一種風電檢測裝置製造方法
2023-10-04 00:21:34
一種風電檢測裝置製造方法
【專利摘要】一種風電檢測裝置包括嵌入式主板、振動信號採集器、振動傳感器和電渦流傳感器。本實用新型的有益效果在於：振動信號採集器內設有12個AD轉換器，AD轉換器為16位6通道AD轉換器，每通道採樣速率達到500KHz，由FPGA晶片控制實現12通道的同步數據採集，模塊內部集成有256M動態存儲器，實現同步採集數據的緩存，該模塊能夠實現4組三軸振動傳感器信號的同步採集。
【專利說明】-種風電檢測裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種風電檢測裝置，尤其涉及一種風力發電檢測裝置領域的風電 檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 在目前的風力發電機系統中，狀態監視系統越來越重要，該狀態監視系統方法能 夠避免風機過早嚴重損壞而停機，並優化風機的維修方案，以及防止無故障部件的誤替換。 即使對於陸上風力發電機，狀態監視系統也變得必不可少，否則，風力發電機不能被認證機 構認證，並難以獲得保險。
[0003] 現如今，大多數風力發電設備檢測裝置信號穩定性較差，且無法實現對多組三軸 振動傳感器信號的同步採集。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是針對上述存在的問題，提出一種信號穩定性強、具有抗混疊 濾波和抗工頻幹擾功能、同時對4組三軸振動傳感器信號進行同步採集的風電檢測裝置。
[0005] -種風電檢測裝置包括嵌入式主板、振動信號採集器、振動傳感器和電渦流傳感 器，電渦流傳感器與振動信號採集器連接，振動傳感器與振動信號採集器連接，振動信號採 集器與嵌入式主板連接，所述的振動信號採集器內設有12個AD轉換器和信號調理裝置，所 述的AD轉換器為16位6通道AD轉換器，所述的AD轉換器與嵌入式主板連接，所述的信號 調理裝置包括高通濾波器、抗混疊濾波器、放大電路、工頻陷波器，振動傳感器的信號輸出 端與高通濾波器的第一信號輸入端連接，電渦流傳感器的信號輸出端與高通濾波器的第二 信號輸入端連接，高通濾波器的信號輸出端與抗混疊濾波器的信號輸入端連接，抗混疊濾 波器的信號輸出端與信號放大電路的信號輸入端連接，信號放大電路的信號輸出端與工頻 陷波器的信號輸入端連接。
[0006] 優選地，所述的振動信號採集器通過PC104總線與嵌入式主板連接。
[0007] 優選地，所述的嵌入式主板通過信號採集卡與風速風向傳感器連接。
[0008] 優選地，所述的嵌入式主板通過信號計數卡與轉速傳感器連接。
[0009] 本實用新型的有益效果在於：
[0010] 1.振動信號採集器內設有12個AD轉換器，AD轉換器為16位6通道AD轉換器， 每通道採樣速率達到500KHZ，由FPGA晶片控制實現12通道的同步數據採集，模塊內部集成 有256M動態存儲器，實現同步採集數據的緩存，該模塊能夠實現4組三軸振動傳感器信號 的同步採集；
[0011] 2.振動傳感器信號，經過高通濾波器後進入後，傳輸至抗混疊濾波器進行濾波，然 後傳輸至信號放大線路放大為幅值在±5V範圍內的交流電壓信號，最後經過工頻陷波器 濾除50Hz工頻信號，振動信號經過信號調理後可以直接進入數據採集卡進行採集，使振動 信號儘可能無衰減的通過，對無用信號儘可能大的反射，具有抗混疊濾波和抗工頻幹擾功 能，使風電檢測裝置的傳感器輸入信號更為穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】 [0013]
[0014] 下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0015] 實施例1
[0016] 如圖1所示，一種風電檢測裝置包括嵌入式主板、振動信號採集器、振動傳感器 和電渦流傳感器，電渦流傳感器與振動信號採集器連接，振動傳感器與振動信號採集器連 接，振動信號採集器與嵌入式主板連接，所述的振動信號採集器內設有12個AD轉換器和信 號調理裝置，所述的AD轉換器為16位6通道AD轉換器，所述的AD轉換器與嵌入式主板連 接，所述的信號調理裝置包括高通濾波器、抗混疊濾波器、放大電路、工頻陷波器，振動傳感 器的信號輸出端與高通濾波器的第一信號輸入端連接，電渦流傳感器的信號輸出端與高通 濾波器的第二信號輸入端連接，高通濾波器的信號輸出端與抗混疊濾波器的信號輸入端連 接，抗混疊濾波器的信號輸出端與信號放大電路的信號輸入端連接，信號放大電路的信號 輸出端與工頻陷波器的信號輸入端連接，振動信號採集器通過PC104總線與嵌入式主板連 接，嵌入式主板通過信號採集卡與風速風向傳感器連接，嵌入式主板通過信號計數卡與轉 速傳感器連接。
