基于GPRS的風力發(fā)電機振動狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著能源危機與環(huán)境污染等問題的日益嚴重，作為一種可再生的清潔能源，風能越來越受到世界各國的重視。針對風力發(fā)電機組地處環(huán)境惡劣的邊遠遼闊地區(qū)，維護難度大等特點，本文設(shè)計了一套基于GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線業(yè)務(wù))網(wǎng)絡(luò)的風電場遠程狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得風電機組維護方式從傳統(tǒng)的"定期維修"和“故障維修”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的在線自動監(jiān)測，有利于發(fā)現(xiàn)的風機早期故障，避免突發(fā)重大故障而造成巨大經(jīng)濟損失。

2、
　　 風電機組的監(jiān)測技術(shù)涉及內(nèi)容較廣，本文從風電機組運行時的機械振動出發(fā)，研究一套有針對性的振動監(jiān)測系統(tǒng)。在詳細分析了風力發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)與常見故障的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套完整的遠程監(jiān)測方案，并在此基礎(chǔ)上給出了詳細的系統(tǒng)軟硬件設(shè)計。
　　 首先，研究了風力發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)和常見故障及產(chǎn)生原因，接著分析了用于振動檢測的電容式振動傳感器的工作原理。在分析了風力發(fā)電場的分布特點后，對目前較為常用的遠距離通信方式進行對比，選取了G

3、PRS傳輸方式對風力發(fā)電機進行遠程監(jiān)測。
　　 其次，在提出了風力發(fā)電狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計作了詳細的介紹。本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集終端、GPRS傳輸模塊和監(jiān)測中心三個部分組成。數(shù)據(jù)采集終端部分負責實時采集傳感器信息，并將這些信息按照一定的幀格式傳送至RS485總線；GPRS傳輸模塊負責從RS485總線上接收狀態(tài)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡(luò)，最終通過Internet網(wǎng)絡(luò)到達監(jiān)測中心；監(jiān)測中心負

4、責將接收到的數(shù)據(jù)分析處理，實時顯示并存儲，以便日后查詢打印。
　　 最后，對風電場的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行可行性實驗，通過Labview(LaboratoryVirtual Instrumentation Engineering Workbench，虛擬儀器)對振動信號進行時域和頻域分析，更加直觀的反映出信號的頻率結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明，上述監(jiān)測方案的設(shè)計以及相應(yīng)的分析等風電機振動測試技術(shù)可行有效，對解決工程中的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷問題提供