专利名称：风机齿轮箱温度监控装置的制作方法
技术领域：
风机齿轮箱温度监控装置技术领域[0001]本实用新型涉及风力发电技术，尤其涉及风机齿轮箱温度监控装置。
背景技术：
[0002]齿轮箱是风力发电机组中的一个重要的机械部件，主要是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，并使其得到相应的转速。齿轮箱的运行要求可靠性高，齿轮箱的最高温度不应超过80°C。然而现有的风力发电机组的齿轮箱受气温变化因素的影响，齿轮箱内的温度经常超过规定限值，导致齿轮箱故障率很高。所以现有技术提出了监控齿轮箱内温度并进行调节降温的方案来避免故障发生。[0003]但是，现有的齿轮箱温度监控方法采用实时监控齿轮箱的温度值，当实时采集的温度值超过告警温度阈值时，发出告警信息并关闭风机，以便工作人员到告警现场对温度告警问题进行分析和处理。由于风力发电机组位于偏远地区，工作人员往往不能及时赶往告警现场，因此，基于现有的齿轮箱温度监控方法存在对温度告警问题分析和处理效率低的问题。实用新型内容[0004]本实用新型提供一种风机齿轮箱温度监控装置，可以提高对齿轮箱温度告警问题的分析和处理效率。[0005]本实用新型提供一种风机齿轮箱温度监控装置，包括[0006]采集模块，设置于齿轮箱温度采集点，用于采集齿轮箱温度采集点的当前温度值， 将所述采集点的当前温度值以及所述采集点标识发送给主控模块，所述采集模块与所述主控模块连接；[0007]主控模块，设置于中央控制设备中，用于根据所述采集点标识，获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块，所述主控模块与所述预警模块连接；[0008]预警模块，设置于中央控制设备中，用于根据所述预警触发信号，生成预警信息， 所述预警信息包括所述采集点的当前温度值、所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值和所述采集点的温度预测趋势，以便工作人员及时对所述预警信息进行分析和处理。[0009]所述采集模块，具体用于采集齿轮箱温度采集点的温度信息，所述采集点的温度信息包括所述采集点的温度值及对应的采集时间和所述采集点标识，将所述采集点的温度信息发送给主控模块；[0010]所述主控模块具体包括[0011]存储单元，用于将采集模块采集的所述采集点的温度值按照所述采集时间的先后顺序按序保存到与所述采集点标识对应的数据库中；[0012]计算单元，用于调用与所述采集点标识对应的数据库中保存的所述采集模块在各所述采集时间采集的所述采集点的温度值，利用最小二乘支持向量机预测算法，得到与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值并预设对应的预警温度上限值和预警温度下限值。[0013]所述主控模块具体还包括[0014]显示单元，用于将所述计算单元计算得到的所述温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值进行显示。[0015]所述显示单元，还用于将所述采集模块发送的所述采集点的当前温度值进行显示；[0016]所述主控模块具体还包括[0017]获取单元，用于根据所述采集模块发送的所述采集点标识，从所述计算单元中获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值；[0018]确定单元，用于根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块。[0019]所述采集模块为温度传感器，所述主控模块为中央处理器。[0020]所述采集模块的个数至少为四个，分别位于同一个齿轮箱的不同采集点，用于采集对应采集点的温度信息。[0021]所述采集点包括齿轮箱的外部环境温度采集点、所述齿轮箱的内部环境温度采集点、所述齿轮箱的润滑油箱温度采集点和所述齿轮箱的轴承温度采集点。[0022]本实施例的主控模块根据采集模块发送的采集点的当前温度值和采集点标识，获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块，以使预警模块生成预警信息，从而能够实现根据预测的风力发电机组齿轮箱的温度变化趋势，及时作出预警，以便工作人员及时对预警信息进行分析和处理，例如根据温度变化趋势及时调节齿轮箱的温度，提高了对齿轮箱温度告警问题的分析和处理效率，从而也提高了齿轮箱温度监控的效率。
