风力发电机运行状态在线监测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101995336A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101995336A(43)申请公布日2011.03.30(21)申请号200910162730.0(22)申请日2009.08.12(71)申请人孟照辉地址518031广东省深圳市振兴路一号深圳市建设工程质量检测中心(72)发明人孟照辉(51)Int.Cl.G01M15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图9页(54)发明名称风力发电机运行状态在线监测装置(57)摘要本发明公开了一种风力发电机运行状态在线监测装置，它可以接入风速、转速、功率、效率、振动、温度等信号，对这些信号进行调理和数据采集，然后对信号进行分析与处理，最后将有用的数据上传给中心服务器。该监测装置可对风力发电机的叶片、输入轴、齿轮箱、发电机运行健康状态及运行效率进行实时的在线监测。可为风力发电机的效率分析提供完整有效的数据，为风力发电机机械寿命预测和故障诊断提供准确及时的信息。ACN109536CCNN110199533601995341A权利要求书1/2页1.一种风力发电机运行状态在线监测装置，其特征在于包括直流选择模块(3)、交流保护/调理模块(1)、直流保护/调理模块(2)、交流选择模块(5)、量程控制模块(10)、滤波模块(6)、冲击信号处理模块(8)、低频AD采集模块(9)、高频AD采集模块(7)、FPGA模块(12)、CPU模块(13)、硬件“看门狗”模块(11)，其中所述直流选择模块(3)的输入和所述交流保护/调理模块(1)的直流输出与所述直流保护/调理模块(2)的输出相连，所述交流选择模块(5)的输入和所述交流保护/调理模块(1)的交流输出相连，所述量程控制模块(10)的输入和所述交流选择模块(5)的输出相连，所述滤波模块(6)的输入和所述量程控制模块(10)输出相连，所述冲击信号处理模块(8)的输入和所述量程控制模块(10)的输出相连，所述低频AD采集模块(9)的输入由程序控制和所述直流选择模块(3)或所述冲击信号处理模块(8)的输出相连，所述高频AD采集模块(7)的输入由程序控制和所述滤波模块(6)或所述冲击信号处理模块(8)的输出相连，所述FPGA模块(12)控制所述低频AD采集模块(9)和所述高频AD采集模块(7)，所述CPU模块(13)和所述FPGA模块(12)相连，所述硬件“看门狗”模块(11)和所述CPU模块(13)相连；所述交流保护/调理模块(1)接收的参数是加速度传感器信号、速度传感器信号、脉冲信号，信号输入数量可以是一个或多个，或其任意组合；所述直流保护/调理模块(2)接收的参数是直流电压/电流信号，信号输入数量可以是一个或多个，或其任意组合。2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于每台监测装置均有唯一的身份识别序列号，该序列号可被监测装置软件读出。3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述的交流保护/调理模块(1)和直流保护/调理模块(2)的保护部分由气体放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管及电阻组成。4.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述滤波模块(6)具有不滤波、1KHz低通滤波、跟踪低通滤波三个FPGA控制的选项。5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述冲击信号处理模块(8)具有三个输出，该模块利用加速度传感器的共振区对特殊信号的放大效应，利用6阶6KHz-60KHz带通滤波模块(A)，提取加速度传感器的共振区振动信号作为冲击信号，绝对值模块(B)的输入和带通滤波模块(A)的输出相连，低通滤波模块(C)的输入和通过绝对值模块(B)的输出相连，低通模块(C)的输出做为冲击信号处理模块(8)的一个输出，峰值保持模块(D)的输入和通过绝对值模块(B)的输相连，峰值保持模块(D)的输出做为冲击信号处理模块(8)的一个输出，有效值计算模块(E)的输入和带通滤波模块(A)的输相连，有效值计算模块(E)的输出做为冲击信号处理模块(8)的一个输出。6.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述FPGA模块(12)，采用ALTERA的EP2C20F484I芯片，FPGA的配置方式由CPU板配置FPGA的运行程序。7.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述CPU模块(13)中的CPU采用ARM9系列EP9302，两片FLASH作为程序存储器，型号为JS28F128；两片SDRAM作为数据存储器，型号为HY57V561620VLT，一片CPLD作为外围控制，型号为EPM3032A；网络控制芯片为KS8721BI；CPU板是一个单独模块通过连接器和FPGA所在电路板连接，也可以和其他电路同在一块电路板上。8.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于信号输入模块连接速度传感器时，装2CCNN1