风机在线监测和故障诊断系统设计

风力发电场综合监控与故障诊断系统设计随着全球对清洁能源的需求日益增长，风力发电成为了一种越来越受欢迎的可再生能源形式。

然而，风力发电场在运行过程中常常面临各种故障和监控困难。

为了解决这些问题，设计一套风力发电场综合监控与故障诊断系统显得至关重要。

本文将详细介绍该系统的设计和功能。

一、系统设计与结构风力发电场综合监控与故障诊断系统由以下几个模块组成：1. 实时数据采集模块：该模块通过传感器和监测设备实时采集风力发电机组的各种数据，包括风速、转速、振动、温度等。

2. 数据传输模块：采集到的数据被传输到数据处理中心，可以通过有线或无线网络进行传输。

3. 数据处理与分析模块：该模块对传输过来的数据进行处理和分析，包括数据清洗、数据挖掘、故障诊断等。

4. 前端显示模块：处理完的数据可以在前端显示模块进行展示，包括实时数据的监控、故障报警、故障诊断结果等。

5. 数据存储模块：该模块用于存储采集到的数据，包括原始数据和处理后的数据，以便后续的分析和查询。

二、系统功能与优势1. 实时监控：该系统能够实时监控风力发电机组的各项参数，包括风速、转速、振动、温度等。

通过实时监控，可以及时了解风机运行状态，发现异常情况。

2. 故障诊断：通过对采集到的数据进行处理和分析，系统能够自动诊断风机的故障类型和原因。

一旦发现故障，系统能够及时向操作人员发出警报，并提供相关的故障诊断结果。

3. 远程控制：该系统还支持远程控制风力发电机组的启动、停止等操作。

操作人员可以通过前端显示模块和网络远程操作风机，提高工作效率。

4. 数据分析与优化：通过对大量的风力发电数据的分析，系统可以发现风机的运行规律和优化空间。

针对特定的问题，用户可以通过系统提供的数据分析功能进行优化，提高发电效率。

5. 历史数据查询：系统的数据存储模块可以保存历史的采集数据，用户可以随时查询和分析历史数据，以了解风机的长期运行情况和性能变化。

三、系统实施与应用该系统的实施可以分为以下几个步骤：1. 硬件设备安装：根据风力发电机组的具体情况，选择适合的传感器和监测设备，进行安装和连接。

西山煤电集团杜儿坪矿新华风机在线监控改造初步方案一．概述：从已有的资料看，西山煤电集团杜儿坪矿新华风机控制和监视系统采用的是传统的继电器和按钮操作控制模式，不仅各种风机状态的显示非常不直观、操作不便而且各种触点故障率高，容易误动作。

不利于风机的安全高效运行，也谈不上设备的现代化管理，因此迫切需要进行微机集中监控的改造。

近年来，随着设备故障诊断技术的迅猛发展，已经有众多厂家开始从中受益。

所谓的设备故障诊断技术是以设备振动测点波形频谱分析为基础，以带通滤波技术为手段，辅助温度、电流等工艺参量进行综合评价的技术，对于风机等大型旋转设备有明显的设备故障预防预知作用。

本在线监控改造方案融合了在线监控和设备故障诊断技术的优点，使得原有的控制系统直接一步到位，大大提升风机的现代化管理水平。

二．系统主要功能及特点1、系统主要功能系统主要功能包括：✓性能参数的监测包括风量、静压、动压、全压、风速、喘振点压力、负压的监测；通风机和电机振动烈度的监测；风流中瓦斯、CO浓度的监测；开关柜电压、电流、功率因数、能耗指标以及风机开停状态的监测；现场实时监测数据动态时域和频域波形以及统计值数字显示；通风机和电机轴承温度以及电机绕组温度的监测。

✓风机喘振的监测为了防止风机进入喘振区运行，避免造成风机设备的损坏和引发不安全事故，风机必须配置喘振报警装置，确保装置报警信号的正常输出。

毕特曼管（失速探针）和喘振报警装置（差压开关等）的连接要求及喘振报警装置压力整定值的确定。

整个喘振报警装置由装于叶轮进口前的毕特曼管和差压开关、连通橡胶软管等主要部件组成。

风机常用差压开关的型号为DPD1T-M3SS或DPD2T-M3SS。

由于风机喘振危害极大，必须对喘振裕度和工况点距离喘振的距离做出指示，当喘振裕度小时提醒运行人员检查风机阻力异常升高的原因。

如下图示：喘振指示✓风机实时性能曲线的监测在风机性能曲线上动态显示通风机运行的工况点以及通风阻力曲线，在风机性能上体现出当前风机运行的安全区间，如下图示。

矿井主通风机监测及故障诊断专家系统摘要：随着煤矿工程不断的发展，对矿井通风系统运行故障率高、稳定性差、检修周期长的问题，提出了一种新的矿井通风机运行稳定性监测体系。

在对通风机常见故障类型进行总结分析的基础上，合理确定了通风机运行稳定性监测参数和布局，利用模糊判断逻辑实现对风机运行状态的连续监测。

关键词：矿井；主通风机；监测；故障诊断引言矿井主通风机作为煤矿井下关键通风系统，承担排出有毒有害气体，引入新鲜气体的重任，其工作的可靠性至关重要。

主通风机一旦出现故障，会给综采工作面产生巨大的安全隐患，甚至引起重大安全事故，现已引起了煤炭行业的广泛关注。

1主通风机常见故障矿井主通风机常见故障包括电动机故障、轴承故障和叶片故障。

电动机故障出现概率最高的零部件是转子和轴承，尤其是电机与叶片连接之间的轴承，属于滚动轴承，长时间运转就会出现点蚀、磨损等问题，进而出现噪声和振动，严重的将会引起主通风机强烈振动，失去工作稳定性。

