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憑借集中式數(shù)據(jù)收集,開發(fā)在線風(fēng)電場狀況監(jiān)測體系

關(guān)鍵字：USB數(shù)據(jù)采集卡  USB同步數(shù)據(jù)采集卡  USB總線數(shù)據(jù)采集卡  USB接口數(shù)據(jù)采集卡

CARTIF的工業(yè)診斷與猜測保護(hù)工程師,，作業(yè)內(nèi)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(shù)位信號(hào),，并到達(dá)高存數(shù)容量,。許多情況下,，有必要在整個(gè)電力生產(chǎn)過程不斷操作這些體系。

對(duì)風(fēng)力渦輪而言,，其功用與描繪期間的數(shù)據(jù)收集,、診斷與存儲(chǔ)需求，均近似于任何旋轉(zhuǎn)機(jī)器的運(yùn)用,。
在風(fēng)力渦輪的運(yùn)用上,，咱們有必要診斷多臺(tái)機(jī)器，也因而大幅提高了材料與診斷的數(shù)量,，使中心處置壓力增大,。

在與Iberdrola
Renovables公司協(xié)作中，咱們開發(fā)的解決計(jì)劃,，可向一切機(jī)器供給獨(dú)立的診斷設(shè)備,、渙散式PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，一起每個(gè)風(fēng)力電廠調(diào)配1組服務(wù)器,，和1組中心服務(wù)器,。咱們對(duì)界面進(jìn)行修正使其可用于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，然后渙散材料的存取,。
有了LabVIEW網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器東西組,，咱們開發(fā)的運(yùn)用可供單機(jī)運(yùn)用,，并可發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。因而,，咱們運(yùn)用LabVIEW作為單一的開發(fā)東西,，在不思索單個(gè)功用的裝置方位、交流辦法,，與用戶運(yùn)用辦法的情況下,，結(jié)合數(shù)據(jù)收集、信號(hào)處置以及界面描繪,。

數(shù)據(jù)收集

依據(jù)診斷需求,，咱們有必要從每座風(fēng)力渦輪機(jī)中收集多個(gè)信號(hào)。咱們裝置了第一款原型,，它具有8組ICP加速度計(jì),、5組電容加速度計(jì)、3組電流鉗,、3組電壓傳感器和2個(gè)丈量速度的電感傳感器,。在思索了各種信號(hào)類型之后，咱們挑選運(yùn)用NI CompactDAQ體系,，其間包羅NI cDAQ-9172 8槽機(jī)箱,、NIUSB-9233加速度計(jì)、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(duì)信號(hào)收集的多種需求,，包羅將速度信號(hào)與其他用作剖析的信號(hào)同步。
由于與緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)軸關(guān)聯(lián)要素的通常頻率十分低,，而且該體系某工夫段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)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(nèi)接連地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。

為了設(shè)定指定的收集時(shí)段,，咱們只要在所需的收集時(shí)段內(nèi),、速度改變百分比在不超越某個(gè)閥值時(shí)才干進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
這種辦法相當(dāng)于運(yùn)用觸發(fā)軟件,，該軟件中已存儲(chǔ)的材料會(huì)對(duì)應(yīng)預(yù)觸發(fā)工夫,，而且觸發(fā)條件時(shí)由某個(gè)核算所決議，此核算會(huì)決議以往數(shù)據(jù)中的最高速度改變,。

除了編碼器信號(hào),，對(duì)準(zhǔn)8個(gè)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(chǔ)至磁盤,，并可以在所需工夫內(nèi)取得該頻率的信號(hào),。

診斷運(yùn)用

思索到動(dòng)力相對(duì)的缺乏，該體系會(huì)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(chǔ)上咱們進(jìn)行異樣通道和頻率的收集,，這是依據(jù)定時(shí)診斷進(jìn)行的;咱們將悉數(shù)的成果存儲(chǔ)在本地材料庫中，而且只將最明顯的成果或警報(bào)發(fā)送至中心數(shù)據(jù)庫,。

多個(gè)模塊組成運(yùn)用程序,，監(jiān)督模塊讀取數(shù)據(jù)庫設(shè)定，并依據(jù)這些設(shè)定,、指令在預(yù)定工夫履行各種收集,、后續(xù)處置與可用數(shù)據(jù)的診斷。用戶界面模塊供給已收集信號(hào)的存取,，以及用診斷成果進(jìn)行簡略的剖析功用,，例如1個(gè)或多個(gè)收集的疾速傅里葉(FFT)顯現(xiàn)，而且該模塊可彼此比擬,。無需下載已收集的信號(hào),，任何用戶都可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)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(jià)編譯運(yùn)用程序就能添加新的功用,。
在此事例中，該演算法坐落動(dòng)態(tài)銜接庫,，可在體系處置沒有運(yùn)行時(shí)對(duì)其進(jìn)行編纂。

診斷網(wǎng)絡(luò)

該體系的管理機(jī)制可便利每個(gè)數(shù)據(jù)庫堅(jiān)持最新狀況,，即便其間一個(gè)點(diǎn)失去了聯(lián)絡(luò),，一切的機(jī)器仍會(huì)接連主動(dòng)進(jìn)行預(yù)定的診斷。

咱們描繪了一個(gè)坐落中心服務(wù)器上,、可從任何網(wǎng)絡(luò)瀏覽器存取,、監(jiān)控或進(jìn)行數(shù)據(jù)收集(SCADA)的用戶界面，所以該運(yùn)用程序的用戶可以疾速取得各種機(jī)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(hào)，用戶可以銜接到機(jī)器上(而非中心服務(wù)器上)的界面,。在Apache服務(wù)器上,，咱們將該辦法建立在LabVIEW運(yùn)用程序上。

為了在測驗(yàn)時(shí)間讓各種網(wǎng)絡(luò)元素彼此通訊,，咱們建立了一個(gè)無線診斷網(wǎng)絡(luò),，使其獨(dú)立于風(fēng)力場中一切其他通訊之外。

運(yùn)用LabVIEW簡化模塊集成

咱們運(yùn)用LabVIEW作為整個(gè)診斷運(yùn)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(fèi)用即可將模塊結(jié)合至研制期間,。雖然咱們獨(dú)立描繪了數(shù)據(jù)收集、處置與診斷模塊,，此模塊描繪可以推動(dòng)軟件開發(fā)過程,，而且可以依據(jù)核算懇求與設(shè)備功用，在異樣平臺(tái)(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(duì)咱們項(xiàng)意圖展開起了宏大的效果。