发电机对中监测系统的制作方法

本实用新型涉及风力发电监测领域，特别是涉及发电机对中监测系统。

背景技术：

随着全球经济的发展，人们非常青睐于利用可再生资源进行发电，其中，风为一种清洁的可再生资源，在风力发电场把风的动能转换成机械动能，再把机械动能转化为电力动能，从而实现风力发电。风力发电所需的装置为风机，风机中把风的动能转换为机械能的风轮的转速比较低，且由于风力的大小和方向经常变化，使得风机中的风轮转速不稳定，因此，在风轮带动发电机发电之前，还需要增加一个将风轮的转速提高到发电机额定转速的增速齿轮箱。在风机工作时，发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴需要在误差范围内处于对中状态，否则，风机就会发生故障。

传统技术中，在检测发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴是否处于对中状态，是在风机处于静止状态时进行检测的，具体是：在发电机的转子轴或者增速齿轮箱的转轴其中的一个轴上固定一个激光光源，在另一个轴上固定一个接收激光光源的装置，当接收激光光源的装置能接收到激光光源时(包括接收到的激光光源在允许的误差范围内)，则说明发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴处于对中状态，否则，说明发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴处于非对中状态。

但是，传统技术中这种检测发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴是否处于对中状态的方式效率较低，并且也会导致风机的工作效率降低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中检测发电机的转子轴与增速齿轮箱的转轴是否处于对中状态的方式效率较低，并且也会导致风机的工作效率低的问题，提供一种发电机对中监测系统。

一种发电机对中监测系统，包括：设置在风机机舱内部的位移传感器、采集装置和主控设备；其中，位移传感器与采集装置电连接，采集装置通过交换机与主控设备电连接；

位移传感器将检测到的发电机的晃动位移对应的电压输出至采集装置，采集装置将电压转换为晃动位移后输出至主控设备，以使主控设备根据晃动位移和预设的报警位移阈值的大小确定发电机当前是否处于对中状态，并在发电机处于非对中状态时输出报警信息。

在其中一个实施例中，主控设备包括：存储采集装置输出的晃动位移的总控室服务器、用户设备；

采集装置通过交换机与总控室服务器电连接，总控室服务器与用户设备电连接。

在其中一个实施例中，发电机对中监测系统包括多个位移传感器，多个位移传感器包括：以非接触的形式设置在发电机的底部的第一位移传感器和设置在靠近发电机的侧壁的第一预设位置处的第二位移传感器；

第一位移传感器检测发电机的径向竖直晃动位移对应的电压，第二位移传感器检测发电机的径向水平晃动位移对应的电压。

在其中一个实施例中，第一位移传感器为两个，分别设置在发电机沿轴向水平方向的两端；

第二位移传感器为两个，分别设置在发电机沿轴向水平方向的两端。

在其中一个实施例中，多个位移传感器还包括：第三位移传感器，第三位移传感器设置在靠近发电机的转子轴的第二预设位置处；

第三位移传感器检测发电机的轴向水平晃动位移对应的电压。

在其中一个实施例中，多个位移传感器还包括：第四位移传感器，第四位移传感器设置在靠近风机的齿轮箱转轴的第三预设位置处；

采集装置将根据电压和第四位移传感器检测的温漂电压确定的发电机在不同方向上的实际晃动位移输出至总控室服务器，以使用户设备根据发电机在不同方向的实际晃动位移和报警位移阈值，确定发电机当前是否处于对中状态。

在其中一个实施例中，发电机对中监测系统还包括：风机运行数据服务器，风机运行数据服务器与总控室服务器电连接；

总控室服务器将从风机运行数据服务器中获取的当前时刻的风机运行数据以及历史风机运行数据输出至用户设备，以使用户设备确定报警位移阈值；风机运行数据包括：发电机的功率、风机工作时的外界风速、发电机转子轴的转速中的至少一种。

