董昱廷，王海云，唐新安

（1.新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院，烏魯木齊 830049；2.金風(fēng)科技股份有限公司，烏魯木齊 830026）

風(fēng)能作為一種清潔的永續(xù)能源，逐漸成為許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。我國(guó)的風(fēng)能開(kāi)發(fā)更是飛速發(fā)展，已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電市場(chǎng)。2012年3月，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)正式公布《2011年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》。2011年中國(guó)（不包括臺(tái)灣地區(qū)）新增安裝風(fēng)電機(jī)組11409臺(tái)[1]，裝機(jī)容量17630.9 MW，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組45894臺(tái)，裝機(jī)容量62364.2 MW，年增長(zhǎng)39.4%。年發(fā)電量達(dá)到800億kW·h。預(yù)計(jì)到2020年，風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.5×105MW。在風(fēng)電迅猛發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)力機(jī)高額的運(yùn)行維護(hù)成本影響了風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。由于風(fēng)資源分布的限制，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)多分布在遠(yuǎn)離城市的荒漠、山區(qū)、草原，遠(yuǎn)離監(jiān)控中心。受惡劣的自然環(huán)境以及復(fù)雜的發(fā)電機(jī)組和電力電子裝置等因素影響，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備很容易損壞。為了合理地運(yùn)營(yíng)和完善地維護(hù)風(fēng)電場(chǎng)，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率和可靠性，對(duì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)必不可少。風(fēng)電場(chǎng)要求有可靠的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和無(wú)人值守運(yùn)行控制系統(tǒng)作為風(fēng)電設(shè)備正常運(yùn)行及其故障診斷的必要手段。狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)對(duì)風(fēng)力機(jī)各個(gè)部件的實(shí)時(shí)觀測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，采取有效措施來(lái)避免重大事故的發(fā)生，同時(shí)改定期維護(hù)和事后維護(hù)為預(yù)測(cè)維護(hù)，可以有效降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)效益。

1 風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)概述

狀態(tài)監(jiān)測(cè)[2]是指利用各種監(jiān)測(cè)與分析儀器（在線的或離線的）、采用各種檢測(cè)、分析和處理方法，通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的采集、處理和分析，判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)異?；蚬收蠣顟B(tài)及時(shí)做出報(bào)警，并為進(jìn)一步進(jìn)行的故障分析、性能評(píng)估等提供信息和數(shù)據(jù)，是進(jìn)行有效故障診斷的重要基礎(chǔ)。風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為以下幾種[3]：振動(dòng)分析、油液監(jiān)測(cè)、熱成像技術(shù)、過(guò)程參數(shù)監(jiān)視、性能參數(shù)檢查，其他還包括材料的物理狀態(tài)檢查、應(yīng)變測(cè)量、聲學(xué)監(jiān)測(cè)、電學(xué)效應(yīng)、目視檢查、傳感器自我診斷等技術(shù),其中，應(yīng)變測(cè)量、聲發(fā)射和振動(dòng)監(jiān)測(cè)可用于檢測(cè)葉片故障趨勢(shì)；基于不同傳感器的振動(dòng)分析主要用于齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，最常用的傳感器有加速度傳感器和位移傳感器，后者的作用是檢查主軸在低速運(yùn)行時(shí)的情況；聲發(fā)射技術(shù)還可用于檢測(cè)由摩擦引起的部件表面應(yīng)力的突變，尤其能提早發(fā)現(xiàn)齒輪出現(xiàn)點(diǎn)蝕、裂縫等潛在故障；溫度監(jiān)測(cè)可用于檢查發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子繞組的運(yùn)行情況，轉(zhuǎn)矩測(cè)量可用于傳動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)。由于振動(dòng)故障發(fā)生概率最高，振動(dòng)信號(hào)所包含的信息量最大，因此振動(dòng)分析法是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備故障診斷中運(yùn)用最廣泛、最有效的方法。在實(shí)際進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷時(shí)，往往是以振動(dòng)分析法為主、相應(yīng)配合以上一些方法、連同工藝及運(yùn)行參數(shù)一起進(jìn)行綜合分析的。

