浙江中自庆安新能源风电远程在线振动监测与分析系统_
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• 利用信息技术、降低工作强度：可在现场 或远程直接监测风机运行工作状态及相关 数据，从而大大降低机组日常监测强工作 强度。
• 风场地处偏远，通讯不便；专业诊断人员 少，而风机数量巨大。通过对振动数据的 分析，及早发现设备的潜在隐患，遏制故 障发展，避免重大事故发生，大幅减少维 修成本。
风电监测系统结构总图
风电机组远程在线振动监测与分析技术
浙江中自庆安新能源技术有限公司
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
有关中自庆安
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司是 一家致力于风电机组远程在线状态监 测产品的研发、生产、销售及工程服 务的高新技术企业。它集聚国内一流 人才，以先进的技术、科学的管理， 全方位的服务，为风力发电企业提供 崭新的机组监测、诊断和服务模式。
• 上海风力发电有限公司
• 国电联合动力技术有限公司
• 黑龙江中宇富锦风力发电有限公司
• 中船重工（重庆）海装风电设备有限公 司
• 目前已监测近300台风电机组
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
风电机组在线监测的必要性
• 优化维修策略、控制维护成本：通过实施 在线监测，提高机组的可靠性、减少非计 划停机次数，为企业实施状态检修提供可 靠依据。
分工况64 kW
振动与负荷相关，功率越大，振动越高。
分工况监测技术
分工况监测技术
分工况监测技术
分频段跟踪技术
滚动轴承故障特征频率
•
• FTF=保持架通过频率 • BPFI=滚珠内环通过频率 • BPFO=滚珠外环通过频率 • BSF=滚珠旋转频率
CA= 接触角 Ω= 设备转速 N=滚动体个数 P=节园直径 mm B=滚珠或滚动体直径 mm
分频段跟踪技术
齿轮啮合频率
Plané taire Z = 36
Couronne Z = 92
FG1 = 41.26 Hz
Roue Z = 69
Pignon Z = 28
F0 = 0.4485 Hz
FG3 =705 Hz
200kps，16位
3200线
gD监测技术—加速度解调技术
Defect 缺陷
Force 受力
Response 响应
gD监测技术—加速度解调技术
❖轴承早期问题产生的振动幅度小，持续时间短，能量 分散在很宽的频率范围内，会被其他信号淹没
4.3x
gD监测技术—加速度解调技术
❖ 带通滤波滤掉低频机器振动，得到高频部分的 振动
转速计
DGU2000监测分站
DGU2000监测分站
最大输入点数
连接信号
输入类型
供电要求 工作温度
数据采样 FFT谱线数 AC85～265V -40℃～70℃
12路振动传感器信号； 4路4-20MA或1-5V过程量信号； 2路键相信号
振动量 振动位移/速度/加速度
其它
现场4-20mA；1-5V仪表输出
谢谢！
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司以 “为绿色能源插上信息的翅膀”为宗 旨，遵循“专注造就专业、品质成就 永恒”的质量方针，为风电企业提供 卓越的产品和服务。
主要用户
• 华锐风电科技股份有限公司
• 中国大唐电力集团公司
• 上海电气风电设备有限公司
• 中国节能风力发电投资有限公司
• 浙江运达风电股份有限公司
案例1
案例1
案例1
• 从时域波形图上，我们看到波形都呈现典型的冲击特征； • 在频谱图中振动以转频的成分为主,同时出现了较明显的转频的
1/2X,2X,3X,4X等倍频的高次谐波及次谐波成分； • 在包络谱中，有明显的发电机前轴承内环和外环的通过频率及其倍频
成分。此轴承为深沟球轴承（SKF6324C3）； • 因此，我们怀疑发电机前轴承可能存在内/外环滚道上有点蚀或刮伤，
Pignon Z = 20
F3 = 25.18 Hz FG2 = 204.37 Hz
F2 = 10.22 Hz
F1 = 2.62 Hz
Solaire Z = 19
Roue Z = 78
分频段跟踪技术
分频段跟踪技术
主要监测参数
• 总振值：各振动测点的振动速度或加速度有效值 • gD值(加速度解调值）：采用加速度解调技术获得gD值（对轴承和齿
gD监测技术—加速度解调技术
检测电路将滤出的时域信号进行整流，再进行滤波。
gD监测技术—加速度解调技术