在其中一个实施例中，用户设备包括显示屏，显示屏显示用户设备根据径向竖直晃动位移和径向水平晃动位移确定的发电机的轴心位移堆积图。

在其中一个实施例中，采集装置包括：通过TCP/IP协议与总控室服务器进行通信的数据采集监测站。

在其中一个实施例中，数据采集监测站通过交换机和光纤环网与总控室服务器电连接。

上述所提供的发电机对中监测系统，由于在机舱内发电机周围设置有位移传感器，则在风机运行状态下，位移传感器依然可以精确检测到发电机的晃动位移对应的电压值，也就是发电机的转子轴的晃动位移对应的电压值，并且将检测到的发电机的转子轴的晃动位移对应的电压值输出至采集装置，该采集装置可以将接收发电机的转子轴的晃动位移对应的电压，并将接收到的电压值转换为发电机的转子轴的晃动位移，并将晃动位移输出至主控设备，即在主控设备上可以直观的显示发电机的转子轴的晃动位移，并主控设备可以根据接收到的发电机的转子轴的晃动位移和预设的报警位移阈值的大小确定出发电机当前是否处于对中状态，如果发电机处于非对中状态时，主控设备将输出报警信息，从而提醒维修人员进行风机的检修，节约了检修人员的检修时间，使其大大提高了风机的检修效率和检修时间的准确性，避免了人力的浪费，以及减少风机故障，从而降低了生产成本；还不会存在和安全隐患问题；同时该发电机对中监测系统是在风机运行状态下完成发电机是否对中的监测的，因此，大大提高了风机的工作效率。

附图说明

图1为风力发电场的装置结构示意图；

图2为一个实施例提供的发电机对中监测系统的结构示意图；

图3a为另一个实施例提供的发电机对中监测系统中位移传感器与发电机相对位置的主视图；

图3b为另一个实施例提供的发电机对中监测系统中位移传感器与发电机相对位置的左视图；

图4为另一个实施例提供的发电机对中监测系统中位移传感器与发电机相对位置与三维坐标系的关系图；

图5为又一个实施例提供的发电机对中监测系统的结构示意图；

图6a为发电机其中一个轴心位移堆积图；

图6b为发电机另一个轴心位移堆积图；

图6c为每个位移传感器所对应的晃动位移示意图；

图6d为发电机的晃动位移趋势图；

图6e为其中一个位移传感器所对应的晃动位移趋势图；

图6f为风机的综览图。

附图标记：

10：风机；101：塔架；102：发电机；

103：齿轮箱；104：机舱；105：风轮；

11：风机运行数据服务器；12：风机运行数据采集器；

21：位移传感器；211：第一位移传感器；212：第二位移传感器；

213：第三位移传感器； 214：第四位移传感器；22：采集装置；

23：主控设备；231：总控室服务器；232：用户设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

随着经济技术的不断发展，人们在风力发电场利用可再生资源风进行风力发电逐渐受到发电领域的青睐。为了更好地理解本实用新型的内容，现结合附图1对上述风力发电场的装置进行简单介绍。

如图1所示，风力发电场通常包括至少一个风机10与风机运行数据服务器11，每个风机10包括塔架101、发电机102、齿轮箱103(通常情况为增速齿轮箱)、机舱104、风轮105。其中，机舱104设置在塔架101的顶端，风轮105设置在机舱104的外部的侧面，而发电机102和齿轮箱103设置在机舱104的内部，发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴之间柔性连接，例如，发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴可以通过联轴器连接。另外，机舱104的外部设置有风机运行数据采集器12，以采集风机运行数据。图1中以风力发电场包括一个风电机组示出。

需要说明的是，当风机10运行时，需要发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴在误差范围内处于对中状态，否则风机10会出现故障。但是，由于齿轮箱103是固定在机舱104内，即随着齿轮箱103的转轴的转动，齿轮箱103是不会产生晃动位移的，而发电机102会随着发电机102的转子轴的转动而产生晃动位移，这样，随着时间的增长，发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴在误差范围内将可能会处于非对中状态。

传统技术中，只有当风机10处于静态时，才能检测发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴是否处于对中状态，这种检测方式效率较低，并且也会导致风机的工作效率降低。本实用新型提供的发电机对中监测系统旨在解决传统技术的如上技术问题。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2为一个实施例提供的发电机对中监测系统的结构示意图。如图2所示，该发电机对中监测系统包括：设置在风机机舱104内部的位移传感器21、采集装置22和主控设备23；其中，位移传感器21与采集装置22电连接，采集装置22通过交换机与主控设备23电连接；位移传感器21将检测到的发电机102的晃动位移对应的电压输出至采集装置22，所述采集装置22将所述电压转换为所述晃动位移后输出至所述主控设备23，以使所述主控设备23根据所述晃动位移和预设的报警位移阈值的大小确定所述发电机102当前是否处于对中状态，并在所述发电机102处于非对中状态时输出报警信息。需要说明的是，图2中未画出图1中的风机运行数据服务器11、发电机102、齿轮箱103及风机运行数据采集器12。

