風(fēng)電機(jī)組聲紋監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案2024目錄TOC\o"1-1"\h\u41901、簡介 3190962、系統(tǒng)連接及通訊方式 5311183、主要軟硬件介紹 721564、應(yīng)用 16108845、方案案例 21128886、總結(jié) 244987、實(shí)際案例 241、簡介風(fēng)電設(shè)備的聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測檢測主要兩大部分，結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測檢測（葉片、塔筒、螺栓）和轉(zhuǎn)動設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測檢測（軸承齒輪箱的潤滑、磨損、損傷等）。部件位置型號，主要指標(biāo)數(shù)量原理葉片長度中間部位對著的塔筒位置RLNB-OT電池運(yùn)行3年以上1個葉片外表面發(fā)生變形、裂紋等肉眼可見顯著損傷，會葉片內(nèi)部RAEM1-6，接入風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。接風(fēng)電塔內(nèi)部電源。多個（葉片根部等位置）系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測葉片脫粘、纖維斷裂、裂紋擴(kuò)展等顯著損傷過程產(chǎn)生的聲波信號，對葉片做出健康評價。轉(zhuǎn)動設(shè)備適當(dāng)位置2接入風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多個設(shè)備的損傷狀況。風(fēng)電機(jī)組潤滑狀態(tài)。螺栓上或緊鄰法蘭上，包括塔筒螺栓和軸承等部件的螺栓RAEM1，塔筒內(nèi)螺栓采集器接入該塔的NB-IoT到云服務(wù)器。電池、DC供電。多個（螺栓數(shù)量，每個螺栓安裝1個）系統(tǒng)接收分析風(fēng)電螺栓發(fā)生裂紋、斷裂、松動等缺陷過程中釋放的瞬態(tài)彈性波，得到螺栓缺陷狀態(tài)信息。塔身內(nèi)塔筒監(jiān)測部位RAEM1，接入風(fēng)電網(wǎng)供電。多個效果：365天實(shí)時在線監(jiān)測檢測，物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程操控使用，全程自動分析結(jié)果，手機(jī)報警推送。云平臺數(shù)據(jù)圖 手機(jī)報警圖實(shí)時在線和歷史數(shù)據(jù)屏幕顯示自動給出監(jiān)測診斷結(jié)果在線手機(jī)報警推送2、系統(tǒng)連接及通訊方式（WiFi4GRS485（因地制宜選擇合適的通訊方式）4中控室操作與顯示：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)直連通訊系統(tǒng)：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)通訊系統(tǒng)：注：上述系統(tǒng)都有手機(jī)app藍(lán)牙通訊巡檢和現(xiàn)場調(diào)試設(shè)置功能。3、主要軟硬件介紹1）配置表RAEM1-6聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)RAEM1（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)RAEM2（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)RL2（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用?葉片損傷?塔筒損傷?螺栓損傷?轉(zhuǎn)動設(shè)備（損傷及潤滑狀態(tài)）?