風機齒輪箱溫度監控裝置的製作方法
2023-06-19 17:32:46 2
專利名稱：風機齒輪箱溫度監控裝置的製作方法
技術領域：
風機齒輪箱溫度監控裝置技術領域[0001]本實用新型涉及風力發電技術，尤其涉及風機齒輪箱溫度監控裝置。
背景技術：
[0002]齒輪箱是風力發電機組中的一個重要的機械部件，主要是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機，並使其得到相應的轉速。齒輪箱的運行要求可靠性高，齒輪箱的最高溫度不應超過80°C。然而現有的風力發電機組的齒輪箱受氣溫變化因素的影響，齒輪箱內的溫度經常超過規定限值，導致齒輪箱故障率很高。所以現有技術提出了監控齒輪箱內溫度並進行調節降溫的方案來避免故障發生。[0003]但是，現有的齒輪箱溫度監控方法採用實時監控齒輪箱的溫度值，當實時採集的溫度值超過告警溫度閾值時，發出告警信息並關閉風機，以便工作人員到告警現場對溫度告警問題進行分析和處理。由於風力發電機組位於偏遠地區，工作人員往往不能及時趕往告警現場，因此，基於現有的齒輪箱溫度監控方法存在對溫度告警問題分析和處理效率低的問題。實用新型內容[0004]本實用新型提供一種風機齒輪箱溫度監控裝置，可以提高對齒輪箱溫度告警問題的分析和處理效率。[0005]本實用新型提供一種風機齒輪箱溫度監控裝置，包括[0006]採集模塊，設置於齒輪箱溫度採集點，用於採集齒輪箱溫度採集點的當前溫度值， 將所述採集點的當前溫度值以及所述採集點標識發送給主控模塊，所述採集模塊與所述主控模塊連接；[0007]主控模塊，設置於中央控制設備中，用於根據所述採集點標識，獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊，所述主控模塊與所述預警模塊連接；[0008]預警模塊，設置於中央控制設備中，用於根據所述預警觸發信號，生成預警信息， 所述預警信息包括所述採集點的當前溫度值、所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值和所述採集點的溫度預測趨勢，以便工作人員及時對所述預警信息進行分析和處理。[0009]所述採集模塊，具體用於採集齒輪箱溫度採集點的溫度信息，所述採集點的溫度信息包括所述採集點的溫度值及對應的採集時間和所述採集點標識，將所述採集點的溫度信息發送給主控模塊；[0010]所述主控模塊具體包括[0011]存儲單元，用於將採集模塊採集的所述採集點的溫度值按照所述採集時間的先後順序按序保存到與所述採集點標識對應的資料庫中；[0012]計算單元，用於調用與所述採集點標識對應的資料庫中保存的所述採集模塊在各所述採集時間採集的所述採集點的溫度值，利用最小二乘支持向量機預測算法，得到與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值並預設對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值。[0013]所述主控模塊具體還包括[0014]顯示單元，用於將所述計算單元計算得到的所述溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值進行顯示。[0015]所述顯示單元，還用於將所述採集模塊發送的所述採集點的當前溫度值進行顯示；[0016]所述主控模塊具體還包括[0017]獲取單元，用於根據所述採集模塊發送的所述採集點標識，從所述計算單元中獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值；[0018]確定單元，用於根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊。[0019]所述採集模塊為溫度傳感器，所述主控模塊為中央處理器。[0020]所述採集模塊的個數至少為四個，分別位於同一個齒輪箱的不同採集點，用於採集對應採集點的溫度信息。[0021]所述採集點包括齒輪箱的外部環境溫度採集點、所述齒輪箱的內部環境溫度採集點、所述齒輪箱的潤滑油箱溫度採集點和所述齒輪箱的軸承溫度採集點。[0022]本實施例的主控模塊根據採集模塊發送的採集點的當前溫度值和採集點標識，獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊，以使預警模塊生成預警信息，從而能夠實現根據預測的風力發電機組齒輪箱的溫度變化趨勢，及時作出預警，以便工作人員及時對預警信息進行分析和處理，例如根據溫度變化趨勢及時調節齒輪箱的溫度，提高了對齒輪箱溫度告警問題的分析和處理效率，從而也提高了齒輪箱溫度監控的效率。