具体的，上述位移传感器21可以采用电涡流传感器或霍尔传感器或差动变压器传感器等，该位移传感器21为非接触式位移传感器，用于将各种被测物理量转换为电量，例如，本实施例中，位移传感器21将风机运行时发电机102产生的晃动位移转换为电压输出。由于该位移传感器21是用于检测风机运行时的发电机102的晃动位移对应的电压，因此，位移传感器21设置在发电机102的周围，且与发电机102非接触设置。可选的，发电机102与位移传感器21之间的距离可以为2.5mm，参见下述图3a和图3b所示。

上述采集装置22可以将发电机102输出的电压转换为发电机102的晃动位移，并将该晃动位移传输至主控设备。上述转换采用位移传感器21输出的电压与发电机102的晃动位移的对应关系进行转换，即，例如位移传感器21输出的电压的范围为1～5V，其对应的发电机102的晃动位移的范围为-2mm～2mm(需要说明的是，将发电机102晃动的其中一个方向的位移设定为正值，则，发电机102向相反方向晃动时的位移则为负值)，则，当位移传感器21输出的电压为1V时，发电机102的晃动位移为-2mm，而当位移传感器21输出的电压为3V时，发电机102的晃动位移为0mm，依此类推。另外，该采集装置还可以用于对本实施例的发电机对中监测系统的网络通信状态、串口通信状态及位移传感器21状态等进行自检，若自检时有任何一个状态存在异常，则将检测到的异常发送至主控设备23，并在主控设备23上具体显示出现异常状态的部位，便于出现异常状态时，维修人员快速找到异常部位。

上述主控设备23用于接收采集装置22输出的晃动位移，并且主控设备23根据接收到的晃动位移及预设的报警位移阈值的大小确定发电机102当前是否处于对中状态，并在发电机102处于非对中状态时输出报警信息。可选的，上述主控设备23可以为具有数据存储和数据处理功能的计算机设备，并且主控设备23可以设置在主控机房中以便于对多组风机10进行统一管理。

可选的，位移传感器21与采集装置22之间可以通过连接线电连接，例如，该连接线可以采用带有屏蔽层的双绞线。可选的，采集装置22可以通过交换机与主控设备23电连接，当然，当风机10的塔架101较高即风机机舱104离地面较高时，采集装置22还可以通过两个交换机与主控设备23连接，如图2中以两个交换机为例示出，其中一个交换机设置在机舱104内部，且与采集装置22电连接，而另一个交换机设置在塔架101底端(即塔架101基座)与采集设备23电连接，两个交换机之间同样也为电连接，当然，采集装置22、交换机、主控设备23之间的电连接可以采用带有屏蔽层的双绞线进行连接。

由上述描述可知，传统技术中在检测发电机102的转子轴与齿轮箱103的转轴是否处于对中状态时，只有在风机10处于静态时才能进行检测，即不论发电机的转子轴与齿轮箱的转轴是否处于对中状态，只要达到预设的检修时间即控制风机停止工作，如果检测发现发电机的转子轴与齿轮箱的转轴处于对中状态，重新开启风机运行，由于每个风机都采用这种检测方式，因此导致检测效率较低，同时也导致风机的工作效率降低；并且如果没有达到预设的检修时间，而发电机的转子轴与齿轮箱的转轴处于非对中状态，而检修人员没有及时发现，将会有很大的安全隐患，并且也可能因此引起风机故障，从而增加了生产成本。但是，在本实施例中，通过在发电机的周围非接触固定位移传感器，可以实现在风机运行时，主控设备就可以通过获取到的发电机的晃动位移，将发电机的晃动位移与预设的报警位移阈值进行比较，就可以准确的确定发电机是否处于对中状态，其大大提高了确定发电机是否处于对中状态的准确性，从而大大提高了风机的检修效率，而且不会存在安全隐患。