其次是叶片，受力情况较为复杂，包括扭转应力、气流激振力、离心力等，工作环境充满了腐蚀气体，均是导致叶片出现故障损坏的主要因素，叶片出现故障之后也会导致主通风机工作稳定性差，甚至丧失正常工作功能。

矿井主通风机出现故障之后的主要表现是振动明显，失去正常稳定工作功能。

因此，可以通过采集主通风机振动信号来确定是否存在故障，并及时报警，以达到故障监测的效果。

2影响煤矿矿井通风安全因素2.1人为因素当前的采煤作业人员综合素质普遍不高，尤其是安全意识较差，为通风安全管理工作埋下了诸多隐患。

另外还存在通风安全管理人员安排配置不到位，随意安排非专业人员负责通风安全管理的现象，导致通风安全管理操作不规范，甚至出现严重的违章作业现象。

有些煤矿未做好对作业人员的安全培训，尤其是未能结合实际作业情况进行培训，对井下采煤作业安全造成不良影响。

2.2装备设施因素煤矿井下作业中，通风防尘设施不够完善，井下粉尘过量堆积，时常发生粉尘飞扬问题，增加了粉尘和瓦斯爆炸事故发生的概率。

主通风机在线监测及故障诊断系统方案一、系统概述主通风机在线监测及故障诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成，可以智能地诊断出设备可能存在的不对中、不平衡、配合松动、装配不当以及轴承疲劳损伤等潜在故障。

可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移，智能地诊断出设备故障原因及故障严重程度，为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故发生。

振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002 《机器状态监测及诊断振动状态监测》有关电气装置的实施参照GB50255-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》有关自动化仪表实施参照GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法”。

其余部分参照企业标准。

二、系统功能及特点1、系统功能系统主要由在线监测、轴承实时诊断及状态预报、离线数据分析三部分组成。

（1）在线监测功能①在线监测通风机所在地点的环境大气参数，包括大气压力、大气温度、和大气湿度。

②在线监测通风机的流量、风压、轴功率、效率、振动等工况状态参数。

③在线监测电气设备的电气参数，包括电流、电压、功率因数，开关状态及系统保护信息。

④当运行中的通风机设备性能出现异常时，系统按照不同的故障类型，依据用户设定的模式进行提示、报警。

系统能够对于温度、振动等关键参数给出预警。

系统对各种故障点具有记忆功能，以对故障的分析提供帮助。

⑤系统具有运行状态实时数据显示、历史纪录查询、特性曲线或工况参数列表显示、报表打印及网络通讯传输等功能。

⑥系统及矿集中控制系统留有通讯接口，可接入矿局域网，在中央控制室内可实施对通风机设备的远程监测。

电厂风机设备状态监控与故障预警系统研究摘要：当前，能源的结构在不断的转型和调整，推动风力发电的快速发展，因此风力发电也成为当前主要的发电形式之一。

但是风电结构比较复杂，自身的运行环境也比较恶劣，为了能够有效的降低风电自身的检修成本，需要通过风机状态监控进行分析。

基于此，本文分析电厂风机设备状态监控与故障预警系统，为保证电厂风机设备的安全运行提供参考。

关键词：风机设备状态监控；故障预警系统；风力发电引言：对电厂风机监测数据进行分析，并且确定引起风机设备运行状态时发生改变的一些因素，进而对关键系统的运行状态进行判断。

通过对运行状态的判断，能够及时作出处理，有效提高风机设备的运行可靠性。

有利于避免因为故障造成的设备损坏等故障。

对提高工业制造的整体水平以及电厂的发展具有重要的意义。

一、电厂风机设备常见故障分析（一）齿轮箱故障分析齿轮箱在风机的机舱内部，链接着发电机和浆液主轴，齿轮箱的作用是能够在风速比较低的情况下能够提高风轮的旋转，对主轴增速，有效提高转子的转速，齿轮箱的主要部分就是箱体，具有支撑的作用。

可以进行设备的传动。

齿轮箱在不断变化的工作环境以及负载运行下会出现一些故障，而齿轮箱最常见的故障有两种，一个是齿轮故障，一个是轴承故障。

轴承是变速箱的核心部件，在出现故障的时候就会低变速箱造成损坏。

比较常见的故障主要有断齿，齿面疲劳以及胶合等，比较常见的轴承故障主要有磨损，点蚀，裂纹以及表面剥落等故障。

（二）发电机轴承故障分析发电机轴承能够保障发电机和齿轮箱的安全，受到风机设备的工作环境和所承载负荷特点，就会导致风机设备在自身运行的过程中会出现很多发电机轴承故障，例如，疲劳剥削，磨损，胶合等[1]。

轴承运转的过程中，如果滚道和滚动体之间有异物，那么就会引起滚体和内外圈之间原有的摩擦增强，如果轴承润滑不良，那么产生的摩擦就会比较剧烈，从而导致更加严重的磨损。

（三）风轮故障分析风轮是由叶片和轮毂组成的，利用空气动力的原理，同时也是捕获风能的核心部件，叶片组需要固定在轮毂转轴上，风轮能够通过选装产生力矩，之后传递到传动轴上，风轮内部还需要安装用于变桨相关的机械设备以及相应的电气设备。