2 風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括硬件和軟件兩部分[4]。硬件部分包括振動(dòng)傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器和中心服務(wù)器。軟件部分包括前置機(jī)數(shù)據(jù)傳輸軟件和診斷分析軟件,其中數(shù)據(jù)傳輸軟件包括數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)上傳。診斷分析軟件結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 診斷分析軟件系統(tǒng)流程圖Fig.1 Flow chart of the diagnosis and analysis software system

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由分布在現(xiàn)場(chǎng)的下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集[5]，通常是微處理控制器如PLC、DSP等。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到中央控制服務(wù)器的上位機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)、分析和處理，形成統(tǒng)一監(jiān)診網(wǎng)絡(luò)，具有數(shù)據(jù)采集的獨(dú)立性，分析監(jiān)控的統(tǒng)一性以及結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性等特點(diǎn)，成為當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究和發(fā)展的主要方向。風(fēng)電場(chǎng)中央監(jiān)控系統(tǒng)與風(fēng)力機(jī)就地控制系統(tǒng)之間的通信屬于較遠(yuǎn)距離的一對(duì)多通信。目前風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信主要分為有線和無(wú)線兩種，其中以有線為主,包括RS-485總線、Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)[6]，也有使用無(wú)線方式或者無(wú)線、有線混合使用的方式,但隨著風(fēng)電場(chǎng)容量的增大以及海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)視頻監(jiān)控需求的提高，尤其考慮到有線介質(zhì)不可預(yù)知的破壞，目前的系統(tǒng)很難同時(shí)兼顧可靠性、安全性和性價(jià)比的高要求。

2.2 測(cè)量點(diǎn)及傳感器

根據(jù)國(guó)內(nèi)外目前風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況,通常齒輪箱齒輪及其軸承、發(fā)電機(jī)及其軸承是較容易發(fā)生故障的部件，因此在常規(guī)的監(jiān)測(cè)中，可將齒輪箱前后軸承、發(fā)電機(jī)前后軸承分別作為測(cè)量點(diǎn)。從信號(hào)頻段的角度來(lái)考慮[7]，由于不同的故障、不同的頻段在測(cè)試方向上的敏感程度不同，故在旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信息的采集上，對(duì)于低頻信號(hào)（工頻5倍以上）分垂直、水平、軸向3個(gè)方向；對(duì)高頻信號(hào)對(duì)高頻信號(hào)（1 kHz以上），由于對(duì)方向性不太敏感,故只測(cè)垂直或水平一個(gè)方向即可。這是因?yàn)榈皖l信號(hào)的方向性較強(qiáng),而高頻信號(hào)對(duì)方向不敏感的緣故。

進(jìn)行準(zhǔn)確振動(dòng)分析必須遵循如下的測(cè)點(diǎn)選擇原則[8]：一是能夠反映真實(shí)振動(dòng)情況的部位；二是盡可能靠近軸承的承載區(qū)，軸承到傳感器之間有堅(jiān)實(shí)金屬。風(fēng)電機(jī)組機(jī)械傳動(dòng)部分主要由主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)組成,在各部件軸承位置安放振動(dòng)加速度傳感器采集它們的加速度信號(hào)，同時(shí)在主軸葉輪端安放轉(zhuǎn)速傳感器采集機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)。

根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)導(dǎo)則[9]，風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需的最少測(cè)量點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需測(cè)量點(diǎn)Tab.1 Measuring points for monitoring system of wind turbine

振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)可采用以下3種類型的傳感器：

1）加速度傳感器，主要用于高溫或強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和風(fēng)電機(jī)組滾動(dòng)軸承和齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)；

2）速度傳感器，主要用于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙和塔架的狀態(tài)監(jiān)測(cè)；

3）位移傳感器，主要用于風(fēng)電機(jī)組主軸在低速運(yùn)行時(shí)軸向位移的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