本实施例提供的发电机对中监测系统，由于在机舱内发电机周围设置有位移传感器，则在风机运行状态下，位移传感器依然可以精确检测到发电机的晃动位移对应的电压，也就是发电机的转子轴的晃动位移对应的电压，采集装置可以接收发电机的转子轴的晃动位移对应的电压，并将接收到的电压转换为发电机的转子轴的晃动位移，并将晃动位移输出至主控设备，主控设备可以根据接收到的发电机的转子轴的晃动位移和预设的报警位移阈值的大小确定出发电机当前是否处于对中状态，如果发电机处于非对中状态时，主控设备将输出报警信息，从而提醒维修人员进行风机的检修，节约了检修人员的检修时间，使其大大提高了风机的检修效率和检修时间的准确性，避免了人力的浪费，以及减少风机故障，从而降低了生产成本和安全隐患；同时该发电机对中监测系统是在风机运行状态下完成发电机是否对中的监测的，因此，大大提高了风机的工作效率。

继续参照图2所示的发电机对中监测系统，可选的，上述主控设备23包括：存储采集装置22输出的晃动位移的总控室服务器231、用户设备232；采集装置22通过交换机与总控室服务器231电连接，总控室服务器231与用户设备232电连接。

可选的，总控室服务器231可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现，如果总控室服务器231为多个服务器组成的服务器集群时，每个服务器均与用户设备232电连接，且每个服务器可以电连接多个采集装置22。可选的，用户设备232可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机。上述采集装置22可以通过交换机与总控室服务器231电连接，总控室服务器231与用户设备232电连接，该电连接可以采用带有屏蔽层的双绞线进行连接，并且，可选的，采集装置22还可以通过交换机和光纤环网与总控室服务器231进行连接。以及总控室服务器231与用户设备之间还可以采用电缆线、光纤或者无线通信等方式。

作为一种可选的实施例，采集装置22包括：通过TCP/IP协议与总控室服务器231进行通信的数据采集监测站。当然，数据采集监测站可以通过交换机和光线环网与总控室服务器231电连接。需要说明的是，图2中以采集装置22通过两个交换机及光线环网与总控室服务器231电连接为例示出。

需要说明的是，本实施例中，发电机102的晃动位移按年、月、日、时、分、秒的格式存储在总控室服务器231中，这种存储方式进行存储后，工作人员查看某一年或者某一月或者某一天的历史数据时，均使用同一套数据，而无需按照每一年或者每一月或者每一天的格式分别进行存储，从而大大降低了总控室服务器231的存储量。

本实施例提供的发电机对中监测系统，其主控设备包括存储采集装置输出的晃动位移的总控室服务器和用户设备，通过总控室服务器通过采用年、月、日、时、分、秒的格式存储晃动位移，大大降低了数据的存储量，节约了存储空间。另外，将晃动位移的存储与处理分开在总控室服务器和用户设备上进行，提高了存储晃动位移的安全性，并且降低了总控室服务器的处理开销。

图3a为一个实施例提供的发电机对中监测系统中位移传感器与发电机相对位置的示意图，图3b为另一个实施例提供的发电机对中监测系统中位移传感器与发电机相对位置的示意图，其中，图3a为位移传感器与发电机相对位置的主视图，图3b为位移传感器与发电机相对位置的左视图。可选的，如图3a、图3b所示，本实施例所提供的发电机对中监测系统还可以包括多个位移传感器21，多个位移传感器21包括：以非接触的形式设置在发电机的底部的第一位移传感器211和设置在靠近发电机的侧壁的第一预设位置处的第二位移传感器212；第一位移传感器211检测发电机102的径向竖直晃动位移对应的电压，第二位移传感器212检测发电机102的径向水平晃动位移对应的电压。

具体的，如上述所述，位移传感器21用于检测发电机102的晃动位移所对应的电压，而发电机102的晃动包括发电机102的上下、左右、前后的晃动，将发电机102的上下晃动定义为发电机102的径向竖直晃动，即参照图4所示的三维坐标系中的Y轴方向，当发电机102向上晃动时，对应Y轴的正向。另外，将发电机102的前后晃动定义为发电机102的径向水平晃动，即参照图4所示的三维坐标系中的Z轴方向，当发电机102向前晃动时，对应Z轴的正向。将发电机102的左右晃动定义为发电机102的轴向晃动，即参照图4所示的三维坐标系中的X轴方向，当发电机102向右晃动时，对应X轴的正向。