[0023]圖I為本實用新型一實施例提供的風機齒輪箱溫度監控裝置的結構示意圖；[0024]圖2為本實用新型另一實施例提供的風機齒輪箱溫度監控裝置的結構示意圖；[0025]圖3為應用圖I或圖2所示風機齒輪箱溫度監控裝置實現風機齒輪箱溫度監控方法的流程示意圖；[0026]圖4為圖3所示風機齒輪箱溫度監控方法應用的系統結構示意圖。
具體實施方式
[0027]圖I為本實用新型一實施例提供的風機齒輪箱溫度監控裝置的結構示意圖，如圖 I所示，具體包括依次連接的採集模塊11、主控模塊12和預警模塊13。[0028]採集模塊11，設置於齒輪箱溫度採集點，用於採集齒輪箱溫度採集點的當前溫度值，將所述採集點的當前溫度值以及所述採集點標識發送給主控模塊12 ；[0029]主控模塊12，設置於中央控制設備中，用於根據所述採集點標識，獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊13，所述主控模塊與所述預警模塊連接；[0030]預警模塊13，設置於中央控制設備中，用於根據所述預警觸發信號，生成預警信息，所述預警信息包括所述採集點的當前溫度值、所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值和所述採集點的溫度預測趨勢，以便工作人員及時對所述預警信息進行分析和處理。[0031]需要說明的是，採集模塊11的功能可以採用溫度傳感器來實現，主控模塊12的功能可以採用中央處理器來實現。[0032]需要說明的是，在實際應用中，一個風場中包括多個風機，每個風機至少包括一個齒輪箱，每個齒輪箱中至少安裝有四個採集模塊，分別用以採集齒輪箱各溫度採集點的溫度值，具體為，一個採集模塊安裝在齒輪箱外用以採集齒輪箱外的環境溫度值，一個採集模塊安裝在齒輪箱內用以採集齒輪箱內的環境溫度值，一個採集模塊安裝在齒輪箱的潤滑油箱上用以採集齒輪箱的潤滑油溫度值，一個採集模塊安裝在齒輪箱的軸承上用以採集齒輪箱軸承的溫度值。為了識別齒輪箱各採集點，實際應用中，可以將各採集點安裝的溫度傳感器的標識作為對應採集點標識。[0033]本實施例的主控模塊根據採集模塊發送的採集點的當前溫度值和採集點標識，獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊，以使預警模塊生成預警信息，從而能夠實現根據預測的風力發電機組齒輪箱的溫度變化趨勢，及時作出預警，以便工作人員及時對預警信息進行分析和處理，例如根據溫度變化趨勢及時調節齒輪箱的溫度，提高了對齒輪箱溫度告警問題的分析和處理效率，從而也提高了齒輪箱溫度監控的效率。[0034]圖2為本實用新型另一實施例提供的風機齒輪箱溫度監控裝置的結構示意圖，在6圖2所示實施例基礎上的進一步擴展，如圖2所示，在本實用新型的一個可選實施方式中， 採集模塊11，還用於採集齒輪箱溫度採集點的溫度信息，所述採集點的溫度信息包括所述採集點的溫度值及對應的採集時間和所述採集點標識，將所述採集點的溫度信息發送給主控豐吳塊；[0035]需要說明的是，根據風力發電機組的實際應用所需，採集模塊11可以周期性地採集對應溫度採集點的溫度信息，並將採集的溫度信息發送給主控模塊。[0036]在本實用新型的一個可選實施方式中，如圖2所示，主控模塊12具體包括[0037]存儲單元121，用於將採集模塊採集的所述採集點的溫度值按照所述採集時間的先後順序按序保存到與所述採集點標識對應的資料庫中；[0038]計算單元122，用於調用與所述採集點標識對應的資料庫中保存的所述採集模塊在各所述採集時間採集的所述採集點的溫度值，利用最小二乘支持向量機預測算法，得到與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值並預設對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值。[0039]需要說明的是，具體的預警溫度上限值和預警溫度下限值可以根據齒輪箱的銘牌 (正常工作運行時的溫度範圍)以及風場環境來確定。比如常溫型機組齒輪箱的正常工作溫度範圍為_20°C 80°C，而低溫型機組的齒輪箱正常工作溫度範圍是-40°C 60°C。[0040]以下對本實施例應用的最小二乘支持向量機預測算法的原理進行詳細的說明[0041]為了加快樣本訓練速度和收斂速度，提高預測精度，在本實用新型的一個可選實施方式中，對與所述採集點標識對應的資料庫中保存的採集點的溫度值進行預處理，具體實現時可以採用數據歸一化預處理，即— τ(/) ~ X -[0042]-。為歸一化後的溫度值，Xmax、Xmin分別為溫度值的最大值和最小
