电设备整体运行安全情况。
30.进一步地,所述通过数据监测设备检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号,包括:
31.通过光纤传感器检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号;所述参数信号为光信号;
32.所述数据监测设备将所述参数信号传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据处理设备,包括:
33.所述光纤传感器将所述参数信号通过光缆传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号解调后传递至数据收集设备;
34.所述数据处理设备对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据,包括:
35.所述数据收集设备将解调后的所述参数信号转换为电信号,并将所述电信号传递至数据分析设备;
36.所述数据分析设备从所述电信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。在本方案中,数据处理设备通过数据收集设备和数据分析设备两个设备分功能协作实现,数据采集设备对参数信号进行解调后传递至数据收集设备,数据收集设备收集各数据采集设备传递的参数信号并进行转换,数据分析设备再对转换后的参数信号进行分析,能够提高信号处理效率。
37.进一步地,所述光纤传感器包括光纤位移传感器和光纤形变传感器中至少一种,所述光纤位移传感器至少用于监测所述风电设备的塔筒上紧固螺母和/或所述风电设备的齿轮箱中齿轮的位移信号,所述光纤形变传感器至少用于监测所述风电设备上叶片的形变信号。
38.在本方案中,通过光纤传感器监测风电设备上主要部件的工作状态,这些主要部件如塔筒上紧固螺母、齿轮箱中齿轮及叶片等的工作状态能够较全面地反映风电设备的工作状态,从而及时有效地获知风电设备的运行安全情况。
39.进一步地,所述数据收集设备集成有光通讯接口和无线通信接口或有线通信接口;所述方法还包括:
40.所述数据收集设备通过光通讯接口经由光缆接收所述数据采集设备发送的电信号,并在将所述电信号解调后通过无线通信接口或有线通信接口发送至所述数据分析设备。
41.在本方案中,数据收集设备集成多种通信接口,利于信号的中转传递。
42.进一步地,所述通过数据监测设备检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号,包括:
43.通过光纤传感器检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号;所述参数信号为光信号;
44.所述数据监测设备将所述参数信号传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据处理设备,包括:
45.所述光纤传感器将所述参数信号通过光缆传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据收集设备;
46.所述数据处理设备对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据,包括:
47.所述数据收集设备将所述参数信号进行解调,并将解调后的所述参数信号传递至数据分析设备,其中,解调后的所述参数信号为电信号;
48.所述数据分析设备从解调后的所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
49.在本方案中,数据处理设备通过数据收集设备和数据分析设备两个设备分功能协作实现,数据收集设备收集各数据采集设备传递的参数信号并进行解调,数据分析设备再对解调后的参数信号进行分析,能够提高信号处理效率。
附图说明
50.图1为本发明风电设备监控系统实施例一的架构示意图。
51.图2为本发明风电设备监控系统实施例一的整体结构图。
52.图3为本发明风电设备监控系统实施例一的架构图。
53.图4为本发明风电设备监控方法实施例二的流程图。
具体实施方式
54.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
55.实施例一
56.参阅图1,示出了本发明实施例一之风电设备监控系统10的架构示意图。在图1示例中,风电设备监控系统10可以包括:数据监测设备100、数据采集设备102、以及数据处理设备104,各设备之间功能的具体如下。