需要说明的是，发电机102的左右晃动为发电机102沿着发电机102的转子轴的方向进行的晃动，发电机102的前后晃动为发电机102垂直于发电机102的转子轴的方向进行的水平晃动，发电机102的上下晃动为发电机102垂直于发电机102的转子轴的方向进行的竖直晃动。

具体的，为了检测发电机102的径向竖直晃动位移对应的电压，则在发电机102的底部设置第一位移传感器211，由于位移传感器21为非接触式传感器，因此，第一位移传感器211以非接触的形式固定在发电机102的底部，其中，一般第一位移传感器211设置在距离发电机102底部的2.5mm处，当然，第一位移传感器211还可以以非接触的形式设置在发电机102的顶部，同样，一般第一位移传感器211设置在距离发电机102顶部的2.5mm处。而为了检测发电机102的径向水平晃动位移对应的电压，则将第二位移传感器212以非接触的形式设置在靠近发电机102的侧壁的第一预设位置处，其中，第一预设位置可以为距离发电机102的侧壁预设距离的位置，该预设距离一般为2.5mm。需要说明的是，第一位移传感器211可以是一个，也可以是多个，第二位移传感器212可以是一个，也可以是多个，上述图3a和图3b仅作为一种示例。

继续参照图3a、图3b，作为上述实施例一种可选的实施方式，上述第一位移传感器211为两个，分别设置在发电机102沿轴向水平方向的两端；第二位移传感器212为两个，分别设置在发电机102沿轴向水平方向的两端。

具体的，由于发电机102的转子轴较长，为了更加精确的检测到发电机102的转子轴靠近齿轮箱103和远离齿轮箱103的径向竖直晃动位移分别对应的电压，可以在发电机102的底部且沿轴向水平方向的两端均设置一个第一位移传感器211；以及为了更加精确的检测到发电机102的转子轴靠近齿轮箱103和远离齿轮箱103的径向水平晃动位移分别对应的电压，可以在靠近发电机102的侧壁且沿轴向水平方向的两端均设置一个第二位移传感器212。

本实施例提供的发电机对中监测系统，在发电机的底部设置检测发电机的径向竖直晃动位移对应的电压的第一位移传感器，在靠近发电机的侧壁的第一预设位置处设置检测发电机的径向水平晃动位移对应的电压的第二位移传感器，即当发电机处于非对中状态时，可以精确的判断发电机的转子轴晃动后的位置是偏向哪个方向的，即可以快速的调整发电机的转子轴使其处于对中状态。另外，通过分别设置两个第一位移传感器和第二位移传感器，在判断出发电机的转子轴晃动后的位置偏向哪个方向之后，还可以精确的判断出，是发电机的转子轴靠近齿轮箱的一端还是发电机的转子轴远离齿轮箱的一端处于非对中状态，即准确定位非对中的部位，根据确定的非对中的部位可以高精度的调整发电机使其处于对中状态。同时，判断发电机的径向水平方向和径向垂直方向是否处于对中状态时，均可以在发电机运行状态时进行精确判断，从而大大提高了风机的工作效率。

继续参照图3a、图3b所示的位移传感器21与发电机102相对位置的示意图，可选的，多个位移传感器21还包括：第三位移传感器213，第三位移传感器213设置在靠近发电机102的转子轴的第二预设位置处；第三位移传感器213检测发电机102的轴向水平晃动位移对应的电压。

具体的，如上述所述，发电机102的晃动包括发电机102的上下、左右、前后的晃动，上述第一位移传感器211用于检测发电机102上下晃动的位移对应的电压(即前述的径向竖直位移对应的电压)，而上述第二位移传感器212用于检测发电机102前后晃动的位移对应的电压(即前述的径向水平位移对应的电压)。为了检测发电机102的左右(即发电机102的轴向水平)晃动位移对应的电压，可以在靠近发电机102的转子轴的第二预设位置处固定第三位移传感器213，其中，靠近发电机102的转子轴的第二预设位置为发电机102靠近齿轮箱103的一端，且通常距离发电机102靠近齿轮箱103的一端为2.5mm。当然，还可以在发电机103远离齿轮箱103的一端固定第三位移传感器213。图3a和图3b中仅以第三位移传感器213固定在靠近发电机102的转子轴的第二预设位置处为例示出。

