1 　在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

　　風力發(fā)電機監(jiān)測系統(tǒng)最重要的工作是通過對設(shè)備運行過程中所表現(xiàn)出的各種外部征兆及信息，提取反映狀態(tài)的正確信息并進行分析和識別其內(nèi)涵故障。因此在開始設(shè)計和建立系統(tǒng)前，必須對監(jiān)測對象的結(jié)構(gòu)與工作過程有充分的了解。由于風力發(fā)電機設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作過程復(fù)雜，對其進行深入分析和深層故障診斷，不僅要依靠一定的理論和方法，而且更重要的是必須了解、熟悉具體設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運行機理，并取得維護人員的經(jīng)驗和技巧。

2 　風力發(fā)電機工作特性及在線監(jiān)測的必要性

　　現(xiàn)在大多數(shù)負壓風機上運用的通用監(jiān)測程序叫風場監(jiān)測，這種方法主要監(jiān)測輸出電量同時也包含部分故障信息的存儲。通常控制系統(tǒng)的狀態(tài)信息、輸出電量以及風速情況將被存儲，并且將其傳送給制造商和運營商。但是只有通過詳細的記錄才有可能觀察到故障。在大多數(shù)的情況下，當控制系統(tǒng)發(fā)出警報的時候故障已經(jīng)發(fā)生了，然而整個系統(tǒng)能做的只是自動的使風力發(fā)電機停機以防止故障的進一步惡化。風場監(jiān)測通常與周期點相連，這些周期測試點基本能反映整機的特性，例如監(jiān)測旋轉(zhuǎn)葉片和基座的裂紋、齒輪箱的振動或者機械部分的磨損等情況。但是這些檢測不能揭示其產(chǎn)生的時間和原因，所能確認的是負壓風機運行的狀況明顯的受限制。就算與以前的數(shù)據(jù)進行對照比較，檢查的結(jié)果也不可能提供故障原因。

4 　結(jié)論

　　制造商可以運用在線監(jiān)測系統(tǒng)將故障信息通過E-mail自動傳遞到世界的任何地方，診斷專家可通過 Internet 接觸到在線監(jiān)測系統(tǒng)，從而對整個運行系統(tǒng)的狀態(tài)作出判斷[4]

