風(fēng)電機組在線(xiàn)振動(dòng)監測系統主要由振動(dòng)數據采集、通信、監測、分析及遠程控制組成，具體系統架構如圖1所示。振動(dòng)傳感器檢測風(fēng)電機組傳動(dòng)鏈振動(dòng)情況，在前端處理層將振動(dòng)信號轉化為電信號。位于機艙中的數據采集柜對傳感器檢測到的電信號進(jìn)行調理，并進(jìn)行A/D轉化為數字信號，經(jīng)轉化后的數字信號將通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)光纖環(huán)網(wǎng)送至后端處理層。同時(shí)，傳送至中控室的數字信號通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )可送至遠程監控中心，實(shí)現風(fēng)電機組振動(dòng)數據的遠程分析、診斷。風(fēng)電機組在線(xiàn)振動(dòng)監測、數據采集站、內網(wǎng)服務(wù)器和風(fēng)電機組振動(dòng)分析軟件均在風(fēng)電場(chǎng)局域網(wǎng)內，且是不依賴(lài)于外網(wǎng)而獨立運行的。風(fēng)電場(chǎng)局域網(wǎng)內的風(fēng)電機組振動(dòng)信息可以經(jīng)過(guò)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )隔離器，通過(guò)以太網(wǎng)的形式發(fā)送給遠程監控中心。

一、在線(xiàn)振動(dòng)監測系統硬件

在線(xiàn)振動(dòng)監測系統硬件一般由傳感器、信號調理、數據采集站、服務(wù)器四部分組成。傳感器主要包括位移傳感器、速度傳感器。信號調理對采集到的微弱信號進(jìn)行隔離、放大、補償和變換，具有較強的遠距離驅動(dòng)能力和抗干擾能力。數據采集站將采集到的模擬量轉換成數字量，便于系統分析處理。振動(dòng)數據采集系統完成振動(dòng)數據的采樣、信號調理、數據輸出。

傳感器的測量方式采用加速度測量，通過(guò)振動(dòng)監控模塊實(shí)現輸出在X、Y、Z三個(gè)方向上的加速度測量值獲取。系統采用近年來(lái)迅速發(fā)展的MEMS（微電子機械系統）加速度計作為振動(dòng)檢測傳感器。此類(lèi)傳感器具有成本低、功耗低、測量范圍寬、動(dòng)態(tài)性能好等特點(diǎn)。外圍接口使用簡(jiǎn)單方便，完全可以滿(mǎn)足風(fēng)電機組振動(dòng)檢測需求。傳感器安裝配置為：主軸擬配置3個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，齒輪箱擬配置5個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，發(fā)電機擬配置3個(gè)振動(dòng)加速度傳感器，另配置1個(gè)轉速傳感器采集高速軸轉速。

信號采集主要由信號調理（包括信號轉換器、信號預處理）和數據采集模塊組成，完成風(fēng)電機組各測點(diǎn)振動(dòng)信號的收集工作，確保信號從風(fēng)電機組傳輸到控制室時(shí)不失真和衰減，并將模擬電信號通過(guò)A/D轉化為數字信號送至上位機，實(shí)現上位機對數字信號的顯示、分析功能。采集站同時(shí)具有參數設置、數據采集、數據存儲、通信與預警功能。數據采集系統中的信號調理部分通常會(huì )嵌入采集站內的采集卡中，采集卡既可完成信號調理，也能實(shí)現信號A/D轉化功能。