本实施例提供的发电机对中监测系统，在靠近发电机的转子轴的第二预设位置处设置了第三位移传感器，用于检测发电机的轴向水平晃动位移对应的电压，即当发电机由于轴向水平晃动位移大于预设报警阈值时，可以精准的判断发电机的转子轴晃动后的位置是远离齿轮箱还是靠近齿轮箱，从而可以根据判断结果快速的调整发电机的转子轴的位置使其处于对中状态；且发电机处于运动状态时，也可以精确判断发电机的轴向水平方向是否处于对中状态，大大提高了发电机的工作效率。

继续参照图3a所示的位移传感器21与发电机102相对位置的示意图，可选的，多个位移传感器21还包括：第四位移传感器214，第四位移传感器214设置在靠近风机的齿轮箱103转轴的第三预设位置处；采集装置22将根据电压和第四位移传感器214检测的温漂电压确定的发电机在不同方向上的实际晃动位移输出至总控室服务器231，以使用户设备232根据发电机102在不同方向的实际晃动位移和报警位移阈值，确定发电机102当前是否处于对中状态。

具体的，由于外界温度等的变化，容易导致位移传感器21产生误差，从而影响位移传感器21测得发电机102的晃动位移对应的电压值，即测得的电压值可能存在误差。为了避免由于位移传感器21自身产生的温漂误差导致测得的电压值的误差，在靠近风机的齿轮箱103的转轴的第三预设位置处设置第四位移传感器214。该第四位移传感器214为一基准位移传感器，正常状态下第四位移传感器214输出的电压为基准电压，其可以为其他位移传感器提供电压基准。当每个位移传感器21属于正常状态时，所有位移传感器21测得一个正确的电压值，但是，当第四位移传感器214原本的基准电压值发生变化后，则用初始的电压基准值与改变后的电压值作差得到其他位移传感器的温漂电压，其他位移传感器的实际晃动位移对应的准确电压应该为其他位移传感器测得的晃动位移对应的电压值加或减温漂电压，其中，当基准电压值大于改变后的电压值时，其他位移传感器的实际晃动位移对应的准确电压应该为其他位移传感器测得的晃动位移对应的电压值减温漂电压，反之同理。例如，每个位移传感器21输出3V电压属于正常状态，但是，随着时间的流逝，当第四位移传感器214输出的电压为2.8V，即与正常状态相比出现了0.2V的误差，即第四位移传感器检测的温漂电压为0.2V，则其他位移传感器21将需要在测得的电压基础上减0.2V，才是其他位移传感器21的实际晃动位移对应的准确电压。

当根据第一位移传感器211、第二位移传感器212、第三位移传感器213测得的晃动位移对应的电压和第四位移传感器214测得的温漂电压确定发电机102在不同方向上(即前述发电机102的上下、左右、前后的方向)的实际晃动电压之后，然后采集装置22根据发电机102在不同方向上的实际晃动电压确定发电机102在不同方向上的实际晃动位移，并将确定的发电机102的各个方向上的实际晃动位移传输至总控室服务器231，用户设备232读取总控室服务器231中发电机102的各个方向上的实际晃动位移，并且将该不同方向上的实际晃动位移与报警位移阈值进行比较，确定发电机102当前是否处于对中状态。

本实施例提供的发电机对中监测系统，通过设置基准位移传感器即第四位移传感器，避免了其他位移传感器由于环境影响使自身测得的电压有误差的缺陷，使得监测发电机是否处于对中状态更加精确，有效的避免了对发电机是否处于对中状态的误判，即当发电机处于对中状态，不会出现将其误判为处于非对中状态的情况，也就是，当发电机处于对中状态时，不会出现提醒维修人员对发电机进行维修，故而，本实施例提供的发电机对中监测系统可以节约维修人员的时间，提高风机的维修效率；并且，不会由于误判中途暂停风机的工作，从而大大提高了风机的工作效率。

图5为又一个实施例提供的发电机对中监测系统的结构示意图。可选的，如图5所示，本实施例所提供的发电机对中监测系统还可以包括：风机运行数据服务器11，风机运行数据服务器11与总控室服务器231电连接；总控室服务器231将从风机运行数据服务器11中获取的当前时刻的风机运行数据以及历史风机运行数据输出至用户设备232，以使用户设备232确定报警位移阈值；风机运行数据包括：发电机的功率、风机工作时的外界风速、发电机转子轴的转速中的至少一种。需要说明的是，图5中未画出风机运行数据采集器12，及风机运行数据服务器11与风机运行数据采集器12之间的连接线。