3 國(guó)內(nèi)外狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

由于兆瓦級(jí)以上風(fēng)電機(jī)組的大量安裝，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了針對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，并有實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道。例如通用電氣公司的Bently Nevada系統(tǒng)[10]、SKF公司的SKF WindCon系統(tǒng)、德國(guó)SCHENCK VIBROGMBH公司的VIBRO-IC系統(tǒng)等。國(guó)內(nèi)目前也有相關(guān)單位開(kāi)始研發(fā)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品，應(yīng)用到風(fēng)電機(jī)組上的主要有：北京唐智科技有限公司的JK10460風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障診斷系統(tǒng)；西北工業(yè)大學(xué)旋轉(zhuǎn)機(jī)械與風(fēng)能裝置測(cè)控研究所的CAMD-6100；浙江中自慶安新能源技術(shù)有限公司的CS2000風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)等。下面對(duì)幾種廠家的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

3.1 基于共振解調(diào)技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

共振解調(diào)技術(shù)[11]就是利用傳感器及電路的諧振，將故障沖擊引起的衰減振動(dòng)放大，從而提高故障檢測(cè)的靈敏度，利用解調(diào)技術(shù)將故障信息提取出來(lái)，通過(guò)對(duì)解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，診斷出故障的部位。唐智科技研發(fā)的JK10460風(fēng)電診斷系統(tǒng)[12]就是以“共振解調(diào)故障診斷技術(shù)”為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵機(jī)械部件的在線自動(dòng)診斷。系統(tǒng)機(jī)載裝置安裝在每臺(tái)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙與塔架內(nèi)，通過(guò)安裝的振動(dòng)沖擊復(fù)合、位移、雙坐標(biāo)振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)對(duì)象的故障信息，輔以轉(zhuǎn)速信息和偏航信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的自動(dòng)實(shí)時(shí)診斷。同時(shí)把實(shí)時(shí)診斷故障特征與部分原始數(shù)據(jù)通過(guò)風(fēng)場(chǎng)構(gòu)建的光纖環(huán)網(wǎng)發(fā)送到風(fēng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器，再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器上的故障專家診斷系統(tǒng)綜合決策后輸出報(bào)警。風(fēng)場(chǎng)監(jiān)控終端和企業(yè)監(jiān)控中心以及遠(yuǎn)程授權(quán)用戶可以通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取報(bào)警結(jié)果，并進(jìn)行聲光報(bào)警。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖2 JK10460風(fēng)電診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structure diagram of JK10460 wind diagnosis system

為保證機(jī)載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能可靠的傳送到中控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器，各風(fēng)機(jī)上的機(jī)載主機(jī)與中控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器通訊采用光纖環(huán)網(wǎng)方案。單臺(tái)風(fēng)機(jī)接入光纖環(huán)網(wǎng)示意如圖3所示。

圖3 單臺(tái)風(fēng)機(jī)連接示意圖Fig.3 Connection diagram of the single wind generator

該診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可選功能如下：

1）在線監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)接地電刷接觸異常以及電刷、滑環(huán)的磨損情況；

2）在線監(jiān)測(cè)齒輪箱高速軸的軸向竄動(dòng)或齒輪箱整體的軸向位移；

3）在能夠獲取偏航角的前提下，在線監(jiān)測(cè)塔筒頂部的晃度以及傾斜角度，并通過(guò)故障診斷專家系統(tǒng)軟件自動(dòng)報(bào)警或提示。在能夠獲取風(fēng)速或功率的前提下，具備塔架晃度與風(fēng)速或功率的相關(guān)趨勢(shì)分析功能；

