[发明专利]一种风电机组振动故障检测方法及装置

说明书

技术领域：

本发明属于一种设备故障的检测方法，特别涉及一种风电机组振动故障检测方法及装置。

背景技术：

在我国，风能丰富的地区通常地处偏远，且环境恶劣。风电机组在这些恶劣环境下，使用工作寿命会大大降低，主要的影响因素包括：无规律的变向变负荷的风力冲击、极端温差等因素，长期工作于这种复杂的交变载荷下，致使在正常运行过程中会出现各种故障。齿轮箱故障是引起停机时间的最主要原因，其次是控制系统和电气故障。据统计，我国的风场齿轮箱损坏率高达40%-50%，是机组中故障率最高的部件。

发明内容：

本发明的目的就在于提供一种风电机组振动故障诊断方法，该方法可对风电机组各部件的运行状态进行合理的判断，从而保证风力发电机组安全、可靠运行、减少故障的发生，提高风力发电机组的运行可靠性。

本发明的另一目的是提供一种风电机组振动故障诊断装置。

如上构思，本发明的技术方案是：一种风电机组振动故障诊断方法，其特征在于：利用振动传感器将风电机组各部件的机械振动量转变为对应的电荷量Q，然后将电荷Q进行电荷转换,并将其进行放大后以模拟信号输出；将该模拟信号转化为相应的数字信号，最后由单片机与其相连接的LED数码管以数字信号的形式进行输出，由显示的数据可以发现风电机组具体的工作状态，当输出电压值超过上限值时，实现报警，从而完成了风电机组振动检测；同时，通过ZigBee无线传输的方式将各节点信息发送至现场协调器节点，而后由协调器节点传至上位机并完成对数据的显示及存储。

一种风电机组振动故障诊断装置，其特征在于：包括压电式加速度传感器及其测量变送电路、滞回比较器、主控MUC、ZigBee模块、锁存器、电源管理电路和显示器；压电式加速度传感器及其测量变送电路输出的信号通过滞回比较器电路输入到主控MUC，主控MUC将此信号输入到显示器，并通过ZigBee模块无线发送出去，由协调器节点接收并传送到上位机；电源管理芯片的输出信号通过锁存器接入到主控MUC的I/O口完成信号的输入。

上述电源管理芯片由CN3052锂电池充电管理芯片、锂电池、CN1185电压监测芯片组成，CN3052锂电池充电管理芯片可直接与锁存器连接，也可通过锂电池和CN1185电压监测芯片与锁存器连接。

上述锁存器采用74HC573。

上述主控MUC采用HT66FU50。

上述ZigBee模块采用TI-CC2530。

上述主控MUC双向连接有时钟芯片DS12C877。

上述主控MUC双向连接有温度测量芯片DS18B20。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明运用振动检测的方法对风电机组各部件（如齿轮箱）进行状态检测，减少因齿轮箱引起的故障机率，从而可以有效降低风电机组的故障率，因此对于提高风电机组的运行安全性有很重要的作用。

2、本发明将ZigBee技术应用于风电机组运行状态测量领域，不仅实现了风电机组运行状态的在线监测，且免去了繁杂和高昂的现场布线和线路维护工作。

3、本发明实现了终端节点测量变送和控制电路的低功耗设计。

4、本发明实现了测量变送电路的低功耗、低电压供电电路。

附图说明：

图1是本发明的原理框图；

图2是检测装置的硬件组成框图。

具体实施方式：

如图1、2所示：一种风电机组振动故障诊断方法，利用振动传感器将风电机组各部件(叶片、齿轮箱等)的机械振动量转变为对应的电荷量Q，然后将电荷Q进行放大后以模拟信号输出；将该模拟信号转化为相应的数字信号，最后由单片机与其相连接的显示器以数字信号的形式进行输出，由显示的数据即可发现风电机组具体的工作状态，当输出电压值超过上限值时，实现报警，从而完成了风电机组振动检测；同时，通过ZigBee无线传输的方式将风电机组各部件的信号发送至现场协调器节点，而后由协调器节点传至上位机并完成对数据的显示及存储。

如图1、2所示：一种风电机组振动故障诊断装置，由包括压电式加速度传感器及其测量变送电路、滞回比较器、主控MUC、ZigBee模块TI-CC2530、锁存器74HC573、电源管理电路、LED指示灯、时钟芯片DS12C877和温度测量芯片DS18B20组成。

以上各部分的具体说明如下：

1、主控MCU：