CN110067709A - 一种风机多功能在线监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风机多功能在线监测***，包括风机，所述风机底部设置有主机，所述风机顶端由上至下依次设置有相连接的叶轮、主轴承、齿轮箱、发电机和塔筒；所述风机包括现场数据采集模块、数据服务器和监控终端，所述现场数据采集模块包括数据信号采集器、振动传感器、双周倾角传感器、油液监测器和位移量传感器。本发明中对风机机组轴承座进行振动监测，对风机油箱进行油液监测，并对塔筒晃动和地基沉降进行监测，对发电机振动进行位移量监测，全方位在线监测和诊断，保障设备的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及监测***技术领域，特别是一种风机多功能在线监测***。
背景技术
现代工业过程处理中的机械设备正朝着大型、复杂、高速、自动化方向发展。设备之间的相互联系程度越来越高，一台机械出现故障，将引起整个生产中断，为了掌握设备运行状态，需要及时诊断设备故障，特别是对于生产中的主要关键机组实行机械设备在线监测和诊断。
齿轮传动是机械设备中最为常用的传动方式之一。风电齿轮箱运行状态的正常与否直接关系到整台机组的工作状态。
现在大部分风电场对风机基础的测量停留在以风机基础预留基准点为基础的测量上，而我国大部分风场建在风沙较大的地方或沿海潮湿和盐碱较重的地方，这些地方的风机基础预留基准点很容易磨损，进而影响测量的准确性；润滑油以及机械磨损是影响设备使用的重要因素。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种风机多功能在线监测***。
本发明所采用的技术方案是：一种风机多功能在线监测***，包括风机，所述风机底部设置有主机，所述风机顶端由上至下依次设置有相连接的叶轮、主轴承、齿轮箱、发电机和塔筒；
所述风机包括现场数据采集模块、数据服务器和监控终端，所述现场数据采集模块与数据服务器相连接，所述数据服务器与监控终端相连接，所述现场数据采集模块将采集到的数据传输至数据服务器，数据服务器将数据上传到监控终端用于信息化监控软件的运行；
所述现场数据采集模块包括数据信号采集器、振动传感器、双周倾角传感器、油液监测器和位移量传感器，所述数据信号采集器分别与振动传感器、双周倾角传感器、油液监测器和位移量传感器相连接；
所述振动传感器螺纹连接在机组轴承座上；所述油液监测器固定安装在风机油箱出油口，所述油液监测器内含磨损监测模块、油液水分监测模块、粘度监测模块、品质监测模块以及油温监测模块；所述塔筒顶端和地基部位处安装有用以测量塔筒晃动和地基沉降的双轴倾角传感器；所述位移量传感器安装在发电机机壳表面。
进一步地，所述数据信号采集器设置在风机发电机箱表面。
进一步地，所述数据信号采集器包括2-16路连接通道，所述连接通道分别与若干振动传感器或油液监测器相连接。
进一步地，所述数据信号采集器还与交换机相连接，所述现场数据采集模块将采集到的数据通过交换机传输至数据服务器。
进一步地，所述数据信号采集器采集到的数据通过TCP/IP方式传输至交换机。
进一步地，所述位移量传感器通过相配合的支架与机舱底座固定在发电机机壳表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中对风机机组轴承座进行振动监测，对风机油箱进行油液监测，并对塔筒晃动和地基沉降进行监测，对发电机振动进行位移量监测，全方位在线监测和诊断，保障设备的安全运行。
附图说明
图1为本发明风机多功能在线监测***的结构示意图。
其中：1-风机，2-主机，3-叶轮，4-主轴承，5-齿轮箱，6-发电机，7-塔筒，8-现场数据采集模块，9-数据服务器，10-监控终端，11-数据信号采集器，12-振动传感器，13-双周倾角传感器，14-油液监测器，15-位移量传感器，16-油液水分监测模块，17-粘度监测模块，18-品质监测模块，19-油温监测模块，20-交换机。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1所示，一种风机多功能在线监测***，包括风机1，所述风机1底部设置有主机2，所述风机1顶端由上至下依次设置有相连接的叶轮3、主轴承4、齿轮箱5、发电机6和塔筒7；所述风机1包括现场数据采集模块8、数据服务器9和监控终端10，所述现场数据采集模块8与数据服务器9相连接，所述数据服务器9与监控终端10相连接，所述现场数据采集模块8将采集到的数据传输至数据服务器9，数据服务器9将数据上传到监控终端10用于信息化监控软件的运行。
