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憑借集中式數據收集,開發(fā)在線風電場狀況監(jiān)測體系

關鍵字：USB數據采集卡  USB同步數據采集卡  USB總線數據采集卡  USB接口數據采集卡

CARTIF的工業(yè)診斷與猜測保護工程師,，作業(yè)內容是開發(fā)診斷式工業(yè)環(huán)境體系,。而這些體系有必要能取得如振蕩、電子與凹凸頻率的各種數位信號,，并到達高存數容量,。許多情況下,，有必要在整個電力生產過程不斷操作這些體系。

對風力渦輪而言,，其功用與描繪期間的數據收集,、診斷與存儲需求，均近似于任何旋轉機器的運用,。
在風力渦輪的運用上,，咱們有必要診斷多臺機器，也因而大幅提高了材料與診斷的數量,，使中心處置壓力增大,。

在與Iberdrola
Renovables公司協作中，咱們開發(fā)的解決計劃,，可向一切機器供給獨立的診斷設備,、渙散式PostgreSQL數據庫，一起每個風力電廠調配1組服務器,，和1組中心服務器,。咱們對界面進行修正使其可用于網絡瀏覽器,，然后渙散材料的存取,。
有了LabVIEW網絡服務器東西組，咱們開發(fā)的運用可供單機運用,，并可發(fā)布到網絡上,。因而，咱們運用LabVIEW作為單一的開發(fā)東西,，在不思索單個功用的裝置方位,、交流辦法，與用戶運用辦法的情況下,，結合數據收集,、信號處置以及界面描繪。

數據收集

依據診斷需求,，咱們有必要從每座風力渦輪機中收集多個信號,。咱們裝置了第一款原型，它具有8組ICP加速度計,、5組電容加速度計,、3組電流鉗、3組電壓傳感器和2個丈量速度的電感傳感器,。在思索了各種信號類型之后,，咱們挑選運用NI CompactDAQ體系，其間包羅NI cDAQ-9172 8槽機箱,、NIUSB-9233加速度計,、NI 9205 C系列模仿輸入模塊,、NI9423漏極輸入C系列模塊，與NI9474 C系列電子輸出模塊,。

由于該體系在研討過程中能以可變速度操作,，所以該體系契合咱們對信號收集的多種需求，包羅將速度信號與其他用作剖析的信號同步,。
由于與緩慢轉動軸關聯要素的通常頻率十分低,，而且該體系某工夫段內的旋轉速度數據改變性并不高且便于剖析，所以該體系還可以在較長工夫內接連地進行數據收集,。

為了設定指定的收集時段,，咱們只要在所需的收集時段內、速度改變百分比在不超越某個閥值時才干進行數據存儲,。
這種辦法相當于運用觸發(fā)軟件,，該軟件中已存儲的材料會對應預觸發(fā)工夫，而且觸發(fā)條件時由某個核算所決議,，此核算會決議以往數據中的最高速度改變,。

除了編碼器信號，對準8個模仿通道,，該體系可完成接連25kHz的傳輸率,，然后將材料接連存儲至磁盤，并可以在所需工夫內取得該頻率的信號,。

診斷運用

思索到動力相對的缺乏,，該體系會逐次收集材料并稍后處置所收集到的材料。
在每一輪的基礎上咱們進行異樣通道和頻率的收集,，這是依據定時診斷進行的;咱們將悉數的成果存儲在本地材料庫中,，而且只將最明顯的成果或警報發(fā)送至中心數據庫。

多個模塊組成運用程序,，監(jiān)督模塊讀取數據庫設定,，并依據這些設定、指令在預定工夫履行各種收集,、后續(xù)處置與可用數據的診斷,。用戶界面模塊供給已收集信號的存取，以及用診斷成果進行簡略的剖析功用,，例如1個或多個收集的疾速傅里葉(FFT)顯現,，而且該模塊可彼此比擬。無需下載已收集的信號,，任何用戶都可以經過網絡瀏覽器銜接至該界面,。

模塊化描繪便于處置演算法的履行修正，且不用從頭廉價編譯運用程序就能添加新的功用。
在此事例中,，該演算法坐落動態(tài)銜接庫,，可在體系處置沒有運行時對其進行編纂。

診斷網絡

該體系的管理機制可便利每個數據庫堅持最新狀況,，即便其間一個點失去了聯絡,，一切的機器仍會接連主動進行預定的診斷。

咱們描繪了一個坐落中心服務器上,、可從任何網絡瀏覽器存取,、監(jiān)控或進行數據收集(SCADA)的用戶界面，所以該運用程序的用戶可以疾速取得各種機器所發(fā)生的診斷信息,，而且具有高度的靈活性,。
為了疾速地存取或剖析收集的信號，用戶可以銜接到機器上(而非中心服務器上)的界面,。在Apache服務器上,，咱們將該辦法建立在LabVIEW運用程序上。

為了在測驗時間讓各種網絡元素彼此通訊,，咱們建立了一個無線診斷網絡,，使其獨立于風力場中一切其他通訊之外。

運用LabVIEW簡化模塊集成

咱們運用LabVIEW作為整個診斷運用程序的開發(fā)軟件,。LabVIEW圖形化編程環(huán)境,，不需任何額定費用即可將模塊結合至研制期間。雖然咱們獨立描繪了數據收集,、處置與診斷模塊,，此模塊描繪可以推動軟件開發(fā)過程,，而且可以依據核算懇求與設備功用,，在異樣平臺(或多核心體系及異樣的微處置器)上履行該模塊。咱們在Iberdrola Renovables公司的電廠中完成了該體系,，他們的大力支持對咱們項意圖展開起了宏大的效果,。