購買負壓風機者要知道的風量計算
風量的定義為:風速V與風道截面積F的乘積.大型負壓風機由于能夠用風速計準確測出風速,所以風量計算也很簡單,直接用公式Q=VF,便可算出風量.
負壓風機數(shù)量的確定
根據(jù)所選房間的換氣次數(shù)，計算廠房所需總風量，進而計算得負壓風機數(shù)量。 計算公式：N=V×n/Q 其中：N??鋒速達通風降溫系統(tǒng)公司有著10多年的通風降溫風機產(chǎn)品制造經(jīng)驗，鋒速達產(chǎn)品系列有負壓風機、鋒速達降溫風機、鋒速達通風型降溫風機、鋒速達靜音型降溫風機、鋒速達加強型降溫風機、鋒速達方型降溫風機、鋒速達喇叭型降溫風機、鋒速達玻璃鋼降溫風機、鋒速達降溫風機專用水簾、鋒速達環(huán)保空調(diào)、鋒速達降溫風機配件等。廣泛應(yīng)用于禽畜養(yǎng)殖、花卉大棚、高科技農(nóng)業(yè)示范園以及工業(yè)廠房、倉庫等場所的通風換氣、溫度調(diào)控,鋒速達通風降溫系統(tǒng)公司有著10多年的通風降溫風機產(chǎn)品制造經(jīng)驗，鋒速達產(chǎn)品系列有屋頂風機、鋒速達降溫風機、鋒速達通風型降溫風機、鋒速達靜音型降溫風機、鋒速達加強型降溫風機、鋒速達方型降溫風機、鋒速達喇叭型降溫風機、鋒速達玻璃鋼降溫風機、鋒速達降溫風機專用水簾、鋒速達環(huán)�？照{(diào)、鋒速達降溫風機配件等。廣泛應(yīng)用于禽畜養(yǎng)殖、花卉大棚、高科技農(nóng)業(yè)示范園以及工業(yè)廠房、倉庫等場所的通風換氣、溫度調(diào)控。所有產(chǎn)品都經(jīng)過嚴格質(zhì)量檢驗，保證產(chǎn)品技術(shù)過硬，工藝精良，質(zhì)量可靠。產(chǎn)品以低廉的運營成本、良好的性能、穩(wěn)定可靠的質(zhì)量，得到了廣大客戶的一致好評，并銷往全國各地。同時本公司承接規(guī)劃：降溫風機工程、降溫風機水簾通風降溫系統(tǒng)、環(huán)�？照{(diào)降工程、無塵室通風工程、工廠車間降溫工程。。所有產(chǎn)品都經(jīng)過嚴格質(zhì)量檢驗，保證產(chǎn)品技術(shù)過硬,鋒速達通風降溫系統(tǒng)公司有著10多年的通風降溫風機產(chǎn)品制造經(jīng)驗，鋒速達產(chǎn)品系列有屋頂風機、鋒速達降溫風機、鋒速達通風型降溫風機、鋒速達靜音型降溫風機、鋒速達加強型降溫風機、鋒速達方型降溫風機、鋒速達喇叭型降溫風機、鋒速達玻璃鋼降溫風機、鋒速達降溫風機專用水簾、鋒速達環(huán)�？照{(diào)、鋒速達降溫風機配件等。廣泛應(yīng)用于禽畜養(yǎng)殖、花卉大棚、高科技農(nóng)業(yè)示范園以及工業(yè)廠房、倉庫等場所的通風換氣、溫度調(diào)控。所有產(chǎn)品都經(jīng)過嚴格質(zhì)量檢驗，保證產(chǎn)品技術(shù)過硬，工藝精良，質(zhì)量可靠。產(chǎn)品以低廉的運營成本、良好的性能、穩(wěn)定可靠的質(zhì)量，得到了廣大客戶的一致好評，并銷往全國各地。同時本公司承接規(guī)劃：降溫風機工程、降溫風機水簾通風降溫系統(tǒng)、環(huán)保空調(diào)降工程、無塵室通風工程、工廠車間降溫工程。，工藝精良，質(zhì)量可靠。產(chǎn)品以低廉的運營成本、良好的性能、穩(wěn)定可靠的質(zhì)量，得到了廣大客戶的一致好評，并銷往全國各地。同時本公司承接規(guī)劃：降溫風機工程、降溫風機水簾通風降溫系統(tǒng)、環(huán)保空調(diào)降工程、無塵室通風工程、工廠車間降溫工程。數(shù)量（臺）； V??場地體積（m3）； n??換氣次數(shù)（次/時）； Q??所選負壓風機型號的單臺風量（m3/h）。 負壓風機型號的選擇應(yīng)該根據(jù)廠房實際情況，盡量選取與原窗口尺寸相匹配的負壓風機型號，負壓風機與濕簾盡量保持一定的距離（盡可能分別裝在廠房的山墻兩側(cè)），實現(xiàn)良好的通風換氣換氣效果。通風換氣側(cè)盡量不靠近附近建筑物，以防影響附近住戶。如從室內(nèi)帶出的空氣中含有污染環(huán)境，可以在風口安裝噴水裝置，吸附近污染物集中回收，不污染環(huán)境
工藝排氣系統(tǒng)
風量計算：
長方形或方形面積之出風口：（公尺單位）
長×寬=面積（M^2）
面積各點的平均風速=m/s（公尺/秒）
面積（m^2）×平均風速=m^3/s（立方公尺/秒）
m^3/s×60= m^3/minute(立方公尺/每分)=CMM

　　（1）連續(xù)的在線監(jiān)控設(shè)備（在線診斷儀）使用合適的傳感器與風力發(fā)電機的控制系統(tǒng)相連，當風力發(fā)電機的零部件特征開始變形時能夠發(fā)出警報聲音，其中包含齒輪箱、主軸及電機定子等的振動。自動評估其頻率范圍并與所設(shè)定的頻率譜圖相比較，當監(jiān)控系統(tǒng)給出超出系統(tǒng)設(shè)定異常值時，風力發(fā)電機會自動地停機并且通過網(wǎng)絡(luò)把警報值傳送到維修中心。這樣可以在早期狀態(tài)，探測到潛在的危險并能使生產(chǎn)商提出一個有針對性的維護和修復(fù)方案。通過零距離不間斷地觀測其零部件，可以設(shè)計一個專門的維護計劃方案，從而避免災(zāi)難性的結(jié)果。