57.数据监测设备100,用于检测风电设备的参数信号。
58.在示例性的实施例中,数据监测设备100安装于风电设备的主要部件上,以实现通
过监测主要部件的状态从而检测风电设备的是否受到环境因素影响而发生变化,进而进行预警的效果。本实施例中,主要部件包括但不限于用于紧固塔筒的法兰件的螺母、齿轮箱、风车机舱和风机轮毂等。
59.示例性地,数据监测设备包括光纤位移传感器,风电设备包括塔筒,参数信号包括位移信号;光纤位移传感器用于监测塔筒上紧固螺母的位移信号。在该示例中,对光纤位移传感器的数量不做限制,可以对每个紧固螺母配置至少一个光纤位移传感器实现全覆盖式的监测。
60.示例性地,光纤位移传感器的数量为多个,风电设备还包括风车机舱以及安装于风车机舱的齿轮箱;部分光纤位移传感器用于监测塔筒上紧固螺母的位移信号;部分光纤位移传感器用于监测齿轮箱中齿轮的位移信号。在该示例中,不仅对紧固螺母布设光纤位移传感器实现监测,还对齿轮箱中齿轮布设光纤位移传感器实现监测。
61.在示例性的实施例中,光纤位移传感器的谐振频率《3khz(千赫兹)、分辨率3.9mgm、测量范围
±
4mm,每个光纤位移传感器可测量三轴振动,以更精确的监测风电设备的安全运行情况。其中,一部分光纤位移传感器安装在塔筒法兰层平台上,用于监测塔筒法兰每个紧固螺母的松紧状态,若紧固螺母有松动,光纤位移传感器即会产生位移信号。每个紧固螺母可装配一个光纤位移传感器实现全覆盖式的监测,另一部分光纤位移传感器安装在齿轮箱中齿轮的转轴位置,用于监测发电机组齿轮箱的异常振动,若齿轮箱中的齿轮发生异常振动,则光纤位移传感器会产生位移信号。
62.上述示例性的实施例中,光纤位移传感器均采用独立温度补偿消除温度因素引起的测量误差。另外,每次对紧固螺母的松紧状态进行检修后对检测数据进行一键修正作为螺母松紧状态的初始监控数据。
63.示例性地,数据监测设备包括光纤形变传感器,风电设备包括风机轮毂以及安装于风机轮毂的叶片,参数信号包括形变信号;光纤形变传感器安装于叶片上,用于监测叶片的形变信号。
64.在示例性的实施例中,光纤形变传感器的谐振频率《3khz(千赫兹)、分辨率3.9mg、测量范围
±
4mm,每个光纤位移传感器可测量三轴振动,以更精确的监测风电设备的情况。光纤形变传感器安装在叶片上,用于采集叶片的形变信号,叶片的根部发生形变表示叶片受到大的损坏,风电设备不能稳定运行。数据监测设备还包括光纤温度传感器,参数信号还包括温度信号,光纤温度传感器安装于叶片上,优选为叶片根部位置,用于采集叶片温度信号,叶片根部的温度过高可能是轮毂发生的了损坏,会影响叶片的运行,从而影响风电设备的运行。
65.数据采集设备102,用于接收所述数据监测设备的所述参数信号。
66.在示例性的实施例中,数据采集设备102包括光电探测器,光电探测器可为光子探测器。光电探测器通过光缆连接数据监测设备100,用于接收参数信号,并将参数信号转化为电信号,再将电信号发送给数据处理设备104,光电探测器也可直接将光信号通过光缆发送给数据处理设备104。分别在塔筒每层法兰件平台、风车机舱和风机轮毂位置安装数据采集设备102,每组光电探测器均连接预设数量的数据监测设备100用于测量主要部件的结构变化信息。通过光缆将数据监测设备100的参数信号传输到数据采集设备102上。
67.示例性地,风电设备监控系统10还包括壁挂式机箱(未示出),光电探测器与解调
仪放置于壁挂式机箱内,光缆的接头采用密封结构,保护光缆不被环境因素影响,保证光缆进行数据传输的正确性,也延长了光缆的使用寿命。
68.所述数据处理设备104,与所述数据采集102设备连接,用于对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
69.在示例性的实施例中,数据处理设备104安装在塔筒底层的通讯机柜内,集成光通讯接口、远程无线通信以及有线通信接口,以接收数据监测设备发送的参数信号,数据处理设备104可以收集并整理解调后的参数信号,得到特征信号,数据处理设备可以为工控计算机。工控计算机根据位移特征信号可分析螺母松紧状态以及机舱底部齿轮箱在偏航过程中上下齿轮冲击引起的塔筒顶部振动位移或加速度强度,可根据阈值进行报警,可快速评估齿轮箱的上、下齿轮耦合不良程度及由其引起的塔筒疲劳损伤等常见问题。根据形变特征信号可分析叶片的形变状态。温度特征信号可分析叶片的温度,以达到有效的监控效果。