最后将整流滤波后的时域波形转换成频谱
gD
Hz
4.3x
8.6x
12.9x
17.2x
gD监测技术—加速度解调技术
• 测量频率相对较高的某一频段内的加速度总能量； • 去除了低频部分的干扰； • 加强高频部分的小能量； • 发现轴承与齿轮的早期磨损； • 可间接发现润滑不良。
完善快速的售后服务体系
• 响应快速、服务及时
– 二十四小时快速响应，启动服务流程 – 以最快速度提供解决方案，解决用户问题
• 主动服务的原则
– 定期的远程维护、提高售后服务的效率和质量 – 第一时间掌握系统的运行情况和使用情况，保证系统维持最佳运行
状态
• 远程升级
– 保证系统整体性能和功能持续不断的进步 – 用户工作量为零
远程升级和远程维护
远程升级
➢ 通过远程拨号或INTERNET ➢ 同时实现对RMD2000下所有硬件的软件及固件升级 ➢ 数据库以及操作系统的升级 ➢ 目的：让用户的系统永远是最新的、功能最强大的
远程维护
➢ 提高售后服务的效率和质量 ➢ 最大程度减轻用户对系统的维护工作量，做到：用户要做的仅仅是
使用，其余的工作由中自庆安来完成
振动监测点图
振动监测点
通道 Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 P1
位置 主轴承 齿轮箱输入轴轴承 齿轮箱环形内齿圈 齿轮箱输出轴轴承 齿轮箱输出轴轴承 发电机前轴承 发电机后轴承 齿轮箱输出轴转速
方向 径向 径向 径向 径向 轴向 径向 径向
类型 低频加速度传感器 低频加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器
且此轴承存在较严重的松动现象； • 建议在改善此轴承的润滑状况后，进行重点监视使用，待计划检修时
予以详细检查，如磨损严重应予以更换。
案例2
案例2
• 发电机转子可能存在不平衡，建议重新对发电机转子进 行高速动平衡。
• 怀疑发电机基础支架的水平刚度不足，建议提高发电机 基础支架的水平刚度，可在支架内部增加支撑筋板，以 提高支架水平的刚度。
轮的冲击敏感） • 峰值因数：各测点振动峰值/有效值（对轴承和齿轮振动敏感） • 频段能量值：某设定频段内的振动有效值（对齿轮振动敏感） • 频段因数：某频段振动最高频率幅值/该频段的振动有效值（对齿轮
振动敏感）
总貌图
测点位置图
波形频谱图
三维频谱图
包络谱图
轴承数据库
机组部件组态图
安装施工图
• 风场地处偏远，通讯不便；专业诊断人员 少，而风机数量巨大。通过对振动数据的 分析，及早发现设备的潜在隐患，遏制故 障发展，避免重大事故发生，大幅减少维 修成本。
风电监测系统结构总图
风电机组远程在线振动监测与分析技术
浙江中自庆安新能源技术有限公司
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
有关中自庆安
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司是 一家致力于风电机组远程在线状态监 测产品的研发、生产、销售及工程服 务的高新技术企业。它集聚国内一流 人才，以先进的技术、科学的管理， 全方位的服务，为风力发电企业提供 崭新的机组监测、诊断和服务模式。
• 上海风力发电有限公司
• 国电联合动力技术有限公司
• 黑龙江中宇富锦风力发电有限公司
• 中船重工（重庆）海装风电设备有限公 司
• 目前已监测近300台风电机组
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
风电机组在线监测的必要性
• 优化维修策略、控制维护成本：通过实施 在线监测，提高机组的可靠性、减少非计 划停机次数，为企业实施状态检修提供可 靠依据。
分工况64 kW
振动与负荷相关，功率越大，振动越高。
分工况监测技术
分工况监测技术
分工况监测技术
分频段跟踪技术
滚动轴承故障特征频率
•
• FTF=保持架通过频率 • BPFI=滚珠内环通过频率 • BPFO=滚珠外环通过频率 • BSF=滚珠旋转频率
CA= 接触角 Ω= 设备转速 N=滚动体个数 P=节园直径 mm B=滚珠或滚动体直径 mm
分频段跟踪技术
齿轮啮合频率
Plané taire Z = 36
Couronne Z = 92
FG1 = 41.26 Hz
Roue Z = 69
Pignon Z = 28
F0 = 0.4485 Hz
FG3 =705 Hz
200kps，16位
3200线
gD监测技术—加速度解调技术
Defect 缺陷