摘要： 介紹了在線監(jiān)測系統(tǒng)在風力發(fā)電機上的運用背景及意義。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)在風力發(fā)電機上的工作原理和運用方式，以風力發(fā)電機的主軸為實例進行分析，達到在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控風力發(fā)電機的目的，從而確保風力發(fā)電機能夠正常安全的運行。分析結(jié)果表明：在線監(jiān)測系統(tǒng)在風力發(fā)電機上有很大的運用前景,鋒速達通風降溫系統(tǒng)公司有著10多年的通風降溫風機產(chǎn)品制造經(jīng)驗，鋒速達產(chǎn)品系列有屋頂風機、鋒速達降溫風機、鋒速達通風型降溫風機、鋒速達靜音型降溫風機、鋒速達加強型降溫風機、鋒速達方型降溫風機、鋒速達喇叭型降溫風機、鋒速達玻璃鋼降溫風機、鋒速達降溫風機專用水簾、鋒速達環(huán)�？照{(diào)、鋒速達降溫風機配件等。廣泛應(yīng)用于禽畜養(yǎng)殖、花卉大棚、高科技農(nóng)業(yè)示范園以及工業(yè)廠房、倉庫等場所的通風換氣、溫度調(diào)控。所有產(chǎn)品都經(jīng)過嚴格質(zhì)量檢驗，保證產(chǎn)品技術(shù)過硬，工藝精良，質(zhì)量可靠。產(chǎn)品以低廉的運營成本、良好的性能、穩(wěn)定可靠的質(zhì)量，得到了廣大客戶的一致好評，并銷往全國各地。同時本公司承接規(guī)劃：降溫風機工程、降溫風機水簾通風降溫系統(tǒng)、環(huán)�？照{(diào)降工程、無塵室通風工程、工廠車間降溫工程。。
關(guān)鍵詞： 在線監(jiān)測；風力發(fā)電機；振動頻率
中圖分類號： TM614 文獻標識碼：B
文章編號： 1006-8155（2007）04-0074-03
The Application of On-line Monitor System on Anemo-electric Generator
Abstract: This paper presents the operation background and significance of on-line monitor system on anemo-electric generator. Through the working principles and operation means of on-line monitor system on anemo-electric generator, and taking the main shaft of anemo-electric generator as an example to analyze, so that we could continually monitor anemo-electric generator by on-line monitor system, then the anemo-electric generator can be running normally and safely. The results show that on-line monitor system will have a great prospect on anemo-electric generator in the future.
Key words: on-line monitor ； anemo-electric generator ； vibration frequency

　　監(jiān)控決策就是計算機將傳送的信號數(shù)據(jù)與風力發(fā)電機數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比較，監(jiān)控人員根據(jù)比較的結(jié)果最終給出風力發(fā)電機的運行狀況分析表。計算機的數(shù)據(jù)比較過程主要是辨別 3 類過程狀態(tài)（正常、預(yù)警、異常），如使用Ｇ表示傳感器信號，Ｙ表示風力發(fā)電機預(yù)警值，Ｒ表示風力發(fā)電機異常值。
　　 當 Ｇ＜Ｙ 風力發(fā)電機運行正常；Ｙ＜Ｇ＜Ｒ監(jiān)控設(shè)備發(fā)出警報,監(jiān)控人員必須密切關(guān)注運行狀況； Ｇ＞Ｒ風力發(fā)電機自動停機 , 等待工作人員的檢修。

　　近來一些保險公司為了避免那些預(yù)防性更換風力發(fā)電機零部件的要求，在線監(jiān)測系統(tǒng)被廣泛的推廣，在實際風力發(fā)電機監(jiān)測的運用中有以下兩個步驟。

　　圖5是主軸振動頻率在不同時間所對應(yīng)的瀑布圖，從而可以建立數(shù)據(jù)庫進行參數(shù)比較 , 進一步對其風力發(fā)電機主軸狀況進行分析。

