监测风机机舱振动的方法及系统与流程

本发明涉及风电机组，具体地涉及一种监测风机机舱振动的方法及一种监测风机机舱振动的系统。

背景技术：

1、在风力发电机组中，机舱振动参数是一个特别重要的监测数据。风力发电机组在运行状态下，引起机舱振动的因素有很多，包含设备的故障、风向风速的突然变化以及叶片转速与机舱的共振等，但是不论什么因素引起的，当机舱振动过大的时候都有可能进一步造成设备的损坏，甚至发生严重的事故。因此机舱振动监测的可靠性直接关系到设备的稳定运行和机组的健康状态。现有技术通常在机舱水平的两个中线轴方向安装相互垂直的两个振动传感器，用于监测这两个方向的振动；当振动超过一定阈值后就联锁机组减负荷或者停机。

2、但是现有技术的监测方法对于风力发电机组机舱振动监测片面，导致机舱振动监测能力不足，无法得到准确的振动数据。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种监测风机机舱振动的方法及系统，以至少解决上述的对于风力发电机组机舱振动监测片面，导致机舱振动监测能力不足，无法得到准确的振动数据的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种监测风机机舱振动的方法，包括：

3、通过预置球形监测设备采集风机机舱多个方向的振动模拟数据；其中，预置球形监测设备内部相互垂直的三个方向分别设置有振动传感器；

4、对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据；

5、对各振动数字数据进行解析，基于解析结果，判断风机机舱振动状态。

6、可选的，位于同一预置球形监测设备内部的所有振动传感器连接至同一mcu芯片；

7、上述对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据，包括：

8、将各振动模拟数据传输至对应mcu芯片，通过mcu芯片对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据；

9、其中，模数转换的公式如下：

10、ax_vibration＝k×(ix-4ma)；

11、ay_vibration＝k×(iy-4ma)；

12、az_vibration＝k×(iz-4ma)；

13、其中，ax_vibration、ay_vibration和az_vibration表示三个方向的振动数字数据，k为常数，ix、iy和iz表示三个方向的振动模拟数据。

14、可选的，上述对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据之后，还包括：

15、对所有振动数字数据进行打包操作得到数组；其中，数组至少包括三个方向的振动数字数据以及预置球形监测设备的地址信息；

16、将数组存储至对应mcu芯片。

17、可选的，上述对各振动数字数据进行解析，包括：

18、响应于上位机数据读取请求，读取mcu芯片中的数组；

19、在上位机接收到数组的情况下，对数组进行校验；

20、对校验通过的数组进行解析，得到风机机舱的振动幅值|m|。

21、可选的，上述上位机采用总线方式连接多个mcu芯片。

22、可选的，上述解析结果包括风机机舱的振动幅值|m|；

23、上述基于解析结果，判断风机机舱振动状态，包括：

24、若风机机舱的振动幅值超过报警阈值，则风机机舱振动状态为故障状态；

25、若风机机舱的振动幅值未超过报警阈值，则风机机舱振动状态为正常运行状态。

26、可选的，上述基于解析结果，判断风机机舱振动状态之后，还包括：

27、若风机机舱振动状态为故障状态，则发出报警信息；

28、将报警信息通过标准modbus协议传输至scada系统；

29、基于报警信息，scada系统发出机组减负荷指令和/或停机指令。

30、本发明第二方面提供一种监测风机机舱振动的系统，包括：

31、振动模拟数据采集模块，用于通过预置球形监测设备采集风机机舱多个方向的振动模拟数据；其中，预置球形监测设备内部相互垂直的三个方向分别设置有振动传感器；

32、振动模拟数据转换模块，用于对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据；

33、解析模块，用于对各振动数字数据进行解析，基于解析结果，判断风机机舱振动状态。

34、在本发明第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得上述处理器被配置成执行上述的监测风机机舱振动的方法。

35、在本发明第四方面提供一种电子设备，电子设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述的监测风机机舱振动的方法。

36、通过上述技术方案，提供一种监测风机机舱振动的方法及系统采用预置球形监测设备采集风机机舱多个方向的振动模拟数据；该预置球形监测设备内部相互垂直的三个方向分别设置有振动传感器。通过这三个振动传感器可以有效监测到风机机舱在三维空间中各个方向的振动模拟数据。对各振动模拟数据进行模数转换后，得到对应振动数字数据。对各振动数字数据进行解析后，基于解析结果，判断风机机舱振动状态。其中，解析结果中的实际振动值(包含大小和方向)可由各个方向的振动数字数据表示。该方法及系统利用多个方向的振动数字数据对风机机舱振动状态进行综合判断，有效解决了风力发电机组机舱振动监测片面，导致机舱振动监测能力不足，振动数据监测不准确的问题。

37、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种监测风机机舱振动的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，位于同一预置球形监测设备内部的所有振动传感器连接至同一mcu芯片；

3.根据权利要求2所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，所述对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据之后，还包括：

4.根据权利要求3所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，所述对各振动数字数据进行解析，包括：

5.根据权利要求4所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，所述上位机采用总线方式连接多个mcu芯片。

6.根据权利要求1所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，所述解析结果包括风机机舱的振动幅值|m|；

7.根据权利要求1所述的监测风机机舱振动的方法，其特征在于，所述基于解析结果，判断风机机舱振动状态之后，还包括：

8.一种监测风机机舱振动的系统，其特征在于，包括：

9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行权利要求1至7中任一项权利要求所述的监测风机机舱振动的方法。

10.一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项权利要求所述的监测风机机舱振动的方法。

技术总结
本发明提供一种监测风机机舱振动的方法及系统，属于风电机组技术领域。该方法包括：通过预置球形监测设备采集风机机舱多个方向的振动模拟数据；其中，预置球形监测设备内部相互垂直的三个方向分别设置有振动传感器；对各振动模拟数据进行模数转换，得到对应振动数字数据；对各振动数字数据进行解析，基于解析结果，判断风机机舱振动状态。该方法及系统利用多个方向的振动数字数据对风机机舱振动状态进行综合判断，有效解决了风力发电机组机舱振动监测片面，导致机舱振动监测能力不足，振动数据监测不准确的问题。

技术研发人员：魏龙飞,刘山,朱莲,将瑞,陶志强,宋宜家,胡坤
受保护的技术使用者：国能思达科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8