[用户需求分析]

风力发电是兴起不久的新能源行业，相对于传统的电力发电设备，风力发电机在结构和维护上有很多特殊的地方。

Ø 风力发电机组服役环境恶劣，甚至长期无人值守；

Ø 机组分散，工况复杂多变，且可靠性低，维护困难；

Ø 大部件维修和更换成本高昂，占风机整机价格和发电成本的比例高；

Ø 定期维护和事后维修影响发电效益。

Ø 25%的故障引起了95%的停机时间；

Ø 机械故障导致的停机时间占总停机时间的50％；

Ø 传统的机组运行维护成本占风场维护总成本的25%-30%；

因此风力发电机需要对运行和设备健康状态进行不间断的远程在线监测，以实现预测性维护，从而降低维护成本，同时减少大型安全事故的发生概率。

CMS-One-Wireless智能无线振动传感器是一种新型的工业用传感器，结构紧凑，体积小巧，由电源模块、采集处理和计算模块及无线通讯模块组成，内置加速度和温度传感器，封装在坚固防水外壳内，可广泛应用于测试测量和工业现场数据采集分析。

[系统设计]

硬件连接方案

 [无线传感器优势]

l 使用简单方便，无需布设传感器线缆；

l 传感单元和数据采集模块均已内置，无需额外昂贵的数据采集设备；

l 无线信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰；

l 内置3轴向传感单元和24位模数转换，具有极高的测量精度；

l 初装费用低，投入回报周期短

[数据采集方案]

硬件组成：

无线智能传感器–采集设备运行的振动信号

传感器测量点–1、主轴承；2、齿轮箱输入端；3、齿轮箱行星级；4、齿轮箱中间轴靠近输出端；5、齿轮箱输出端；6、发电机驱动端；7、发电机非驱动端。

本地无线路由–连接无线传感器及本地工控机

本地工作站–连接并采集传感器数据，进行参数计算，并上传云端服务器

云端服务器–风场设备设置，采集设备设置，记录历史数据，并进行智能分析，输出分析结果至不同终端。

软件组成模块：

数据采集驱动：和数据采集设备进行交互的控制软件；

数据整理和存储：对上传到工作站数据进行整理，分类和数据存储管理；

数据处理和参数提取：对上传的数据进行分段处理，提取时域和频域的参数并上传云端；

云端数据库和智能分析模块：用于站点设备的管理、显示以及数据的智能分析和结果显示。

数据智能分析处理流程:

风力发电机常见故障分类(振动信号诊断分析相关)

[云监测平台特性*]

云监测平台：

l 配置通道特性参数；

l 设置系统参数；

l 以图表形式实时刷新显示各个测点的监测分析特征数据；

l 根据需要查看和显示某个测点或相关测点的实时波形和频谱分析波形；

l 根据设定时间间隔自动进行历史数据记录；

l 根据设置自动启动报警和报警记录功能；

l 可记录报警时刻相关测点的实时波形数据以供后续分析用；

l 将历史数据以趋势曲线的形式显示出来，可给出特定测点参数的总体发展趋势；

l 将实时监测过程的报警记录以表格的形式显示给用户，用户利用此功能可以浏览某一段时间内的超限报警情况，对设备的运行情况有个全面地了解和认识；

l 报警后数据自动导入至智能诊断模块，获取初步分析结果；

l 失效样本和维护记录相结合，可以准确构建关键零部件衰退模型，准确预测剩余寿命。

*云监测平台涉及定制开发，功能需协商确定。

[传感器参数]

本地工作站推荐系统配置参数：

[使用效果]

风电企业通过在线健康状态监测及故障诊断系统，对各种大型关键设备的进行实时监测，并预知设备故障，及时开展预测性维护、减少安全隐患，使现场关键设备得到及时维护，确保了机组安全、长期、可靠运行。

同时，运用智能监测技术可以方便、快捷、有效地知悉设备运行状态和故障早期表现，将故障消除在萌芽状态，避免设备故障事故带来的环境污染，同时也克服过去在维修中长期存在的“过剩维护”和“维修不足”现象，从而提高设备可靠性，延长设备使用寿命，使设备能长周期安全、稳定、满负荷运行。

新一代的工业物联网智能无线传感器相对于传统传感器解决方案，具有成本较低，安装方便，数据可利用性高，更切合智能维护的发展方向。对提高企业的经济效益会起到良好的效果，具有深远的积极意义。

[项目案例]

某设备健康监测项目

现场监测实景：