【摘 要】
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目前,风力发电机组的发展越来越趋向于大型化,为了保证机组的正常运行,防止设备因突发故障而造成经济上的损失和人员的伤亡,需要一种专门的监测系统对风电机进行监测,以及时
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目前,风力发电机组的发展越来越趋向于大型化,为了保证机组的正常运行,防止设备因突发故障而造成经济上的损失和人员的伤亡,需要一种专门的监测系统对风电机进行监测,以及时地了解设备的运行状况,将故障损失降到最小。本文依据此背景,研究设计采用无线化布局方案的风力发电机状态监测系统。
在风力发电机常见的故障当中,齿轮箱的故障占有相当大的比例,其中,轴承和齿轮是机械设备中的易损件。本文在总结前人多年来的研究成果的基础上,结合实际情况,提出了将嵌入式系统技术和无线数据传输技术应用于风电机运行状态实时监测的思想。论文采用理论分析和实验设计相结合的方法,完成了如下工作:分析了论文的关键技术如无线通信、信号处理等技术;设计了无线通信电路和信号预处理电路;开发了监测系统的整体结构和各功能模块。
根据对设计电路和系统的测试分析,论文主要内容包括以下几个方面:
(1)通过对风电机故障机理、风电机故障信检测技术的研究,采用振动信号频谱分析法,对其检测原理和检测效果进行了深入研究。
(2)研究设计了监测系统的体系结构,包括振动信号预处理部分放大,包络检波,滤波电路等设计,以及主控制电路硬件设计、高速数字信号采集的软硬件设计。
(3)设计了高速、稳定的无线数据采集系统,免除了繁琐的现场布线,为风电机的监测工作提供了便利。完成无线数据传输控制模块的硬件设计。
(4)应用美国国家仪器公司NI(NationalInstrumentsCorporation)虚拟仪器技术和LabVIEW8.5作为软件开发平台,设计了风力发电机状态监测系统上位机界面。
(5)进行系统的软硬件测试,阐述了调试中遇到的问题,并给出解决方案。
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