基于ZigBee的风力发电机齿轮箱故障诊断系统.pdfVIP

第 28卷 第 3期 北 京 建 筑 工 程 学 院 学 报 Vo1．28 No．3 2012年9月 JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture Sep．2012 文章编号：1004—6011(2012)03—0044—04 基于 ZigBee的风力发电机齿轮箱故障诊断系统 魏 青 ， 叶安丽， 马鸿雁 (北京建筑工程学院 电气与信息工程学院，北京 100044) 摘 要 ：ZigBee技术是一种近距 离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术．针对 风力发电机工作环境复杂、要求监测点较多、齿轮箱相对体积较小、维修 困难等特点，提 出将 ZigBee 技术应用于风力发 电机齿轮箱的信号采集，并分析 了采集信号．根据信号分析结果，对齿轮箱做 出 故障诊断． 关键词 ：ZigBee；风力发 电机 ；齿轮箱；故障诊断 中图分类号 ：TM315 文献标志码：A System forW indTurbineGearboxFauLtDiagnosisBased on ZigBee WeiQing， YeAnli， MaHongyan (SchoolofElectricityandInformationEngineering，BUCEABeijing100044) Abstract：ZigBee isa group comprised by internationaltechnology companiesthatwork togetherto enablereliable，cost-effective，low—power，wirelesslynetworked，monitoringandcontrolproductsbased onallopenglobalstandard．Forthecomplexoperationenvironmentofthewindturbine，itisproposedto useZigBeetechnologytocollectthesignalofthegearboxinthispaper．Thefaultdiagnosisresuh canbe gotaccordingtotheanalysisofthesigna1． Keywords：ZigBee；windturbine；gearbox；faultdiagnosis 齿轮箱位于机舱 内，是风力发电机组变速、传递 线式状态监测和在线式状态监测．离线式监测技术 能量的关键部件 ，它影响着整个机组 的运行性能． 主要是采集信号后，将信号存储起来，定期有计划地 然而 ，在机组部件 中，齿轮箱 的损坏率最高，可达 对所收集的信号进行分析 ，对设备状态进行诊断． 40％～50％…．齿轮箱的故障主要包括齿轮故障和 相较于离线监测，在线监测技术对所采集的信号实 轴承故障．其中，常见的齿轮故障有：齿形误差、齿 时进行分析 ，这样能够更好地实现对风力发 电机 的 面磨损 、断齿等；常见 的轴承故障有 ：轴不平衡 、磨 实时监测 ，可以有计划地安排维修工作 ，使得设备的 损、点蚀、裂纹、表面剥落等．风力发 电机的结构特 维修更具有针对性 ． 点和工作环境又给齿轮箱的故障诊断和维修带来 了 一 定 的困难．无论是从安全的角度还是从经济利益 1 硬件设计 出发 ，建立完善的风力发 电机组齿轮箱故障诊断系 统都具有重要 的意义． 1．1 无线传感网络 针对风力发电机 ，尤其是大型风力发电机 ，其塔 无线传感器网络综合了微 电子技术、嵌入式信 架较高 ，工作环境恶劣 ，给设备的监测工作带来了一 息处理技术、传感器技术、现代网络及无线通信技术