70.参阅图2,示出了风电设备监控系统10的整体结构图,机舱为风车机舱,塔架为塔筒,轮毂为风车轮毂,21、31、41、51、61、71为数据监测设备,具体地,21、31、41、51、61为一个(组)光纤位移传感器,71为光纤形变传感器,2~7为与每个(组)数据监测设备相对应的数据采集设备102,便于对每个传感器进行分别采集,1为数据处理设备104。
71.示例性地,数据处理设备104包括数据收集设备和数据分析设备;数据收集设备与数据采集设备连接,用于接收数据采集设备传递的参数信号并进行解调;数据分析设备与数据收集设备连接,用于对解调后的参数信号进行分析。
72.在示例性的实施例中,数据收集设备可以为解调器,数据分析设备可以为本地和/或远程终端的工控计算机,解调器可通过无线或者有线的方式发送给工控计算机。数据采集设备可以为光电探测器,数据监测设备监测到的参数信号为光信号。光电探测器将光信号转化为电信号后传输给解调器进行解调,得到解调后的参数信号。解调器将解调后的参数信号发送给工控计算机,由工控计算机整理并生成关于风电设备的运行安全的分析报告。
73.示例性地,参阅图3,数据处理设备包括数据收集设备和数据分析设备;数据采集设备还用于对参数信号进行解调后传递至数据收集设备,数据收集设备用于对解调后的参数信号进行转换后传递至数据分析设备;数据分析设备用于对转换后的参数信号进行分析。
74.在示例性的实施例中,数据采集设备可以包括解调模块,数据监测设备监测到的参数信号为光信号。数据采集设备中的解调模块对参数信号进行解调后,将解调后的参数信号发送给数据收集设备,数据收集设备可以包括光电转换模块,数据收集设备中的光电转换模块对解调后的参数信号进行光电转换后传递给工控计算机,由工控计算机整理并生成关于风电设备的运行安全的分析报告。
75.在示例性的实施例中,数据收集设备可以为数据终端,数据分析设备可以为本地和/或远程终端的工控计算机,数据采集设备可以包括解调器与光电探测器,光电探测器将光信号板间传输给解调器进行解调,得到解调后的参数信号,板间传输可以通过高速gtx技术(gigabit transmitter,即g bit收发器)实现;再将解调后的参数信号通过光缆传输至数据终端,由数据终端对解调后的参数信号进行光电转化,得到电信号,以便于对电信号特征提取,得到特征信号;数据终端再将特征信号通过光通讯接口或者远程无线通信发送给
工控计算机,通过工控计算机对特征信号进行分析,生成分析报告。
76.示例性地,工控计算机可以通过以下技术对特征信号进行分析,包括但不限于:时域特征提取、时域同步平均、信号预处理、频率分析、检测轴承故障的包络谱分析、与齿轮诊断相关的特征、谱峭度、频谱相似度、小波分析。
77.示例性地,数据收集设备、塔筒中的数据采集设备102以及风机机舱中的数据采集设备102通过光缆环形连接形成环形通信网络;风机轮毂中的数据采集设备102通过与风机机舱中的数据采集设备102无线通信接入环形通信网络。环形通信网络使用一个连续的环将每台数据采集设备102连接在一起。它能够保证一台数据采集设备102上发送的参数信号可以被环上其他所有的数据采集设备102都看到,抗故障能力强,即使有一条光缆被破坏,或者光缆被破坏还可以使用无线通信网络,依旧能保持整个网络的所有节点设备的通信依旧正常。
78.示例性地,数据监测设备100为光纤传感器,风电设备包括塔筒,数据采集设备安装于塔筒的各法兰层平台上,数据收集设备安装于塔筒的底部,光纤传感器与数据采集设备通过光缆连接,数据采集设备与数据收集设备通过光缆通信。每个光纤传感器可设置一个光电探测器,便于参数信号的采集。且,当有光电探测器或者光纤传感器损坏时,可以快速定位到。
79.示例性地,风电设备还包括风车机舱以及风机轮毂,风车机舱和风机轮毂中分别安装有至少一个数据采集设备102,风机机舱中的数据采集设备102通过光缆与数据收集设备通信,风机轮毂中的数据采集设备102与风机机舱中的数据采集设备102无线通信,以经由风机机舱中的数据采集设备102与数据收集设备通信。光缆通信可以保证数据传输的速度,无线和有线的数据传输提高了数据传输的效率,若光缆发生损坏,还可启动无线传输,无线传输不限于wifi、zigbee等。
80.实施例二
81.参阅图4,示出了本发明实施例二之风电设备监控方法的步骤流程图。可以理解,本方法实施例中的流程图不用于对执行步骤的顺序进行限定。下面进行示例性描述。具体如下。
82.步骤s200,通过数据监测设备检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号。
