本實用新型屬于風力發(fā)電技術領域，具體涉及一種基于ZigBee的風力發(fā)電機振動監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術：

隨著人類對能源需求的不斷增加，以及化石能源造成的環(huán)境污染、溫室效應等問題的出現(xiàn)，風能作為目前最有開發(fā)利用前景的可再生清潔能源，已越來越受到歡迎。風力發(fā)電是風能利用的主要方式，兆瓦級風力發(fā)電機組越來越受到重視。在風力發(fā)電機組運行狀態(tài)監(jiān)測中，主要關鍵部件的振動狀態(tài)是一個重要監(jiān)測部分，關系到風機的正常運行。發(fā)電機、齒輪箱、主軸、槳葉、塔筒等風機主要關鍵部件都需要很多振動采集點，便于主控采集狀態(tài)信息，保證風機安全正常運行。

目前風力發(fā)電機機組一般安裝兩個振動分析儀，來檢測風機振動狀態(tài)信息，分別安裝在機艙中部(水平安裝)和機艙尾部(豎直安裝)，使用線纜進行連接導致安裝位置具有局限性，一般振動分析儀使用雙通道檢測，風機主要關鍵部件振動狀態(tài)不能完全的檢測到，同時不能及時的發(fā)現(xiàn)關鍵部件異常工況，給風力的正常安全運行帶來很大的隱患。

通過將振動傳感器節(jié)點布置在風機的關鍵部件適當位置，實時監(jiān)測各個部位的振動狀況，并及時提交給監(jiān)控中心，通過振動數(shù)據(jù)采集和分析，能夠掌握設備的運行情況，及時調整控制方法，并預測、預報設備的未來情況，防止振動異常損壞風機，達到保護風機的目的，使得設備維修方式從傳統(tǒng)的“事故維修”和“定期維修”過渡到現(xiàn)代的“預知性維修”。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種基于ZigBee的風力發(fā)電機振動監(jiān)控系統(tǒng)，克服現(xiàn)有等問題。

本實用新型提供的一種基于ZigBee的風力發(fā)電機振動監(jiān)控系統(tǒng)包括風機主控PLC，用于對振動信息進行分析并在發(fā)現(xiàn)異常工況時控制風機停機檢查，在現(xiàn)有技術的基礎上本實用新型還作出如下改進：進一步包括ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee協(xié)調器，所述ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點包括振動檢測傳感器和ZigBee模塊，所述振動檢測傳感器的輸出端與ZigBee模塊相連接，所述ZigBee模塊與ZigBee路由節(jié)點相連接，所述ZigBee協(xié)調器通過通訊接口線纜連接風機主控PLC。

優(yōu)選的，所述ZigBee模塊為CC2530模塊。

優(yōu)選的，所述振動檢測傳感器為A308無線振動烈度傳感器。

進一步的，所述ZigBee協(xié)調器與風機主控PLC基于RS485接口的串口通訊協(xié)議進行通訊。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型采用ZigBee無線通訊網(wǎng)絡檢測風機關鍵部件的振動狀態(tài)，將狀態(tài)信息實時反饋給風機主控PLC，及時發(fā)現(xiàn)異常工況，避免不必要事故的發(fā)生。

2.本實用新型使用的振動檢測傳感器為A308無線振動烈度傳感器，使用簡單方便，采用無線數(shù)字信號傳輸方式消除了長電纜傳輸帶來的噪聲干擾，測量系統(tǒng)具有極高的測量精度和抗干擾能力。

3.本實用新型采用基于RS85接口的串口通訊協(xié)議使ZigBee協(xié)調器與風機主控PLC通訊，傳輸線少，成本低，具備循壞冗余檢驗，糾錯能力強。通訊線纜采用屏蔽雙絞線，有效的提高抗干擾能力。

4.本實用新型運用無線傳感器技術，采用無線傳輸，使得對部件的振動檢測更加方便，安全性提高，使用干電池供電，減少布線帶來的繁瑣，一定程度上節(jié)約了成本，同時采用降低功耗的處理器，降低了節(jié)點功耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，不能理解為對本實用新型具體保護范圍的限定。

實施例一

參照圖1，所述一種基于ZigBee的風力發(fā)電機振動監(jiān)控系統(tǒng)包括風機主控PLC、ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee協(xié)調器，所述ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點包括振動檢測傳感器和ZigBee模塊，所述振動檢測傳感器為A308無線振動烈度傳感器，所述ZigBee模塊為CC2530模塊，所述振動檢測傳感器設置在風力發(fā)電機組內各個部件，例如齒輪箱、發(fā)電機、主軸、槳葉、塔筒等的關鍵檢測點處。所述振動檢測傳感器的輸出端與ZigBee模塊相連接，所述ZigBee模塊與ZigBee路由節(jié)點相連接，所述ZigBee協(xié)調器通過通訊接口線纜連接風機主控PLC。所述ZigBee協(xié)調器與風機主控PLC基于RS485接口的串口通訊協(xié)議進行通訊。

所述ZigBee模塊將振動檢測傳感器檢測到的振動信息，通過ZigBee路由節(jié)點匯集到ZigBee協(xié)調器上，ZigBee協(xié)調器將振動數(shù)據(jù)發(fā)送至風機主控PLC，風機主控PLC根據(jù)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異常工況后，停機檢查，等排除故障和隱患后，啟動風機正常安全運行。同時通過振動數(shù)據(jù)采集和分析，能夠掌握設備的運行情況，及時調整控制方法，并預測、預報設備的未來情況，防止振動異常損壞風機，達到保護風機的目的。

本系統(tǒng)利用ZigBee無線方式作為通訊手段，及時采集風機各個重要關鍵部件的振動狀態(tài)信息，并實時傳輸給風機主控PLC，便于實現(xiàn)風機的運行狀態(tài)監(jiān)測和風機運行的維護，對于風機優(yōu)化設計和機組的安全運行有著重要的意義。

ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡。ZigBee模塊類似于移動網(wǎng)絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。ZigBee網(wǎng)絡主要特點是低功耗、低成本、低速率、支持大量節(jié)點、支持多種網(wǎng)絡拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。