4）在線監(jiān)測(cè)塔架緊固螺栓松動(dòng)、裂紋、葉輪、葉片等重大故障；

5）具備軸向位移原始和趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析功能。

3.2 基于最優(yōu)濾波解調(diào)技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

北京化工大學(xué)診斷與自愈工程中心研發(fā)了一種最優(yōu)濾波解調(diào)技術(shù)[13]，將其運(yùn)用在與博華信智公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的風(fēng)電動(dòng)設(shè)備監(jiān)測(cè)產(chǎn)品BH5000-W中。該系統(tǒng)在主軸承、齒輪箱體、發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸承等6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)裝了加速度傳感器和電渦流傳感器，對(duì)采集的加速度振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)分析，從而進(jìn)行故障診斷。當(dāng)滾動(dòng)軸承與齒輪間發(fā)生故障時(shí)，屬于剛性部件之間的接觸故障，會(huì)產(chǎn)生沖擊性調(diào)制信號(hào)，傳統(tǒng)的頻譜分析快速傅里葉變換適合處理平穩(wěn)的周期信號(hào)，往往會(huì)失效，因此采用包絡(luò)解調(diào)技術(shù)[14]。對(duì)信號(hào)的高頻部分進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)，加強(qiáng)了高頻段瞬態(tài)畸變小信號(hào)的能量,同時(shí)也克服了傳統(tǒng)解調(diào)方法濾波器設(shè)置的困難，用戶可以不必設(shè)置濾波器頻率，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)頻率。將包絡(luò)解調(diào)技術(shù)與傳統(tǒng)的頻譜分析技術(shù)相結(jié)合,能在軸承、齒輪嚴(yán)重?fù)p壞之前就及時(shí)檢測(cè)到他們的早期缺陷及潤(rùn)滑問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)加速度幅值譜和3D包絡(luò)譜預(yù)測(cè)故障的趨勢(shì)和周期等。系統(tǒng)功能：

1）遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，多通道功能實(shí)時(shí)同步采集、存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸；

2）能夠檢測(cè)顯示通頻幅值趨勢(shì)、加速度幅值趨勢(shì)、加速度幅值包絡(luò)譜、速度功率譜等；

3）被測(cè)物理量實(shí)時(shí)顯示、歷史回放；

4）具有自動(dòng)報(bào)警功能，具備軸向位移原始和趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析功能。

3.3 基于無(wú)線通信的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)

阿爾斯通創(chuàng)為實(shí)技術(shù)發(fā)展有限公司[15]是全球領(lǐng)先的機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品及服務(wù)提供商，其S8100泵群在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在風(fēng)電機(jī)組投入應(yīng)用。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖4所示。

圖4 S8100泵群在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)拓?fù)鋱DFig.4 The topological graph of S8100 pump group in the online monitoring system

無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)采集站（WFAS）或現(xiàn)場(chǎng)采集站（FAS）采集風(fēng)機(jī)上關(guān)鍵部件的振動(dòng)信號(hào)[16]絡(luò)轉(zhuǎn)換模塊（NTM）與風(fēng)電場(chǎng)局域網(wǎng)連接。振動(dòng)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器，有條件的還可以通過(guò)CDMA（遠(yuǎn)程）傳輸?shù)焦究偛康闹行姆?wù)器。該中心服務(wù)器具有Web發(fā)布功能。授權(quán)用戶只要登陸網(wǎng)站，就可以隨時(shí)查看機(jī)組振動(dòng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具有機(jī)組總貌圖、棒圖、波形頻譜圖、歷史趨勢(shì)圖等多種診斷圖譜，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程專家會(huì)診。該系統(tǒng)自帶一個(gè)“特征頻率計(jì)算器”，可以通過(guò)用戶輸入的齒輪或軸承參數(shù)計(jì)算出特征頻率，為分析診斷提供依據(jù)，并且系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便，可以不停機(jī)、不斷電進(jìn)行安裝,完全獨(dú)立于已有的中央監(jiān)控系統(tǒng)及就地電控系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)日常監(jiān)控產(chǎn)生影響。

