CN202177627U - 风电机组齿轮箱油品品质监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种风电机组齿轮箱油品品质监测仪，其特征在于，包括：中央处理单元，与其连接的通讯单元和油品品质监测单元；其中油品品质监测单元用于监测风电机组齿轮箱中水及酸性氧化物的含量数据，并生成监测信号；中央处理单元用于接收所述油品品质监测单元生成的监测信号，进行判断，并打包生成相关控制信号；通讯单元接收所述中央处理单元生成相关控制信号，并传送至上位计算机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风电机组齿轮箱油品品质监测仪。
背景技术
风电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。对于大型风电机组的齿轮箱，目前都是用油来绝缘和散热。随着风电机组的长期运行，齿轮箱中会混入一些水分和酸性氧化物。水分和酸性氧化物的含量参数在一定程度上反映出齿轮箱老化或故障的程度。因此通过对齿轮箱油中溶解水分和酸性氧化物的含量进行监测可得知齿轮箱的运行状况及潜伏性故障，预防事故的发生。
传统的监测方法是将油样从风电机组齿轮箱中取样，经实验室仪器将水分、酸性氧化物与油进行分离，分析油中水分的含量以及酸性氧化物含量等参数。依据得到的参数分析该齿轮箱的潜伏性故障情况。但这种方法具有操作复杂、监测周期长、监测人为误差大的缺点，导致不适宜进行实时监测，从而不能根据齿轮箱油中水分及酸性氧化物的参数即时掌握风电机组齿轮箱的运行情况及潜伏性故障情况。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种风电机组齿轮箱油品品质监测仪，实现即时自动对风电机组齿轮箱中水分及酸性氧化物进行监测。
本实用新型风电机组齿轮箱油品品质监测仪包括：
中央处理单元12，与其连接的通讯单元11和油品品质监测单元16；其中
油品品质监测单元16，用于监测风电机组齿轮箱中水及酸性氧化物的含量数据，并生成监测信号；
中央处理单元12，用于接收所述油品品质监测单元16生成的监测信号，与储存的标准信号进行判断，并将判断结果打包生成控制信号；
通讯单元11，接收所述中央处理单元12生成控制信号，并传送至上位计算机。
由此，实现即时自动对风电机组齿轮箱中水分及酸性氧化物进行监测。
其中，所述中央处理单元12为DSPF2812芯片。
另外，中央处理单元12还用于生成开关量信号；所述风电机组齿轮箱油品品质监测仪还包括：
开出单元13，与中央处理单元12电连接，用于接收所述开关量信号，输出或隔离上述信号。
由此，实现当所监测风电机组齿轮箱油品品质不符合要求时，控制开关量信号的开启或关闭。
其中，所述油品品质监测单元16包括：
含水量监测单元161，用于监测风电机组齿轮箱油中的含水量，并生成监测信号；
酸性氧化物含量监测单元162，用于监测风电机组齿轮箱油中的酸性氧化物含量，并生成监测信号。
由此，可实现准确监测风电机组齿轮箱油品中所含的水分及酸性氧化物的含量。
其中，所述通讯单元11包括：RS-232接口、RS-485接口和以太网接口。
由此，实现多台风电机组齿轮箱油品品质检测仪与上位计算机组成局域网，便于用户监控。
其中，所述RS-232接口为ADM3251E芯片，所述RS-485接口为ADM2483芯片。
另外，电机组齿轮箱油品品质检测还包括：
信号处理单元15，连接于中央处理单元12和油品品质监测单元16之间，用于将油品品质监测单元16所生成的水及酸性氧化物的监测信号进行滤波以及放大处理。
其中，所述信号处理单元包括依次电连接的：
AD620芯片，用于将油品品质监测单元16所监测的水及酸性氧化物的监测信号进行前置放大；
OP1177芯片，用于对上述监测信号进行二次放大；
RC电路，用于滤波。
由此，可实现对油品品质监测单元16所监测的水分及酸性氧化物含量数据信息的放大及滤波。
另外，风电机组齿轮箱油品品质检测仪还包括：显示单元14，用于对中央处理单元12工作状态进行显示。
其中，所述显示单元14包括两个LED，用于通过LED闪烁状态来表示风电机组齿轮箱油品品质监测仪不同的工作状态。