具体的，风机运行数据服务器11可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现，每个服务器可以电连接多个风机运行数据采集器12。该风机运行数据服务器11用于存储当前时刻的风机运行数据和历史风机运行数据以及不同历史风机运行数据时对应的报警位移阈值。风机运行数据服务器11与总控室服务器231可以通过电缆线连接，还可以通过无线通信方式连接。

其中，风机运行数据服务器11通过装在机舱104外部的风机运行数据采集器12获取当前时刻的风机运行数据，获取到的风机运行数据包括发电机的功率、风机工作时的外界风速、发电机转子轴的转速中的至少一种，风机工作时的外界风速越大，相应的，发电机转子轴的转速越大，从而使得发电机的功率越大，也就是说，风机运行数据中的发电机的功率、风机工作时的外界风速、发电机转子轴的转速三者成正比的关系。由于风机运行数据中的三者成正比，因此，在确定报警位移阈值时仅采用其中一者即可。

根据经验，发电机102轴向和径向的报警位移阈值不同，并且他们的确定方式也不同。可选的，发电机102轴向的报警位移阈值可以通过第三位移传感器213所对应的报警位移阈值所反应，其中，第三位移传感器213所对应的报警位移阈值可以通过发电机的型号及风机运行数据进行确定的，通常，第三位移传感器213的报警位移阈值为5mm。而发电机102径向的报警位移阈值可以通过第一位移传感器211和第二位移传感器212所对应的报警位移阈值所反应。

可选的，确定第一位移传感器211和第二位移传感器212所对应的报警位移阈值可以通过：用户设备232接收总控室服务器231从风机运行数据服务器11中获取的当前时刻的风机运行数据以及历史风机运行数据，将当前时刻的风机运行数据与历史风机运行数据进行比较，判断当前时刻的风机运行数据处于历史风机运行数据的哪个区间，相应的确定出当前时刻的风机运行数据对应的报警位移阈值。之后，用户设备232根据接收到的晃动位移及报警位移阈值判断发电机是否处于对中状态。

可选的，确定第一位移传感器211和第二位移传感器212所对应的报警位移阈值还可以通过：根据风机运行数据服务器11获取到当前的风机工作时的外界风速，从风机运行数据服务器11中获取该风机工作时的外界风速所对应的历史风速区间所对应的报警位移阈值，总控室服务器231从风机运行数据服务器11中获取对应的报警位移阈值，并将该报警位移阈值发送给用户设备232，用户设备232根据接收到的晃动位移及报警位移阈值判断发电机是否处于对中状态。通常，第一位移传感器211和第二位移传感器212的报警位移阈值为1.16mm。

本实施例提供的发电机对中监测系统，通过风机运行数据服务器提供当前时刻的风机运行数据及历史风机运行数据，确定发电机轴向和径向的报警位移阈值，然后将晃动位移与报警位移阈值进行比较来判断发电机是否处于对中状态，由于报警位移阈值的确定方式较为精确，因此使得判断发电机是否对中的精确性更高。

可选的，上述用户设备232包括显示屏，显示屏显示用户设备232根据径向竖直晃动位移和径向水平晃动位移确定的发电机102的轴心位移堆积图。

如上所述，发电机102的径向竖直晃动位移为发电机102上下晃动产生的晃动位移，即发电机102垂直于发电机102的转子轴的方向进行的竖直晃动产生的晃动位移，而发电机102的径向水平晃动位移为发电机102前后晃动产生的晃动位移，即发电机102垂直于发电机102的转子轴的方向进行的水平晃动产生的晃动位移。如图6a、6b所示，将发电机102的径向水平晃动位移作为横轴，将发电机102的径向竖直晃动位移作为纵轴，构成发电机102的轴心位移堆积图。所构成的轴心位移堆积图在显示屏上进行显示，便于工作人员进行实时查看。

需要说明的是，图6a中为采集装置22分别采集的设置在发电机102靠近齿轮箱103的一端的第一位移传感器211(图6a中以CH1示出，下述图中同)对应的径向竖直晃动位移，及设置在发电机102靠近齿轮箱103一端的第二位移传感器212(图6a中以CH2示出，下述图中同)对应的径向水平晃动位移。则，图6b为采集装置22分别采集的设置在发电机102远离齿轮箱103的一端的第一位移传感器211(图6b中以CH3示出，下述图中同)对应的径向竖直晃动位移，及设置在发电机102远离齿轮箱103一端的第二位移传感器212(图6b中以CH4示出，下述图中同)对应的径向水平晃动位移。

