专利名称：一种风电机组传动链故障检测装置的制作方法
技术领域：
—种风电机组传动链故障检测装置技术领域[0001]本实用新型涉及风电机组故障检测领域，具体地，涉及一种风电机组传动链故障检测装置。
背景技术：
[0002]近年来随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。随着风电机组装机容量的不断提高，行业对风电机组的性能要求也越来越高。在风电机组中，传动链作为核心部件之一，包含了风电机组叶片轮毂、齿轮箱、发电机、轴承、刹车系统等诸多子部件。传动链的安全、平稳、高效运行，是风电机组安全、平稳、高效运行的前提和基础。因此，对于传动传动链的故障检测显得尤为重要。[0003]传动链作为旋转系统，其常见故障主要包括:刹车系统磨损或者损坏、各轴承的磨损、齿轮箱的齿面磨损等，或者由于润滑油补充不及时等原因，造成各子系统磨损加剧。在现有的维护检修模式下，一般都是现场维护人员定期的对风电机组进行检查，如果发现传动链某些环节存在问题，再对其进行维护、维修或者更换。同时，对于刹车系统的刹车片等部件，一般也具有磨损监测的传感器，但此类传感器基本都是数字信号触发，也就是说要等刹车片磨损到一定程度之后才能报警。不管是认为定期巡检，还是靠传感器进行监测，都只能对故障的结果进行被动判断，从而错过了故障排除的有利时机，降低了风电机组的运行性能，使机组存在一定的安全隐患。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种风电机组传动链故障检测装置，能够对传动链故障发生的过程进行检测并提前预报，从而提高风电机组运行性能，消除相关的安全隐患。[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:[0006]一种风电机组传动链故障检测装置，包括设置于风电机组传动链旋转机构处的声音传感器、与声音传感器连接的声音采集电路、及与声音采集电路连接的单片机系统；所述单片机系统包括小波频谱变换模块、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块及逻辑控制模块；其中，小波频谱变换模块与声音采集电路、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块分别连接，频谱对比分析模块与正常频谱存储模块及逻辑控制模块分别连接，逻辑控制模块与正常频谱存储模块连接。[0007]进一步地，所述声音采集电路包括与声音传感器连接的采集模块、与采集模块连接滤波模块、与滤波模块连接的数值化处理模块，所述数字化处理模块与单片机系统的小波频谱变换模块连接。[0008]进一步地，所述传动链旋转机构包括叶片轮毂、齿轮箱、发电机、轴承及刹车片。[0009]本实用新型通过采用以上技术方案，其具有以下有益效果:[0010](I)由于传动链基本都是旋转系统，对于旋转系统而言，当故障开始发生时，系统所发出的声音频谱会发生变化，从而为故障检测提供了判断的依据。因此，本实用新型通过对传动链的声音频谱进行分析，从而在其子部件刚开始发生问题而风电机组还未报出故障时，提前进行故障报警。通过提前报警，可以对系统进行及时维护，而无需等到系统损坏报警时，才对部件进行更换，从而进一步提高风电机组的可利用率，解决了风电机组传动链故障自动检测的问题。另外，采用声音采集的非接触方式，无需对风力发电系统进行任何改造。(2)采用小波变换对声音频谱进行，提高了故障判断的准确性。(3)在风力发电机组运行一段时间后，定期对风电机组传动链正常运行频谱的校正，进一步提高了故障检测的准确率。(4)本实用新型实现较为容易，且成本较低，利于推广。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型的风电机组传动链故障检测装置框图；图2为 小波变换示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参见图1，本实用新型的一种风电机组传动链故障检测装置，包括:设置于风电机组传动链旋转机构处的声音传感器、与声音传感器连接的声音米集电路、及与声音采集电路连接的单片机系统；所述单片机系统包括小波频谱变换模块、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块及逻辑控制模块；其中，小波频谱变换模块与声音采集电路、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块分别连接，频谱对比分析模块与正常频谱存储模块及逻辑控制模块分别连接，逻辑控制模块与正常频谱存储模块连接。在本实施例中，声音采集电路包括与声音传感器连接的采集模块、与采集模块连接滤波模块、与滤波模块连接的数值化处理模块，所述数字化处理模块与单片机系统的小波频谱变换模块连接。 在本实施例中，传动链旋转机构包括叶片轮毂、齿轮、轴承及刹车片。利用上述装置进行风电机组传动链故障检测的方法如下:(I)小波频谱变换:(a)其声音信号来源为:声音米集电路通过声音传感器对传动链运行的声音进行采集，然后对声音进行滤波处理，最后将声音模拟信号进行数字化处理，得到声音信号f (t)。(b)具体方法为:对声音信号f(t)进行小波变换得到频谱信息。根据小波变换的定义,令尺度为a，位移为b，则小波变换为:
权利要求1.一种风电机组传动链故障检测装置，其特征在于，包括设置于风电机组传动链旋转机构处的声音传感器、与声音传感器连接的声音米集电路、及与声音米集电路连接的单片机系统； 所述单片机系统包括小波频谱变换模块、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块及逻辑控制模块；其中，小波频谱变换模块与声音采集电路、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块分别连接，频谱对比分析模块与正常频谱存储模块及逻辑控制模块分别连接，逻辑控制模块与正常频谱存储模块连接。
2.根据权利要求1所述的风电机组传动链故障检测装置，其特征在于，所述声音采集电路包括与声音传感器连接的采集模块、与采集模块连接滤波模块、与滤波模块连接的数值化处理模块，所述数字化处理模块与单片机系统的小波频谱变换模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的风电机组传动链故障检测装置，其特征在于，所述传动链旋转机构包括叶片轮毂、齿轮箱、发电机、轴承及刹车片。
专利摘要本实用新型公开了一种风电机组传动链故障检测装置，包括设置于风电机组传动链旋转机构处的声音传感器、与声音传感器连接的声音采集电路、及与声音采集电路连接的单片机系统；所述单片机系统包括小波频谱变换模块、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块及逻辑控制模块；其中，小波频谱变换模块与声音采集电路、正常频谱存储模块、频谱对比分析模块分别连接，频谱对比分析模块与正常频谱存储模块及逻辑控制模块分别连接，逻辑控制模块与正常频谱存储模块连接。本实用新型基于声音频谱分析，能够对传动链故障发生的过程进行检测并提前预报，从而提高风电机组运行性能，消除相关的安全隐患。
文档编号G01H17/00GK202994457SQ20122044865
公开日2013年6月12日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者汪正军, 王彬 申请人:国电联合动力技术有限公司