文獻(xiàn)[17]提出一種基于IEEE802.16d無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在線監(jiān)控診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)依托無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)將采集得到的信息發(fā)送到監(jiān)控診斷中心，監(jiān)控中心對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，斷風(fēng)電機(jī)的故障趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)的在線監(jiān)控診斷。該系統(tǒng)具有組網(wǎng)快速、自組、抗干擾及傳輸速率高等特點(diǎn)。且系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server）三層開(kāi)放模式和軟件復(fù)用技術(shù)的編程模式，具有良好的集成性和安全性。

4 結(jié)論

隨著全世界風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)變得越來(lái)越重要。就目前發(fā)展而言,狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法越來(lái)越多元化，像無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀嗟募夹g(shù)被用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。雖然國(guó)內(nèi)外針對(duì)風(fēng)電機(jī)組提出了各種狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，但大部分還處在試驗(yàn)和模擬階段，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)風(fēng)力機(jī)開(kāi)始測(cè)試安裝在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前存在的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。

1）風(fēng)電機(jī)組各部件監(jiān)測(cè)機(jī)制的完善。風(fēng)電機(jī)組是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電綜合系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)、齒輪箱、軸承通常是發(fā)生故障概率較多的部件，也是各個(gè)廠家的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，在葉片的監(jiān)測(cè)與故障診斷方面，國(guó)內(nèi)雖然在風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面取得了一定的研究成果，但現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究得較少，國(guó)外研究人員用光纖光柵傳感器實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)葉片的光柵傳感器捕捉應(yīng)變信號(hào)，評(píng)判葉片健康狀態(tài)，但葉片損傷容限準(zhǔn)則尚未有效建立，基于光纖光柵傳感器獲得的信號(hào)難以與葉片損傷模式對(duì)應(yīng)。雖然國(guó)外在風(fēng)力機(jī)葉片故障診斷方面取得了一定的研究成果，但主要還是處于試驗(yàn)階段，應(yīng)用到實(shí)際中還需要一定的時(shí)間。

2）專家系統(tǒng)的建立。專家系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷機(jī)組的狀態(tài)，若機(jī)組故障，可以自動(dòng)給出故障的類型，為機(jī)組檢修提供建設(shè)性意見(jiàn)。但是目前大部分專家系統(tǒng)存在缺陷，主要表現(xiàn)在：建立知識(shí)庫(kù)及驗(yàn)證其完備性比較困難；容錯(cuò)能力較差，缺乏有效的方法識(shí)別錯(cuò)誤信息；大型專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的維護(hù)難度很大；在復(fù)雜故障診斷任務(wù)中會(huì)出現(xiàn)組合爆炸和推理速度慢的問(wèn)題。

3）報(bào)警閾值的設(shè)置。報(bào)警閾值設(shè)置困難，需要綜合考慮風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速、載荷、風(fēng)速等多種因素進(jìn)行設(shè)置，這也需要有足夠的數(shù)據(jù)積累。

4）新技術(shù)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件中的應(yīng)用。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，采用光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞?，能極大的提高信息處理和傳輸?shù)男?。同時(shí)加入視頻、音頻監(jiān)控功能，能減少巡檢次數(shù)和強(qiáng)度，同時(shí)設(shè)備巡視的及時(shí)性大大提高，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度和指揮具有極大的幫助。

5）研發(fā)有效可行的軟硬件系統(tǒng)。雖然國(guó)內(nèi)外針對(duì)風(fēng)電機(jī)組提出了各種狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，但大多處于試驗(yàn)階段并沒(méi)有大規(guī)模投入使用，目前風(fēng)機(jī)還沒(méi)有成熟的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，瑞典SKF以及國(guó)內(nèi)幾家公司均在研發(fā)風(fēng)機(jī)診斷系統(tǒng)。

目前，進(jìn)一步研發(fā)新的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和故障診斷方法，降低軟硬件的開(kāi)發(fā)成本，是完善風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，利用風(fēng)場(chǎng)光纖系統(tǒng)或開(kāi)發(fā)無(wú)線傳輸系統(tǒng)等新技術(shù)，將會(huì)形成狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新的發(fā)展方向。

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