假设，发电机静态对中时，发电机102的轴心位移堆积图中的横纵坐标为(0,0)，当发电机102向上偏时，发电机102的轴心位移堆积图中的横坐标为正值，当发电机102向前偏时，发电机102的轴心位移堆积图中的纵坐标为正值。由图6a轴心堆积图中的坐标点的分布可以看出，坐标点主要分布在横坐标及纵坐标均为正值时，即说明此时间段内发电机102向上、向前晃动。

由图6b轴心堆积图中的坐标点的分布可以看出，坐标点的分布大致呈现“椭圆形”，说明此时的发电机102动态时是处于对中状态的，但是图6b中的坐标点的分布构成的“椭圆形”的原点不是圆心，则说明发电机102在静态时是偏离静态时的对中点的，在发电机静态时进行对中调整时需要考虑补偿位移值及对中补偿方向，该补偿位移值为图6b中轴心堆积图中所呈现的“椭圆形”的圆心所对应的横坐标值和纵坐标值，上述对中补偿方向为：将上述“椭圆形”的圆心所对应的横坐标值和纵坐标值取反，取反后的值所对应的方向即为静态调整时发电机调整的方向，也就是发电机的对中补偿方向。例如，图6b中椭圆的圆心坐标为(177.5,75)，该坐标值均为正值，因此，确定对中补偿方向时，将横坐标值和纵坐标值均取反为负值，横坐标为负值时，对应将发电机向下调整，纵坐标为负值时，对应的将发电机向后调整，即根据上述图6b中所示轴心堆积图对发电机进行静态调整时，将静态时处于对中状态的发电机102向下调整177.5，且向后调整75。

另外，如图6c所示，显示屏还可以实时显示每个位移传感器21所对应的晃动位移，其中，CH5为第三位移传感器213。如图6d所示，显示屏还可以显示历史晃动位移所组成的晃动位移趋势图，从晃动位移趋势图中可以得出每个位移传感器21所检测的发电机102的不同位置处的晃动位移随时间增长的趋势变化，从而有助于工作人员根据晃动位移随着时间增长的趋势变化及时发现发电机102即将处于非对中状态等，可以及时的对发电机102进行位置调整。

当然，工作人员也可以仅查看单个位移传感器所对应的晃动位移的趋势变化，如图6e所示为CH1所对应的晃动位移的趋势变化图，可选的，如果仅看单个位移传感器所对应的晃动位移的趋势变化时，其他位移传感器所对应的晃动位移的趋势变化曲线隐藏。

另外，如图6f所示，显示屏还可以用于显示所有风机的综览图，其中，综览图用于供工作人员查看不同风机的工作状态，包括风机总数量、正常状风机数量、预警风机数量、离线风机数量，不同状态的风机用不同颜色表示，相应的，表示不同工作状态的图标用不同颜色表示，即某个风机处于某种工作状态时，风机的颜色也与其当前相应工作状态的图标采用同一种颜色，便于工作人员能够迅速分辨出风机的工作状态。需要说明的是，在不同工作状态的图标上同时显示处于该工作状态的风机的数量，且，风机总数量＝正常状态风机数量+预警风机数量+离线风机数量。例如，图6f中表示：风机总数量共9个，正常状风机数量为9个，也就是所监测的风机中的发电机均在误差范围内的对中状态，则预警风机数量和离线风机数量均为0。通过在显示屏上显示综览图便于提示工作人员各个风机的工作状态，当有风机出现预警(即风机的晃动位移超过报警位移阈值)或离线(即风机不工作)时，工作人员可以非常直观的看到预警或离线风机所在位置，供维修人员及时处理，提高了工作人员的工作效率，同时提高了风机的工作效率。

本实施例提供的发电机对中监测系统，通过在显示屏上显示发电机的轴心位移堆积图，以及还包括可以显示实时的晃动位移、不同位移传感器所对应的晃动位移变化趋势图、风机的综览图，满足工作人员不同需求的对发电机对中状态的监测，并且非常直观、方便。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。