由此，实现风电机组齿轮箱油品品质检测仪工作状态直观的显示。
附图说明
图1为本实用新型风电机组齿轮箱油品品质监测仪的原理图；
图2为本实用新型中央处理单元电路图；
图3为本实用新型通讯单元RS-232接口电路图；
图4为本实用新型通讯单元RS-485接口电路图；
图5中为本实用新型信号处理单元电路图；
图6为本实用新型显示单元电路图。
具体实施方式
如图1示出了本实用新型风电机组齿轮箱油品品质监测仪，包括中央处理单元12，与中央处理单元12连接的通讯单元11、开出单元13、显示单元14和信号处理单元15。另外，还包括与信号处理单元15连接的油品品质监测单元16，其中：
油品品质监测单元16包括含水量监测单元161和酸性氧化物含量监测单元162。
其中，含水量监测单元161用于监测风电机组齿轮箱油系统中的含水量，并生成监测信号，如可采用型号为TWS传感器或EE36系列传感器。酸性氧化物监测单元162用于监测风电机组齿轮箱油系统中酸性氧化物的含量，并生成监测信号。
信号处理单元15包括两路，分别用于接收含水量监测单元161和酸性氧化物监测单元162生成的监测信号，进行滤波以及放大处理。所述信号处理单元15的两路电路相同，如图5所示。其中包括AD620芯片，用于接收油品品质监测单元16所监测的信号，并将所监测的信号进行前置放大。另外，还包括OP1177芯片，连接在AD620芯片与中央处理单元12相连的数据端口之间，用于对上述监测信号进行二次放大。进一步的，在OP1177芯片的引脚2与引脚6之间，还连接一RC电路，用于滤波。
中央处理单元12用于对信号处理单元15接收的油品品质监测信号，将代表水分及酸性氧化物含量的监测数据信号与存储单元(图中未标出)中存储的标准数据信号进行判断。并将判断结果打包生成控制信号，控制通讯单元11将打包后的监测数据发送至上位计算机。另外，当中央处理单元12还会生成相关开关量信号(如报警信号等)。例如中央处理单元12判断所采集的油品品质监测数据异常时，会生成上述开关量信号，输出至后文所述的开出单元13。另外，中央处理单元12在进行数据信号的处理过程中，向显示单元14发送脉冲信号，控制其显示。如图2示出了中央处理单元12电路图。如采用型号为DSPF2812的处理器。
通讯单元11用于接收中央处理单元12所生成的控制信号，传送至上位计算机，从而实现所述风电机组齿轮箱油品品质监测仪与风电机组上位计算机之间的信号传输，组成局域网。更优的，通讯单元11还可用于将监测信号传输至外部远程网络，以由远程的集中监控中心接收该信号。其通讯可设置多种通讯接口，例如以太网、RS-232、RS-485通讯协议的通讯接口(简称接口)。图3为RS-232接口电路图，如图所示，该接口电路采用ADM3251E芯片。图4为RS-485接口电路图，如图所示，该接口电路采用ADM2483芯片。上述接口电路不仅包括了暂态过电压保护电路而且包括了光隔离电路。
开出单元13与中央处理单元12电连接，用于实现所述开关量信号的隔离和输出。例如开出单元13采用常开固态继电器，该固态继电器的输出端平时处于断开状态，当固态继电器的输入端接收到中央处理单元12发送的所述控制信号(高电平或低电平)后，通过光耦隔离(发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离作用)，控制输出端闭合，这时与固态继电器的输出端连接的报警单元(如声光报警器等，图中未标出)通电，发出声光警报。
显示单元14与中央处理单元12电连接，用于根据中央处理单元12控制信号的不同显示风电机组齿轮箱油品品质监测仪当前工作状态，如图6示出了显示单元14电路图，采用了两个LED来实现。例如在中央处理单元12进行编码打包时可以是其中的一个LED灯闪烁，当在中央处理单元12控制数据通过数据远传单元11传输时，则可以是另一个灯进行闪烁。当出现故障时，则可以控制两个灯处于常亮状态。
下面对本发明的工作原理再进行介绍。