[0023]图I为本实用新型一实施例提供的风机齿轮箱温度监控装置的结构示意图；[0024]图2为本实用新型另一实施例提供的风机齿轮箱温度监控装置的结构示意图；[0025]图3为应用图I或图2所示风机齿轮箱温度监控装置实现风机齿轮箱温度监控方法的流程示意图；[0026]图4为图3所示风机齿轮箱温度监控方法应用的系统结构示意图。
具体实施方式
[0027]图I为本实用新型一实施例提供的风机齿轮箱温度监控装置的结构示意图，如图 I所示，具体包括依次连接的采集模块11、主控模块12和预警模块13。[0028]采集模块11，设置于齿轮箱温度采集点，用于采集齿轮箱温度采集点的当前温度值，将所述采集点的当前温度值以及所述采集点标识发送给主控模块12 ；[0029]主控模块12，设置于中央控制设备中，用于根据所述采集点标识，获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块13，所述主控模块与所述预警模块连接；[0030]预警模块13，设置于中央控制设备中，用于根据所述预警触发信号，生成预警信息，所述预警信息包括所述采集点的当前温度值、所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值和所述采集点的温度预测趋势，以便工作人员及时对所述预警信息进行分析和处理。[0031]需要说明的是，采集模块11的功能可以采用温度传感器来实现，主控模块12的功能可以采用中央处理器来实现。[0032]需要说明的是，在实际应用中，一个风场中包括多个风机，每个风机至少包括一个齿轮箱，每个齿轮箱中至少安装有四个采集模块，分别用以采集齿轮箱各温度采集点的温度值，具体为，一个采集模块安装在齿轮箱外用以采集齿轮箱外的环境温度值，一个采集模块安装在齿轮箱内用以采集齿轮箱内的环境温度值，一个采集模块安装在齿轮箱的润滑油箱上用以采集齿轮箱的润滑油温度值，一个采集模块安装在齿轮箱的轴承上用以采集齿轮箱轴承的温度值。为了识别齿轮箱各采集点，实际应用中，可以将各采集点安装的温度传感器的标识作为对应采集点标识。[0033]本实施例的主控模块根据采集模块发送的采集点的当前温度值和采集点标识，获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块，以使预警模块生成预警信息，从而能够实现根据预测的风力发电机组齿轮箱的温度变化趋势，及时作出预警，以便工作人员及时对预警信息进行分析和处理，例如根据温度变化趋势及时调节齿轮箱的温度，提高了对齿轮箱温度告警问题的分析和处理效率，从而也提高了齿轮箱温度监控的效率。[0034]图2为本实用新型另一实施例提供的风机齿轮箱温度监控装置的结构示意图，在6图2所示实施例基础上的进一步扩展，如图2所示，在本实用新型的一个可选实施方式中， 采集模块11，还用于采集齿轮箱温度采集点的温度信息，所述采集点的温度信息包括所述采集点的温度值及对应的采集时间和所述采集点标识，将所述采集点的温度信息发送给主控丰吴块；[0035]需要说明的是，根据风力发电机组的实际应用所需，采集模块11可以周期性地采集对应温度采集点的温度信息，并将采集的温度信息发送给主控模块。[0036]在本实用新型的一个可选实施方式中，如图2所示，主控模块12具体包括[0037]存储单元121，用于将采集模块采集的所述采集点的温度值按照所述采集时间的先后顺序按序保存到与所述采集点标识对应的数据库中；[0038]计算单元122，用于调用与所述采集点标识对应的数据库中保存的所述采集模块在各所述采集时间采集的所述采集点的温度值，利用最小二乘支持向量机预测算法，得到与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值并预设对应的预警温度上限值和预警温度下限值。[0039]需要说明的是，具体的预警温度上限值和预警温度下限值可以根据齿轮箱的铭牌 (正常工作运行时的温度范围)以及风场环境来确定。比如常温型机组齿轮箱的正常工作温度范围为_20°C 80°C，而低温型机组的齿轮箱正常工作温度范围是-40°C 60°C。[0040]以下对本实施例应用的最小二乘支持向量机预测算法的原理进行详细的说明[0041]为了加快样本训练速度和收敛速度，提高预测精度，在本实用新型的一个可选实施方式中，对与所述采集点标识对应的数据库中保存的采集点的温度值进行预处理，具体实现时可以采用数据归一化预处理，即— τ(/) ~ X -[0042]-。为归一化后的温度值，Xmax、Xmin分别为温度值的最大值和最小