葉片外表面顯著損傷傳感器40系列傳感器150系列傳感器（螺栓）40系列傳感器10系列傳感器150系列傳感器（塔筒）采集器名稱RAEM1-6采集器RAEM1采集器RAEM2采集器RL2采集器通訊方式有線RS-485RS-485RS-485/CANCANCANLANLANLAN無線4G(流量計費(fèi)參考運(yùn)營商套餐)4G(流量計費(fèi)參考運(yùn)營商套餐)4G(流量計費(fèi)參考運(yùn)營商套餐)NB-IOT或4GWIFIWIFIWIFILORA藍(lán)牙(手機(jī)藍(lán)牙巡檢)藍(lán)牙(手機(jī)藍(lán)牙巡檢)藍(lán)牙(手機(jī)藍(lán)牙巡檢)/LORA(組網(wǎng))LORA(組網(wǎng))LORA(組網(wǎng))/終端輸出手機(jī)APPAPPAPP/微信小程序微信小程序微信小程序微信公眾號短信短信短信短信郵件郵件郵件郵件云平臺清誠物聯(lián)網(wǎng)云平臺清誠物聯(lián)網(wǎng)云平臺清誠物聯(lián)網(wǎng)云平臺有人網(wǎng)阿里云平臺阿里云平臺阿里云平臺亞馬遜云平臺亞馬遜云平臺亞馬遜云平臺電腦軟件SWAE軟件SWAE軟件SWAE軟件/RAEM1軟件RAEM1軟件RAEM1軟件注：云平臺可根據(jù)客戶需求，選擇客戶的私有云平臺，或清誠的私有云平臺2）采集器可多個采集器組成多通道監(jiān)測系統(tǒng)，對大型設(shè)備實(shí)時監(jiān)測①RAEM1-6信號和時間觸發(fā)信號和時間觸發(fā)瞬態(tài)信號和連續(xù)信號采集長期監(jiān)測診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)測多通道檢測儀通道組合單通道、6通道或級聯(lián)使用采樣精度16位采集方式信號觸發(fā)/時間觸發(fā)系統(tǒng)噪聲優(yōu)于30dB采樣頻率2M/秒動態(tài)范圍70dB輸入帶寬10kHz-800kHz供電12VDC內(nèi)置SD卡容量64G（可拓展至512G）重量1.6kg模擬濾波器30kHz、125kHz80kHz、175kHz默認(rèn)30kHz~80kHz，125kHz~175kHz兩種帶通濾波器組合，出廠固定數(shù)字濾波器0kHz~1000kHz頻率范圍內(nèi)任意數(shù)值設(shè)置直通、高通、低通、帶通（結(jié)合模擬濾波器使用）傳感器內(nèi)置前放系列傳感器，三種內(nèi)置前放可選：28V40dB，12V34dB，5V26dB數(shù)據(jù)輸出波形、參數(shù)、參數(shù)評級AE特征參數(shù)參數(shù)到達(dá)時間，幅度，振鈴計數(shù)，能量，上升時間，持續(xù)時間，RMS，ASL時鐘同步可以串口（有線）級聯(lián)大通道，36通道同步時鐘精度≤10us通訊方式網(wǎng)口、4G、WiFi使用溫度范圍LAN：-20℃~60℃； WiFi：0℃~60℃尺寸長x寬x高：22mm x13mmx8mm時鐘同步可以串口（有線）級聯(lián)大通道，36通道同步時鐘精度≤10us②RAEM1信號和時間觸發(fā)信號和時間觸發(fā)瞬態(tài)信號和連續(xù)信號采集長期監(jiān)測診斷遠(yuǎn)程監(jiān)測和無線單通道檢測儀技術(shù)指標(biāo)：通道組合單通道或多通道組合使用采樣精度16位采集方式門限觸發(fā)/時間觸發(fā)系統(tǒng)噪聲優(yōu)于30dB采樣頻率單個通道最大采樣率2M點(diǎn)/秒動態(tài)范圍70dB防護(hù)等級IP65輸入帶寬10kHz-1000kHz供電12VDC重量220g模擬濾波器30kHz、125kHz80kHz、175kHz默認(rèn)30kHz~80kHz，125kHz~175kHz兩種帶通濾波器組合，出廠固定數(shù)字濾波器256FIROKHz~1000kHz通、低通、帶通傳感器內(nèi)置前放系列傳感器，三種內(nèi)置前放可選28V40dB，12V34dB，5V26dB數(shù)據(jù)輸出波形、參數(shù)、參數(shù)評級AE特征參數(shù)參數(shù)到達(dá)時間，幅度，振鈴計數(shù)，能量，上升時間，持續(xù)時間，RMS，ASL內(nèi)置SD卡容量64G（可拓展至512G）通訊方式4GWiFiNB-IOT、Lora等）使用溫度范圍-20℃~60℃。