一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機組是風(fēng)電行業(yè)廣泛應(yīng)用的主要設(shè)備，機組運行期間，葉片、齒輪箱、偏航等設(shè)備會產(chǎn)生較大的氣動和機械結(jié)構(gòu)噪聲，噪聲的大小和頻率高低間接反映設(shè)備運行狀態(tài)，是對設(shè)備故障判斷和狀態(tài)檢修的重要依據(jù)，就地對設(shè)備運行噪聲進行監(jiān)聽是目前風(fēng)電機組運行人員對設(shè)備健康狀態(tài)進行判斷的主要方法。但是，高空作業(yè)的風(fēng)險較大，風(fēng)力發(fā)電機組運行時一般不允許人員在機艙內(nèi)作業(yè)，從而無法監(jiān)測設(shè)備運行噪聲，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。
[0003]目前，風(fēng)電場運行人員通過查看設(shè)備運行溫度和風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、功率等其他狀態(tài)參數(shù)判斷機組是否存在異常，或利用在線振動監(jiān)測系統(tǒng)，對振動信號進行頻譜分析判斷設(shè)備是否存在缺陷，甚至通過在塔底聆聽設(shè)備運行聲音判斷機組運行狀態(tài)。但是，設(shè)備故障初期無法通過狀態(tài)參數(shù)及時準確判斷設(shè)備異常，直到設(shè)備故障停機后才引起運行人員關(guān)注，無法提前采取預(yù)控措施；在線振動監(jiān)測系統(tǒng)只針對傳動鏈，葉片、偏航等設(shè)備缺少監(jiān)測，而且在線振動監(jiān)測系統(tǒng)多采用離線分析方式，無法盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常；塔底聆聽機組運行聲音雖然直觀有效，但需人員貼近風(fēng)機，機組故障或大風(fēng)期間存在安全隱患，而且運行人員無法遠程獲取噪聲信息，不利于實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)遠程傳輸技術(shù)，能夠讓運行人員遠程監(jiān)聽各類風(fēng)力發(fā)電機組運行噪聲，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)，為檢修提供依據(jù)。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備運行噪聲的傳聲器，用于為傳聲器提供恒流供電和信號放大的前置放大器，用于對前置放大器輸出的多路音頻信號進行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器，用于對多通道音頻采集器輸出的遠程數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，以及用于對光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)輸出的音頻數(shù)據(jù)進行恢復(fù)的多通道音頻播放器和監(jiān)聽耳機。
[0007]本實用新型進一步的改進在于:若干傳聲器均為單指向傳聲器，分別安裝于風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備的輪轂內(nèi)、齒輪箱旁、發(fā)電機旁和機艙外，用于監(jiān)測風(fēng)電機組運行過程中的氣動噪聲、機械噪聲以及環(huán)境噪聲。
[0008]本實用新型進一步的改進在于:傳聲器采用MPA201傳聲器。
[0009]本實用新型進一步的改進在于:多通道音頻采集器，允許接入4路聲音信號，分別對應(yīng)于輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s，采樣精度為16位，從而確保無失真監(jiān)聽。
[0010]本實用新型進一步的改進在于:光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括光發(fā)射機、光纖和光接收機，在風(fēng)電機組處安裝光發(fā)射機，用于將多通道音頻器獲取的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號通過光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，供多通道音頻播放器轉(zhuǎn)換使用。
[0011]本實用新型進一步的改進在于:監(jiān)聽耳機的頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能夠廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機組的遠程噪聲監(jiān)聽，運行人員不再需要到風(fēng)機塔底監(jiān)聽機組運行聲音，降低了勞動強度；有效解決了風(fēng)機運行過程中無法監(jiān)聽機艙設(shè)備運行噪聲的困擾，并且可同時通過通道切換，達到對風(fēng)力發(fā)電機組多處聲音進行貼近監(jiān)聽的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1為傳聲器，2為前置放大器，3為多通道音頻采集器，4為光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，5為多通道音頻播放器，6為監(jiān)聽耳機。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0016]參照圖1所示，本實用新型一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備運行噪聲的傳聲器1，用于為傳聲器1提供恒流供電和信號放大的前置放大器2，用于對前置放大器2輸出的多路音頻信號進行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器3，用于對多通道音頻采集器3輸出的遠程數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4，以及用于對光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4輸出的音頻數(shù)據(jù)進行恢復(fù)的多通道音頻播放器5和監(jiān)聽耳機6。