Force 受力
Response 响应
gD监测技术—加速度解调技术
❖轴承早期问题产生的振动幅度小，持续时间短，能量 分散在很宽的频率范围内，会被其他信号淹没
4.3x
gD监测技术—加速度解调技术
❖ 带通滤波滤掉低频机器振动，得到高频部分的 振动
转速计
DGU2000监测分站
DGU2000监测分站
最大输入点数
连接信号
输入类型
供电要求 工作温度
数据采样 FFT谱线数 AC85～265V -40℃～70℃
12路振动传感器信号； 4路4-20MA或1-5V过程量信号； 2路键相信号
振动量 振动位移/速度/加速度
其它
现场4-20mA；1-5V仪表输出
谢谢！
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司以 “为绿色能源插上信息的翅膀”为宗 旨，遵循“专注造就专业、品质成就 永恒”的质量方针，为风电企业提供 卓越的产品和服务。
主要用户
• 华锐风电科技股份有限公司
• 中国大唐电力集团公司
• 上海电气风电设备有限公司
• 中国节能风力发电投资有限公司
• 浙江运达风电股份有限公司
案例1
案例1
案例1
• 从时域波形图上，我们看到波形都呈现典型的冲击特征； • 在频谱图中振动以转频的成分为主,同时出现了较明显的转频的
1/2X,2X,3X,4X等倍频的高次谐波及次谐波成分； • 在包络谱中，有明显的发电机前轴承内环和外环的通过频率及其倍频
成分。此轴承为深沟球轴承（SKF6324C3）； • 因此，我们怀疑发电机前轴承可能存在内/外环滚道上有点蚀或刮伤，
Pignon Z = 20
F3 = 25.18 Hz FG2 = 204.37 Hz
F2 = 10.22 Hz
F1 = 2.62 Hz
Solaire Z = 19
Roue Z = 78
分频段跟踪技术
分频段跟踪技术
主要监测参数
• 总振值：各振动测点的振动速度或加速度有效值 • gD值(加速度解调值）：采用加速度解调技术获得gD值（对轴承和齿
gD监测技术—加速度解调技术
检测电路将滤出的时域信号进行整流，再进行滤波。
gD监测技术—加速度解调技术
最后将整流滤波后的时域波形转换成频谱
gD
Hz
4.3x
8.6x
12.9x
17.2x
gD监测技术—加速度解调技术
• 测量频率相对较高的某一频段内的加速度总能量； • 去除了低频部分的干扰； • 加强高频部分的小能量； • 发现轴承与齿轮的早期磨损； • 可间接发现润滑不良。
完善快速的售后服务体系
• 响应快速、服务及时
– 二十四小时快速响应，启动服务流程 – 以最快速度提供解决方案，解决用户问题
• 主动服务的原则
– 定期的远程维护、提高售后服务的效率和质量 – 第一时间掌握系统的运行情况和使用情况，保证系统维持最佳运行
状态
• 远程升级
– 保证系统整体性能和功能持续不断的进步 – 用户工作量为零
远程升级和远程维护
远程升级
➢ 通过远程拨号或INTERNET ➢ 同时实现对RMD2000下所有硬件的软件及固件升级 ➢ 数据库以及操作系统的升级 ➢ 目的：让用户的系统永远是最新的、功能最强大的
远程维护
➢ 提高售后服务的效率和质量 ➢ 最大程度减轻用户对系统的维护工作量，做到：用户要做的仅仅是
使用，其余的工作由中自庆安来完成
振动监测点图
振动监测点
通道 Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 P1
位置 主轴承 齿轮箱输入轴轴承 齿轮箱环形内齿圈 齿轮箱输出轴轴承 齿轮箱输出轴轴承 发电机前轴承 发电机后轴承 齿轮箱输出轴转速
方向 径向 径向 径向 径向 轴向 径向 径向
类型 低频加速度传感器 低频加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器
且此轴承存在较严重的松动现象； • 建议在改善此轴承的润滑状况后，进行重点监视使用，待计划检修时
予以详细检查，如磨损严重应予以更换。
案例2
案例2
• 发电机转子可能存在不平衡，建议重新对发电机转子进 行高速动平衡。
• 怀疑发电机基础支架的水平刚度不足，建议提高发电机 基础支架的水平刚度，可在支架内部增加支撑筋板，以 提高支架水平的刚度。
轮的冲击敏感） • 峰值因数：各测点振动峰值/有效值（对轴承和齿轮振动敏感） • 频段能量值：某设定频段内的振动有效值（对齿轮振动敏感） • 频段因数：某频段振动最高频率幅值/该频段的振动有效值（对齿轮
振动敏感）
总貌图
测点位置图
波形频谱图
三维频谱图
包络谱图
轴承数据库
机组部件组态图
安装施工图