83.在示例性的实施例中,数据监测设备安装于风电设备的主要部件上,以实现通过监测主要部件的状态从而检测风电设备的是否受到环境因素影响而发生变化,进而进行预警的效果。本实施例中,主要部件包括但不限于用于紧固塔筒的法兰件的螺母、齿轮箱、风车机舱和风机轮毂等。
84.步骤s202,所述数据监测设备将所述参数信号传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据处理设备。
85.在示例性的实施例中,数据采集设备包括光电探测器,光电探测器可为光子探测器。光电探测器通过光缆连接数据监测设备,用于接收参数信号,并将参数信号转化为电信号,再将电信号发送给数据处理设备,光电探测器也可直接将光信号通过光缆发送给数据处理设备。分别在塔筒每层法兰件平台、风车机舱和风机轮毂位置安装数据采集设备,每组光电探测器均连接预设数量的数据监测设备,数据监测设备用于测量主要部件的结构变化信息。通过光缆将数据监测设备的参数信号传输到数据采集设备上。
86.步骤s204,所述数据处理设备对所述参数信号进行分析,以从所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
87.在示例性的实施例中,数据处理设备安装在塔筒底层的通讯机柜内,集成光通讯接口、远程无线通信以及线通信接口,以接收数据监测设备发送的参数信号,数据处理设备可以收集并整理解调后的参数信号,得到特征信号,数据处理设备可以为工控计算机。工控计算机根据位移特征信号可分析螺母松紧状态以及机舱底部齿轮箱在偏航过程中上下齿轮冲击引起的塔筒顶部振动位移或加速度强度,可根据阈值进行报警,可快速评估齿轮箱的上、下齿轮耦合不良程度及由其引起的塔筒疲劳损伤等常见问题。根据形变特征信号可分析叶片的形变状态。温度特征信号可分析叶片的温度,以达到有效的监控效果。
88.示例性地,所述步骤s200还包括:
89.通过光纤传感器检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号;所述参数信号为光信号。
90.在示例性的实施例中,数据监测设备包括光纤传感器,通过光纤传感器监测风电设备。光纤传感器可以为光纤位移传感器、光纤温度传感器、光纤形变传感器,相应的需要监测的参数信号可以为位移信号、温度信号以及形变信号。
91.示例性地,所述光纤传感器包括光纤位移传感器和光纤形变传感器中至少一种,所述光纤位移传感器至少用于监测所述风电设备的塔筒上紧固螺母和/或所述风电设备的齿轮箱中齿轮的位移信号,所述光纤形变传感器至少用于监测所述风电设备上叶片的形变信号。
92.示例性地,所述光纤传感器包括光纤位移传感器和光纤形变传感器中至少一种,所述光纤位移传感器至少用于监测所述风电设备的塔筒上紧固螺母和/或所述风电设备的齿轮箱中齿轮的位移信号,所述光纤形变传感器至少用于监测所述风电设备上叶片的形变信号。
93.示例性地,光纤位移传感器的数量为多个,风电设备还包括风车机舱以及安装于风车机舱的齿轮箱;部分光纤位移传感器用于监测塔筒上紧固螺母的位移信号;部分光纤位移传感器用于监测齿轮箱中齿轮的位移信号。在该示例中,不仅对紧固螺母布设光纤位移传感器实现监测,还对齿轮箱中齿轮布设光纤位移传感器实现监测。
94.在示例性的实施例中,光纤位移传感器的谐振频率《3khz(千赫兹)、分辨率3.9mg、测量范围
±
4mm,每个光纤位移传感器可测量三轴振动,以更精确的监测风电设备的安全运行情况。其中,一部分光纤位移传感器安装在塔筒法兰层平台上,用于监测塔筒法兰每个紧固螺母的松紧状态,若紧固螺母有松动,光纤位移传感器即会产生位移信号。每个紧固螺母可装配一个光纤位移传感器实现全覆盖式的监测,另一部分光纤位移传感器安装在齿轮箱中齿轮的转轴位置,用于监测发电机组齿轮箱的异常振动,若齿轮箱中的齿轮发生异常振动,则光纤位移传感器会产生位移信号。
95.示例性地,风电设备包括风机轮毂以及安装于风机轮毂的叶片,参数信号包括形变信号;光纤形变传感器安装于叶片上,用于监测叶片的形变信号。
96.在示例性的实施例中,光纤形变传感器的谐振频率《3khz(千赫兹)、分辨率3.9mgm、测量范围
±
4mm,每个光纤位移传感器可测量三轴振动,以更精确的监测风电设备的情况。光纤形变传感器安装在叶片上,用于采集叶片的形变信号,叶片的根部发生形变表
示叶片受到大的损坏,风电设备不能稳定运行。数据监测设备还包括光纤温度传感器,参数信号还包括温度信号,光纤温度传感器安装于叶片上,优选为叶片根部位置,用于采集叶片温度信号,叶片根部的温度过高可能是轮毂发生的了损坏,会影响叶片的运行,从而影响风电设备的运行。