当需要采监测风电机组齿轮箱油品品质的监测信号时，例如可以是预先设置在中央处理单元12程序中指定的定期监测，由信号处理单元15将油品品质监测单元16所采集液油中的水分含量以及酸性氧化物的含量信号进行放大、滤波处理。然后由中央处理单元12对所监测的信号进行根据一定协议进行打包处理，之后再通过通讯单元11将信号传输出至上位计算机。多台(本实施例中最多128台)风电机组齿轮箱油品品质监测仪通过RS-485接口与一台计算机连接组成局域网。由此，方便用户对多台风电机组齿轮箱油品品质监测仪获得的监测数据进行管理。当中央处理单元12判断所采集的油品品质数据异常时，生成相关开关量信号，输出至开出单元13进行报警。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，例如上述提到的芯片型号也可以是由其他相应的芯片来实现。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风电机组齿轮箱油品品质监测仪，其特征在于，包括：
中央处理单元(12)，与其连接的通讯单元(11)和油品品质监测单元(16)；其中
油品品质监测单元(16)，用于监测风电机组齿轮箱中水及酸性氧化物的含量数据，并生成监测信号；
中央处理单元(12)，用于接收所述油品品质监测单元(16)生成的监测信号，与储存的标准信号进行判断，并将判断结果打包生成控制信号；
通讯单元(11)，接收所述中央处理单元(12)生成控制信号，并传送至上位计算机。
2.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述中央处理单元(12)为DSPF2812芯片。
3.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，中央处理单元(12)还用于生成开关量信号；所述风电机组齿轮箱油品品质监测仪还包括：
开出单元(13)，与中央处理单元(12)电连接，用于接收所述开关量信号，输出或隔离上述信号。
4.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述油品品质监测单元(16)包括：
含水量监测单元(161)，用于监测风电机组齿轮箱油中的含水量，并生成监测信号；
酸性氧化物含量监测单元(162)，用于监测风电机组齿轮箱油中的酸性氧化物含量，并生成监测信号。
5.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述通讯单元(11)包括：RS-232接口、RS-485接口和以太网接口。
6.根据权利要求4所述的监测仪，其特征在于，所述RS-232接口为ADM3251E芯片，所述RS-485接口为ADM2483芯片。
7.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，还包括：
信号处理单元(15)，连接于中央处理单元(12)和油品品质监测单元(16)之间，用于将油品品质监测单元(16)所生成的水及酸性氧化物的监测信号进行滤波以及放大处理。
8.根据权利要求7所述的监测仪，其特征在于，所述信号处理单元包括依次电连接的：
AD620芯片，用于将油品品质监测单元(16)所监测的水及酸性氧化物的监测信号进行前置放大；
OP1177芯片，用于对上述监测信号进行二次放大；
RC电路，用于滤波。
9.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，还包括：显示单元(14)，用于对中央处理单元(12)工作状态进行显示。
10.根据权利要求9所述的监测仪，其特征在于，所述显示单元(14)包括两个LED，用于通过LED闪烁状态来表示风电机组齿轮箱油品品质监测仪不同的工作状态。
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| CN108693335A (zh) * | 2017-04-06 | 2018-10-23 | 北京至感传感器技术研究院有限公司 | 风电机组润滑油在线监测系统 |
| CN113138265A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-20 | 景能科技有限公司 | 一种齿轮箱油品现场检测装置及方法 |
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