權利要求1.一種風機齒輪箱溫度監控裝置，其特徵在於，包括 採集模塊，設置於齒輪箱溫度採集點，用於採集齒輪箱溫度採集點的當前溫度值，將所述採集點的當前溫度值以及所述採集點標識發送給主控模塊，所述採集模塊與所述主控模塊連接； 主控模塊，設置於中央控制設備中，用於根據所述採集點標識，獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊，所述主控模塊與所述預警模塊連接； 預警模塊，設置於中央控制設備中，用於根據所述預警觸發信號，生成預警信息，所述預警信息包括所述採集點的當前溫度值、所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值和所述採集點的溫度預測趨勢，以便工作人員及時對所述預警信息進行分析和處理。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述採集模塊，具體用於採集齒輪箱溫度採集點的溫度信息，所述採集點的溫度信息包括所述採集點的溫度值及對應的採集時間和所述採集點標識，將所述採集點的溫度信息發送給主控模塊； 所述主控模塊具體包括 存儲單元，用於將採集模塊採集的所述採集點的溫度值按照所述採集時間的先後順序按序保存到與所述採集點標識對應的資料庫中； 計算單元，用於調用與所述採集點標識對應的資料庫中保存的所述採集模塊在各所述採集時間採集的所述採集點的溫度值，利用最小二乘支持向量機預測算法，得到與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值並預設對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述主控模塊具體還包括 顯示單元，用於將所述計算單元計算得到的所述溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值進行顯示。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述顯示單元，還用於將所述採集模塊發送的所述採集點的當前溫度值進行顯示； 所述主控模塊具體還包括 獲取單元，用於根據所述採集模塊發送的所述採集點標識，從所述計算單元中獲取與所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值； 確定單元，用於根據所述採集點標識對應的溫度預測變化曲線值對所述採集點的當前溫度值進行分析處理，若確定所述採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且所述採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者所述採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且所述採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊。
5.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述採集模塊為溫度傳感器，所述主控模塊為中央處理器。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述採集模塊的個數至少為四個，分別位於同一個齒輪箱的不同採集點，用於採集對應採集點的溫度信息。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述採集點包括齒輪箱的外部環境溫度採集點、所述齒輪箱的內部環境溫度採集點、所述齒輪箱的潤滑油箱溫度採集點和所述齒輪箱的軸承溫度採集點。
專利摘要本實用新型提供一種風機齒輪箱溫度監控裝置，包括採集模塊，用於採集齒輪箱溫度採集點的當前溫度值，將採集點的當前溫度值以及採集點標識發送給主控模塊；主控模塊，用於根據採集點標識，獲取與採集點標識對應的溫度預測變化曲線值及對應的預警溫度上限值和預警溫度下限值，若確定採集點的溫度預測趨勢為下降趨勢，且採集點的當前溫度值小於所述預警溫度下限值，或者採集點的溫度預測趨勢為上升趨勢，且採集點的當前溫度值大於所述預警溫度上限值，則發送預警觸發信號給預警模塊；預警模塊，用於根據所述預警觸發信號，生成預警信息，以便工作人員及時對所述預警信息進行分析和處理；提高了對齒輪箱溫度告警問題的分析和處理效率。
文檔編號G01K1/02GK202814565SQ20122042905
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者李斌, 張繼, 王傑, 芮守娟, 王佼 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司