97.示例性地,所述步骤s202还包括:
98.所述光纤传感器将所述参数信号通过光缆传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号转换为电信号后传递至数据收集设备。
99.在示例性的实施例中,数据采集设备包括光电探测器,光电探测器可为光子探测器。光电探测器通过光缆连接数据监测设备,用于接收参数信号,并将参数信号转化为电信号,再将电信号发送给数据处理设备。
100.示例性地,所述步骤s204还包括:
101.所述数据收集设备将所述电信号进行解调,并将所述解调后的电信号传递至数据分析设备。所述数据分析设备从所述解调后的电信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
102.在示例性的实施例中,数据收集设备可以为解调器,数据分析设备可以为本地和/或远程终端的工控计算机,解调器可通过无线或者有线的方式发送给工控计算机。数据采集设备可以为光电探测器,数据监测设备监测到的参数信号为光信号。光电探测器将光信号转化为电信号后传输给解调器进行解调,得到解调后的参数信号。解调器将解调后的参数信号发送给工控计算机,由工控计算机整理并生成关于风电设备的运行安全的分析报告。
103.示例性地,所述数据收集设备集成有光通讯接口和无线通信接口或有线通信接口;所述方法还包括:
104.所述数据收集设备通过光通讯接口经由光缆接收所述数据采集设备发送的电信号,并在将所述电信号解调后通过无线通信接口或有线通信接口发送至所述数据分析设备。
105.在示例性的实施例中,光缆通信可以保证数据传输的速度,无线和有线的数据传输提高了数据传输的效率,若光缆发生损坏,还可启动无线传输,无线传输不限于wifi、zigbee等。
106.示例性地,所述步骤s200还可以包括:
107.通过光纤传感器检测风电设备,以获取所述风电设备的参数信号;所述参数信号为光信号。
108.在示例性的实施例中,数据采集设备包括光电探测器,光电探测器可为光子探测器。光电探测器可直接将光信号通过板间传输发送给数据处理设备104,板间传输可以通过高速gtx技术实现。
109.示例性地,所述步骤s202还可以包括:
110.所述光纤传感器将所述参数信号通过光缆传输给数据采集设备,以通过所述数据采集设备将所述参数信号传递至数据收集设备。
111.示例性地,数据处理设备包括数据收集设备和数据分析设备;数据采集设备还用于对参数信号进行解调后传递至数据收集设备,数据收集设备用于对解调后的参数信号进
行转换后传递至数据分析设备;数据分析设备用于对转换后的参数信号进行分析。
112.在示例性的实施例中,数据采集设备可以包括解调模块,数据监测设备监测到的参数信号为光信号。数据采集设备中的解调模块对参数信号进行解调后,将解调后的参数信号发送给数据收集设备,数据收集设备可以包括光电转换模块,数据收集设备中的光电转换模块对解调后的参数信号进行光电转换后传递给工控计算机,由工控计算机整理并生成关于风电设备的运行安全的分析报告。
113.示例性地,所述步骤s204还可以包括:
114.所述数据收集设备将所述参数信号进行解调,并将解调后的所述参数信号传递至数据分析设备,其中,解调后的所述参数信号为电信号;所述数据分析设备从解调后的所述参数信号中提取反映风电设备运行安全的特征数据。
115.在示例性的实施例中,数据收集设备可以为数据终端,数据分析设备可以为本地和/或远程终端的工控计算机,数据采集设备可以包括解调器与光电探测器,光电探测器将光信号板间传输给解调器进行解调,得到解调后的参数信号;再将解调后的参数信号通过光缆传输至数据终端,由数据终端对解调后的参数信号进行光电转化,得到电信号,以便于对电信号特征提取,得到特征信号;数据终端再将特征信号通过光通讯接口或者远程无线通信发送给工控计算机,通过工控计算机对特征信号进行分析,生成分析报告。
116.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
117.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。
118.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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