[0017]為監(jiān)測設(shè)備及環(huán)境噪聲，系統(tǒng)共安裝4路傳聲器1，其中在輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機處安裝MPA201傳聲器，其頻率響應(yīng)為20Hz?20kHz，匹配前置放大器為MA231，完成信號的放大處理，ICCP供電電源選擇為MC104。選擇表面?zhèn)髀暺鱉PS426，將其固定于機艙外表面，用于測量環(huán)境噪聲
[0018]所述的多通道音頻采集器3，允許接入4路聲音信號，分別完成對輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s,米樣精度為16位，從而確保無失真監(jiān)聽。
[0019]所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4，包含光發(fā)射機、光纖和光接收機，在風(fēng)電機組處安裝光發(fā)射機，用于將多通道音頻器獲取的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號通過光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，供多通道音頻播放器轉(zhuǎn)換使用。
[0020]所述的監(jiān)聽耳機6，可選用鐵三角的ATH-50X，其頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz，可以實現(xiàn)對聲音信號的無失真還原與監(jiān)聽。
[0021]本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)遠程傳輸技術(shù)，對風(fēng)力發(fā)電機組各處設(shè)備噪聲與環(huán)境噪聲信息進行遠程監(jiān)聽，為風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備運行狀況的監(jiān)視和優(yōu)化控制提供了先決條件。該系統(tǒng)能夠適應(yīng)風(fēng)電現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，具有使用方便，便于維護等特點，可滿足運行人員遠程監(jiān)聽的需要。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備運行噪聲的傳聲器(I)，用于為傳聲器(I)提供恒流供電和信號放大的前置放大器(2)，用于對前置放大器(2)輸出的多路音頻信號進行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器(3)，用于對多通道音頻采集器(3)輸出的遠程數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)，以及用于對光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)輸出的音頻數(shù)據(jù)進行恢復(fù)的多通道音頻播放器(5)和監(jiān)聽耳機(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:若干傳聲器(I)均為單指向傳聲器，分別安裝于風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備的輪轂內(nèi)、齒輪箱旁、發(fā)電機旁和機艙外，用于監(jiān)測風(fēng)電機組運行過程中的氣動噪聲、機械噪聲以及環(huán)境噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:傳聲器(I)采用MPA201傳聲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:多通道音頻采集器(3)允許接入4路聲音信號，分別對應(yīng)于輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s，采樣精度為16位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)包括光發(fā)射機、光纖和光接收機，在風(fēng)電機組處安裝光發(fā)射機，用于將多通道音頻器獲取的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號通過光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，供多通道音頻播放器(5)轉(zhuǎn)換使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:監(jiān)聽耳機(6)的頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz。
【專利摘要】本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組遠程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括多個傳聲器、信號前置放大器、多通道音頻采集器、光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、多通道音頻播放器和監(jiān)聽耳機組成。風(fēng)力發(fā)電機組運行時，通過傳聲器獲取風(fēng)機不同位置處的聲信號，經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后由光纜線路送至監(jiān)控中心，再由音頻播放器恢復(fù)至聲信號，運行人員通過監(jiān)聽耳機實現(xiàn)風(fēng)機各位置處的噪聲遠程監(jiān)聽。本實用新型可實現(xiàn)遠程監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機組運行噪聲，有助于早期發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機組運行異常狀況，從而避免故障停機，節(jié)約檢修費用。
【IPC分類】G01H17-00
【公開號】CN204405180
【申請?zhí)枴緾N201520039028
【發(fā)明人】王靖程, 任志文, 司剛?cè)? 周昭亮
【申請人】西安熱工研究院有限公司, 華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月20日