風(fēng)電機(jī)組在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由振動(dòng)數(shù)據(jù)采集、通信、監(jiān)測(cè)、分析及遠(yuǎn)程控制組成，具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。振動(dòng)傳感器檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈振動(dòng)情況，在前端處理層將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。位于機(jī)艙中的數(shù)據(jù)采集柜對(duì)傳感器檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)將通過風(fēng)電場(chǎng)光纖環(huán)網(wǎng)送至后端處理層。

同時(shí)，傳送至中控室的數(shù)字信號(hào)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程分析、診斷。風(fēng)電機(jī)組在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集站、內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)分析軟件均在風(fēng)電場(chǎng)局域網(wǎng)內(nèi)，且是不依賴于外網(wǎng)而獨(dú)立運(yùn)行的。風(fēng)電場(chǎng)局域網(wǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)信息可以經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)隔離器，通過以太網(wǎng)的形式發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

一、在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件

在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件一般由傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集站、服務(wù)器四部分組成。傳感器主要包括位移傳感器、速度傳感器。信號(hào)調(diào)理對(duì)采集到的微弱信號(hào)進(jìn)行隔離、放大、補(bǔ)償和變換，具有較強(qiáng)的遠(yuǎn)距離驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力。數(shù)據(jù)采集站將采集到的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便于系統(tǒng)分析處理。振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成振動(dòng)數(shù)據(jù)的采樣、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)輸出。

傳感器的測(cè)量方式采用加速度測(cè)量，通過振動(dòng)監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)輸出在X、Y、Z三個(gè)方向上的加速度測(cè)量值獲取。系統(tǒng)采用近年來迅速發(fā)展的MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）加速度計(jì)作為振動(dòng)檢測(cè)傳感器。此類傳感器具有成本低、功耗低、測(cè)量范圍寬、動(dòng)態(tài)性能好等特點(diǎn)。外圍接口使用簡單方便，完全可以滿足風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)需求。

傳感器安裝配置為：主軸擬配置3個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，齒輪箱擬配置5個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，發(fā)電機(jī)擬配置3個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，另配置1個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器采集高速軸轉(zhuǎn)速。

信號(hào)采集主要由信號(hào)調(diào)理（包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器、信號(hào)預(yù)處理）和數(shù)據(jù)采集模塊組成，完成風(fēng)電機(jī)組各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)的收集工作，確保信號(hào)從風(fēng)電機(jī)組傳輸?shù)娇刂剖視r(shí)不失真和衰減，并將模擬電信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的顯示、分析功能。采集站同時(shí)具有參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信與預(yù)警功能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)理部分通常會(huì)嵌入采集站內(nèi)的采集卡中，采集卡既可完成信號(hào)調(diào)理，也能實(shí)現(xiàn)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)化功能。

審核編輯：符乾江