[0017] 實施例2
[0018] 如圖1所示，風電檢測裝置包括嵌入式主板、振動信號採集器、振動傳感器和電渦 流傳感器，振動傳感器輸出的加速度信號進入振動信號採集器後，振動信號採集器實現對 振動傳感器的恆流供電、信號的放大濾波、同步轉速採集、加速度信號的同步採集，PC104總 線接口及數據的緩存。嵌入式主板為AT91SAM9G20嵌入式主板，通過PC104總線與振動信號 採集器、信號採集卡和信號計數器連接，根據監測的採集點數選擇連接的信號採集卡數據， 信號採集卡之間通過總線地址進行區分，信號採集獲得多通道數據通過乙太網總線發往數 據中心存儲，嵌入式主板實現了多通道振動數據的同步採集及基於乙太網的數據傳輸，信 號調理裝置與數據採集電路集成在一塊基於PC104總線的板卡上，實現同步採集通道的柔 性擴展，且具有抗混疊濾波、抗工頻幹擾等優點。
[0019] 基於PC104總線的振動信號採集器主要實現傳感器的激勵、放大、抗混疊濾波、抗 工頻幹擾，以及實現對多通道信號的同步A/D轉換、數字濾波、數據緩衝和傳輸功能。
[0020] 振動傳感器信號，經過高通濾波器後進入後，傳輸至抗混疊濾波器進行濾波，然後 傳輸至信號放大線路放大為幅值在±5V範圍內的交流電壓信號，最後經過工頻陷波器濾 除50Hz工頻信號，振動信號經過信號調理後可以直接進入數據採集卡進行採集。
[0021] 抗混疊濾波器根據風電機組部件的振動特性和香農採樣定理，即採樣頻率大於信 號中最高頻率的兩倍時，採樣獲得的數位訊號能完整地保留原始信號中的信息，採樣頻率 設置為50-18. 7kHz，採用Filterlab軟體計算出截止頻率為50-18. 7KHZ的無源高通濾波和 二階有源低通濾波的電路參數。選用超低失調電壓雙路運算放大器LT1498C88實現二階巴 特沃斯低通濾波器。
[0022] 傳感器輸出的信號在傳輸過程中容易混雜有50hz的工頻幹擾，應該通過50Hz陷 波器將工頻幹擾濾除。陷波器也稱帶阻濾波器（窄帶阻濾波器），能夠實現在其他頻率信號 不失真的情況下，有效的抑制輸入信號中某一頻率信息。
[0023] 振動信號採集器使用PC104總線資源的I/O控制和中斷功能，所用到的信號如下： D[0 :15]是16位雙向數據信號；SA[0 :13]是10位地址信號；I0R、I0W分別是I/O埠讀、 寫控制信號；AEN是允許DMA傳輸；I0CHRDY是I/O就緒信號，通過置為低電平插入等待周 期，延長I/O通信時間；SYSCLK是系統時鐘信號，用來保持系統一致；RESET是上電復位或 系統初始化邏輯信號，也是系統總清信號；IRQ5是中斷信號。
[0024] 最後，應當指出，以上實施例僅是本發明較有代表性的例子。顯然，本發明不限於 上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡 單修改、等同變化與修飾，均應認為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種風電檢測裝置，其特徵在於：包括嵌入式主板、振動信號採集器、振動傳感器和 電渦流傳感器，電渦流傳感器與振動信號採集器連接，振動傳感器與振動信號採集器連接， 振動信號採集器與嵌入式主板連接，所述的振動信號採集器內設有12個AD轉換器和信號 調理裝置，所述的AD轉換器為16位6通道AD轉換器，所述的AD轉換器與嵌入式主板連 接，所述的信號調理裝置包括高通濾波器、抗混疊濾波器、放大電路、工頻陷波器，振動傳感 器的信號輸出端與高通濾波器的第一信號輸入端連接，電渦流傳感器的信號輸出端與高通 濾波器的第二信號輸入端連接，高通濾波器的信號輸出端與抗混疊濾波器的信號輸入端連 接，抗混疊濾波器的信號輸出端與信號放大電路的信號輸入端連接，信號放大電路的信號 輸出端與工頻陷波器的信號輸入端連接。
2. 根據權利要求1所述的風電檢測裝置，其特徵在於：所述的振動信號採集器通過 PC104總線與嵌入式主板連接。
3. 根據權利要求1所述的風電檢測裝置，其特徵在於：所述的嵌入式主板通過信號採 集卡與風速風向傳感器連接。
4. 根據權利要求1所述的風電檢測裝置，其特徵在於：所述的嵌入式主板通過信號計 數卡與轉速傳感器連接。
【文檔編號】G01H17/00GK203848932SQ201420200745
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】曾潁群, 戴文明 申請人:嘉興德瑞納自動化技術有限公司