在上述实施例中，所述现场数据采集模块8包括数据信号采集器11、振动传感器12、双周倾角传感器13、油液监测器14和位移量传感器15，所述数据信号采集器11分别与振动传感器12、双周倾角传感器13、油液监测器14和位移量传感器15相连接；所述振动传感器12螺纹连接在机组轴承座上。
在上述实施例中，所述油液监测器14固定安装在风机1油箱出油口，所述油液监测器14内含磨损监测模块15、油液水分监测模块16、粘度监测模块17、品质监测模块18以及油温监测模块19；所述塔筒7顶端和地基部位处安装有用以测量塔筒7晃动和地基沉降的双轴倾角传感器13；所述位移量传感器15安装在发电机6机壳表面。
在上述实施例中，所述数据信号采集器11设置在风机发电机6箱表面；所述数据信号采集器11包括2-16路连接通道，所述连接通道分别与若干振动传感器12或油液监测器14相连接；所述数据信号采集器11还与交换机20相连接，所述现场数据采集模块8将采集到的数据通过交换机20传输至数据服务器9，所述数据信号采集器11采集到的数据通过TCP/IP方式传输至交换机20；所述位移量传感器15通过相配合的支架与机舱底座固定在发电机6机壳表面。
在上述实施例中，振动传感器12能够监测并自动存储风机1机组关键部件的不平衡、不对中、机械松动、箱体共振、轴向窜动和机组运行状态等信号，并能自动计算机组各部件的故障特征频率，发现轴承故障的早期征兆。
在上述实施例中，风电机组的主要设备均运行在几十米高的塔架上方，在风速、重力、叶轮扭力的作用下，风电塔筒的螺栓和焊缝的载荷会发生变化，在极端风速下实现停稳定机及塔筒安全，有利于安全生产。双周倾角传感器13能够在线监测风机塔筒7顶部径向晃动和基座角度沉降的变化，并通过数据处理单元对数据进行存储和分析，实时监测风机塔筒7和基座的微观形态变化，提前预知风电机组塔筒沉降及倾斜。
在上述实施例中，油液监测器14能够实时监测润滑油水分指标、粘度指标以及油液品质指标（油液介电常数、油液温度、油液密度），同时更进一步的监测设备（轴承）的磨损变化，形成关于设备的两套健康档案，磨损档案以及油品档案。通过以上途径，在***的应用层建立设备运行状态数据库，能够实时描绘出油液老化的趋势以及设备运行的磨损程度，从而指导设备的运维以及更换油液，避免突发以及非计划停机事故的发生。
在上述实施例中，位移量传感器15有助于了解并掌握风电机组发电机轴向、径向位移量对于风机振动的影响，并帮助运维人员了解发电机的运行状况、判断发电机是否处于最优运行工况，记录发电机各种运行状态的数据及突发故障的过程数据，帮助现场及时发现故障隐患，准确定位故障部位，建立完备的风机运行档案，提高风机运行效率，减少维修时间与次数，提高风机的可利用率。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种风机多功能在线监测***，包括风机，其特征在于：所述风机底部设置有主机，所述风机顶端由上至下依次设置有相连接的叶轮、主轴承、齿轮箱、发电机和塔筒；
所述风机包括现场数据采集模块、数据服务器和监控终端，所述现场数据采集模块与数据服务器相连接，所述数据服务器与监控终端相连接，所述现场数据采集模块将采集到的数据传输至数据服务器，数据服务器将数据上传到监控终端用于信息化监控软件的运行；
所述现场数据采集模块包括数据信号采集器、振动传感器、双周倾角传感器、油液监测器和位移量传感器，所述数据信号采集器分别与振动传感器、双周倾角传感器、油液监测器和位移量传感器相连接；
所述振动传感器螺纹连接在机组轴承座上；所述油液监测器固定安装在风机油箱出油口，所述油液监测器内含磨损监测模块、油液水分监测模块、粘度监测模块、品质监测模块以及油温监测模块；所述塔筒顶端和地基部位处安装有用以测量塔筒晃动和地基沉降的双轴倾角传感器；所述位移量传感器安装在发电机机壳表面。
2.根据权利要求1所述的风机多功能在线监测***，其特征在于：所述数据信号采集器设置在风机发电机箱旁。
3.根据权利要求1或2所述的风机多功能在线监测***，其特征在于：所述数据信号采集器包括2-16路连接通道，所述连接通道分别与若干振动传感器或油液监测器相连接。
4.根据权利要求1或2所述的风机多功能在线监测***，其特征在于：所述数据信号采集器还与交换机相连接，所述现场数据采集模块将采集到的数据通过交换机传输至数据服务器。
5.根据权利要求1、2或4所述的风机多功能在线监测***，其特征在于：所述数据信号采集器采集到的数据通过TCP/IP方式传输至交换机。
6.根据权利要求1所述的风机多功能在线监测***，其特征在于：所述位移量传感器通过相配合的支架与机舱底座固定在发电机机壳表面。
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