（WiFi版本為0℃~60℃）尺寸圓筒直徑φ62mm，高度100mm安裝底部自帶磁性，可吸附于被測物體表面③RAEM2時間觸發(fā)時間觸發(fā)連續(xù)信號采集遠(yuǎn)程監(jiān)測，長期監(jiān)測診斷低功耗低成本技術(shù)指標(biāo)：通道單通道AE輸入采樣精度16位采集方式時間觸發(fā)采集系統(tǒng)噪聲優(yōu)于30dB采樣頻率2M點(diǎn)/秒動態(tài)范圍70dB防護(hù)等級IP65輸入帶寬10kHz-400kHz時間參數(shù)輸出幅度、RMS、ASL、能量可選擇數(shù)據(jù)輸出端口4G、wifi、網(wǎng)口、RS485、CAN、lora、藍(lán)牙等電池供電電池供電、外部電源供電（直流12V）使用溫度范圍-20℃~60℃尺寸圓筒直徑φ62mm，高度50mm-120mm，取決于內(nèi)置模塊內(nèi)容安裝底部自帶磁性，可吸附于被測物體表面④RL2時間觸發(fā)時間觸發(fā)連續(xù)信號采集遠(yuǎn)程監(jiān)測，長期監(jiān)測診斷低功耗低成本技術(shù)參數(shù)：通道模式單通道信號輸入采樣精度16位采樣方式按時間點(diǎn)采樣/等間隔采樣系統(tǒng)噪聲優(yōu)于30dB采樣頻率最大采樣率200KHz最大采樣長度200K防護(hù)等級IP65信號輸入帶寬100Hz-70kHz輸入阻抗50Ω使用溫度范圍-20℃--50℃數(shù)字濾波器檔位無限組合，高通、低通任意設(shè)置前置放大器供電輸出5V數(shù)據(jù)輸出RMS，ASL，功率，電池電壓通訊方式RS485端口，Modbus協(xié)議供電內(nèi)置大容量電池，功耗小于1W尺寸Φ51mm×128mm云平臺清誠物聯(lián)網(wǎng)云平臺、阿里云平臺、亞馬遜云平臺等。（可根據(jù)客戶需求，選擇客戶的私有云平臺，或清誠的私有云平臺）①云平臺數(shù)據(jù)顯示：用戶可以通過云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時把報警信息推送給用戶。 ②遠(yuǎn)程系統(tǒng)升級：用戶可以從云平臺下載安裝升級版軟件、系統(tǒng)。③采集參數(shù)設(shè)置：用戶可以通過云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，如參數(shù)配置、定時配置、評級配置等。④數(shù)據(jù)下載：用戶可以通過云平臺，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下載。SWAESWAESWAE如定位分析、參數(shù)分析、相關(guān)圖分析、波形分析、快速傅里葉變換、小波變換、評級分析等4、應(yīng)用風(fēng)電葉片監(jiān)測檢測解決方案：RAEM1-6/RL2系列遠(yuǎn)程聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)安裝：RL2:葉片長度中間部位對著的塔筒位置RAEM1-6:葉片內(nèi)部的靠近根部等位置步驟：RAEM1-6wifi1安裝空氣傳感器定時采集空氣中葉片轉(zhuǎn)動時的聲譜，NB-IOT開啟采集，數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證，得到判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)證效果良好。設(shè)置判據(jù)，手機(jī)平臺推送信息。風(fēng)電螺栓監(jiān)測檢測風(fēng)機(jī)上用的緊固件較多，主要集中在兩部分：①葉片連接堅固件；②塔筒聯(lián)接堅固件：塔筒一般分為3節(jié)或4節(jié)。塔筒最下端一節(jié)，直徑一般4-5米左右，塔筒與地面，塔筒之間，均用堅固件聯(lián)接，所需緊固件在300套左右。解決方案：RAEM1系列遠(yuǎn)程聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)安裝：螺栓上（每個螺栓安裝1個），或緊鄰法蘭上，包括塔筒螺栓和軸承等部件的螺栓。步驟：RAEM1，連續(xù)監(jiān)測螺栓開裂、松動等信號。NB-IoT開啟采集，參數(shù)、波形輸出分析驗(yàn)證，得到判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證效果良好設(shè)置判據(jù)，手機(jī)平臺推送信息風(fēng)電塔筒監(jiān)測檢測解決方案：RAEM1系列遠(yuǎn)程聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)安裝：塔身內(nèi)塔筒監(jiān)測部位（縱縫、環(huán)縫丁字口位置）步驟：wifi4G開啟采集，波形、參數(shù)輸出?