　　圖2描述的是風力發(fā)電機的發(fā)電機定子轉(zhuǎn)速，從圖中可以看到風力發(fā)電機正常運行（ 1500r/min ）以及停機的運行狀態(tài)，從而達到實時監(jiān)控風力發(fā)電機運行狀況的目的。圖3是圖2所對應(yīng)風力發(fā)電機運行時主軸的振動時域圖，圖中上條粉紅線是所對應(yīng)的主軸振動零峰值，下條藍色線是所對應(yīng)的主軸振動平均值。從圖中得出：
(1) 風力發(fā)電機在起停時所對應(yīng)的振動值較大 ;
(2) 當主軸恒速運行時可得出其對應(yīng)的固定振動值為 a =2.2mm/s;
(3) 當主軸轉(zhuǎn)速變換時，主軸振動值隨其正比例變化。
圖4描述的是風力發(fā)電機主軸某時刻振動的頻譜圖，從圖中可以得出其主軸的振動頻率是以25Hz為基頻的頻率譜，當在線監(jiān)測頻譜圖監(jiān)測到有其他較大的頻率值時，維護人員可以從頻譜圖中較早地確認其發(fā)生故障，從而避免進一步發(fā)生故障惡化。

0 　引言

　　在線監(jiān)測系統(tǒng)是近20年來在大型機組上發(fā)展起來的一門新興交叉性技術(shù)，這是由于近代機械工業(yè)向機電一體化方向發(fā)展，機械設(shè)備高度的自動化、智能化、大型化和復(fù)雜化，在許多的情況下都需要確保工作過程的安全運行和高的可靠性，因此對其工作狀態(tài)的監(jiān)視日益重要[1] 。 隨著大型風力發(fā)電機容量的迅猛增加，現(xiàn)在風力發(fā)電機正從百千瓦級向兆瓦級發(fā)展，機械結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，不同部件之間的相互聯(lián)系、耦合也更加緊密，一個部件出現(xiàn)故障，將可能引起整個發(fā)電過程中斷。另外，近年來隨著風力發(fā)電機的快速發(fā)展，其技術(shù)的成熟度跟不上風力發(fā)電機的發(fā)展速度 ,在媒體上出現(xiàn)了大量關(guān)于風力發(fā)電機齒輪箱、主軸、葉片的損壞，甚至有風力發(fā)電機倒塌的報道。保險公司非常抱怨其高損壞率，因此在保險合同中加入了維修條款：保證其風力發(fā)電機能夠正常運轉(zhuǎn)40000h或者至少運行5年，除非裝上在線監(jiān)測設(shè)備，接受保險公司的定期監(jiān)測。在這種環(huán)境下，在線監(jiān)測在風力發(fā)電機行業(yè)得到了飛速的發(fā)展。國外在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展得比較成熟，有專門用于風力發(fā)電機的監(jiān)測設(shè)備[2] ，例如德國的普魯夫公司（ pruftechnik）；在監(jiān)測服務(wù)方面，國外有專門的風力發(fā)電機監(jiān)測服務(wù)公司，例如德國的flender公司等[3] 。而國內(nèi)由于風力發(fā)電機行業(yè)本身起步較晚，因此在線監(jiān)測系統(tǒng)在國內(nèi)風力發(fā)電機上的運用還處于起步狀態(tài)。

如圖1風力發(fā)電機在線監(jiān)測流程圖所示，風力發(fā)電機監(jiān)控任務(wù)主要由3部分組成：信號拾取、信號處理和監(jiān)控決策。信號拾取主要由主軸傳感器、齒輪箱傳感器和定子傳感器來采集風力發(fā)電機的基本運行狀況。
　　信號處理是將各傳感器所采集到的信號經(jīng)過信號處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控室。由于風力發(fā)電場一般建設(shè)在島嶼、農(nóng)田等邊遠地區(qū)，通訊設(shè)施相對比較差，因此網(wǎng)絡(luò)傳輸可以使用 CDMA ， GSM 等無線傳輸方式，從而省去了鋪設(shè)光纜等昂貴設(shè)備。

　�。�2）周期性機械診斷（手持式診斷儀）是為了對在線診斷儀發(fā)出有預(yù)警值或異常值的零部件上進行進一步的監(jiān)測。在周期性的檢查過程中，可將移動測量設(shè)備安裝在齒輪箱 、 發(fā)電機 及 軸等機械零部件上，記錄其頻譜圖并與以前的確定的頻譜圖相比較和儲存。通過與標準的頻譜特性曲線比較，最終判斷出其產(chǎn)生故障的原因。

3 　實例分析

　　筆者主要以風力發(fā)電機的主軸為例介紹在線監(jiān)測系統(tǒng)在風力發(fā)電機上的運用情況， 圖2 ～圖5描述的是一些關(guān)于風力發(fā)電機的狀況圖。

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