权利要求1.一种风机齿轮箱温度监控装置，其特征在于，包括 采集模块，设置于齿轮箱温度采集点，用于采集齿轮箱温度采集点的当前温度值，将所述采集点的当前温度值以及所述采集点标识发送给主控模块，所述采集模块与所述主控模块连接； 主控模块，设置于中央控制设备中，用于根据所述采集点标识，获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块，所述主控模块与所述预警模块连接； 预警模块，设置于中央控制设备中，用于根据所述预警触发信号，生成预警信息，所述预警信息包括所述采集点的当前温度值、所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值和所述采集点的温度预测趋势，以便工作人员及时对所述预警信息进行分析和处理。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于采集齿轮箱温度采集点的温度信息，所述采集点的温度信息包括所述采集点的温度值及对应的采集时间和所述采集点标识，将所述采集点的温度信息发送给主控模块； 所述主控模块具体包括 存储单元，用于将采集模块采集的所述采集点的温度值按照所述采集时间的先后顺序按序保存到与所述采集点标识对应的数据库中； 计算单元，用于调用与所述采集点标识对应的数据库中保存的所述采集模块在各所述采集时间采集的所述采集点的温度值，利用最小二乘支持向量机预测算法，得到与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值并预设对应的预警温度上限值和预警温度下限值。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控模块具体还包括 显示单元，用于将所述计算单元计算得到的所述温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值进行显示。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述显示单元，还用于将所述采集模块发送的所述采集点的当前温度值进行显示； 所述主控模块具体还包括 获取单元，用于根据所述采集模块发送的所述采集点标识，从所述计算单元中获取与所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值； 确定单元，用于根据所述采集点标识对应的温度预测变化曲线值对所述采集点的当前温度值进行分析处理，若确定所述采集点的温度预测趋势为下降趋势，且所述采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者所述采集点的温度预测趋势为上升趋势，且所述采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述采集模块为温度传感器，所述主控模块为中央处理器。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述采集模块的个数至少为四个，分别位于同一个齿轮箱的不同采集点，用于采集对应采集点的温度信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集点包括齿轮箱的外部环境温度采集点、所述齿轮箱的内部环境温度采集点、所述齿轮箱的润滑油箱温度采集点和所述齿轮箱的轴承温度采集点。
专利摘要本实用新型提供一种风机齿轮箱温度监控装置，包括采集模块，用于采集齿轮箱温度采集点的当前温度值，将采集点的当前温度值以及采集点标识发送给主控模块；主控模块，用于根据采集点标识，获取与采集点标识对应的温度预测变化曲线值及对应的预警温度上限值和预警温度下限值，若确定采集点的温度预测趋势为下降趋势，且采集点的当前温度值小于所述预警温度下限值，或者采集点的温度预测趋势为上升趋势，且采集点的当前温度值大于所述预警温度上限值，则发送预警触发信号给预警模块；预警模块，用于根据所述预警触发信号，生成预警信息，以便工作人员及时对所述预警信息进行分析和处理；提高了对齿轮箱温度告警问题的分析和处理效率。
文档编号G01K1/02GK202814565SQ20122042905
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者李斌, 张继, 王杰, 芮守娟, 王佼 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司