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)分析參考判據(jù)。驗(yàn)證效果良好。4）風(fēng)電轉(zhuǎn)動設(shè)備監(jiān)測檢測解決方案：RAEM2系列遠(yuǎn)程聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測系統(tǒng)①損傷監(jiān)測檢測（聲發(fā)射系統(tǒng)采集和分析聲波信號獲得故障信息，得到風(fēng)電轉(zhuǎn)動設(shè)備的損傷狀況。②潤滑狀態(tài)監(jiān)測檢測（聲發(fā)射安裝：轉(zhuǎn)動設(shè)備適當(dāng)位置步驟：轉(zhuǎn)動設(shè)備（軸承，齒輪箱等）1-8RAEM2（2）。wifi4G定時啟動和休眠系統(tǒng),定時采集數(shù)據(jù)。（監(jiān)測數(shù)據(jù)得到判據(jù)。驗(yàn)證效果良好，關(guān)閉波形和參數(shù)輸出設(shè)置判據(jù)，輸出得到手機(jī)平臺5、方案案例案例：每隔1個月對某風(fēng)電機(jī)組軸承進(jìn)行一段時間的在線聲發(fā)射監(jiān)測，評估軸承損傷狀況。綜合等級(5個)：完好(1級)1/2壽命(2級)1/3壽命(3級)1/4壽命(4級)1/5壽命(5級)①云平臺顯示用戶可通過云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程監(jiān)控，把數(shù)據(jù)上傳到云平臺進(jìn)行顯示分析。圖1：該風(fēng)電機(jī)組軸承監(jiān)測中，1號、2號、3號監(jiān)測通道在云平臺的時間-撞擊數(shù)統(tǒng)計圖圖2：該風(fēng)電機(jī)組軸承監(jiān)測中，1號通道每個月對應(yīng)綜合級別分別為：1，2，2，3，32021年6月觸碰3級報警線(手機(jī)同步收到報警推送)。②手機(jī)推送報警方式：小程序、App、郵箱等。郵箱報警推送 短信推送 小程序(APP)報警推送界面③SWAE軟件使用清誠的SWAE軟件進(jìn)行深度分析，詳細(xì)了解軸承缺陷詳細(xì)情況。圖1：通過SWAE軟件用線定位的方法對故障軸承進(jìn)行定位。線性定位圖23：分別對“好”的軸承和“壞”的軸承進(jìn)行風(fēng)電軸承聲波（聲發(fā)射）監(jiān)測，把采SWAE“好”的軸承時域與頻域圖“壞”的軸承時域與頻域圖6、總結(jié)（聲發(fā)射優(yōu)點(diǎn)：在線 聲（聲發(fā)射采集器安裝在被監(jiān)測診斷的對象上實(shí)現(xiàn)全時段全天候狀態(tài)監(jiān)測故障診斷。智能 自動給出監(jiān)測診斷結(jié)果不需要人工分析處理數(shù)據(jù)不需要人工操作數(shù)據(jù)采集分析報告展示整個監(jiān)測診斷全過程自動進(jìn)行。遠(yuǎn)程 借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)用戶可以在任何位置得到任意不限距離位置的監(jiān)測診斷點(diǎn)的監(jiān)測診斷結(jié)果，在線即時結(jié)果和歷史過程結(jié)果。7、實(shí)際案例風(fēng)電軸承監(jiān)測（BT）BT結(jié)構(gòu)示意圖BTBT傳感器及采集器安裝布置江蘇射陽風(fēng)電軸承在線監(jiān)測風(fēng)電軸承監(jiān)測基本測試流程：①傳感器、放大器、檢測儀主機(jī)等硬件安裝；②通過人工模擬源對各通道靈敏度標(biāo)定，通道響應(yīng)盡可能一致；③通過施加人工模擬源在各結(jié)構(gòu)件上，大致評估信號情況，如信號傳導(dǎo)路徑、衰減等；④需要做定位分析時，需要用已知模擬源和定位源情況做誤差分析；⑤儀器傳感器自標(biāo)定測試（用于監(jiān)測過程中判定儀器狀態(tài)，尤其是傳感器）；⑥通過測試噪聲確定門檻值；⑦長時間大數(shù)據(jù)采集，記錄運(yùn)行情況，載荷情況、環(huán)境情況（天氣、檢修等）；⑧儀器設(shè)備拆卸前，再次