本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組故障檢測(cè)，尤其涉及一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
1、當(dāng)前，風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)問題日益突出，尤其是老舊機(jī)組的主軸竄軸風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。主軸竄動(dòng)可能導(dǎo)致機(jī)艙著火、軸承失效等嚴(yán)重后果。
2、傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法主要依賴振動(dòng)傳感器和溫度傳感器，但這些方法存在明顯局限性。振動(dòng)監(jiān)測(cè)通過在軸承座徑向安裝加速度傳感器來檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)，但主軸竄動(dòng)的振動(dòng)特征易與葉輪不平衡或主軸異響等故障混淆，難以準(zhǔn)確預(yù)警。溫度監(jiān)測(cè)則通過測(cè)量軸承內(nèi)部油溫變化來判斷軸承狀態(tài)，但油溫升高也可能是由滾動(dòng)體磨損等其他因素引起，無法直接反映主軸竄動(dòng)情況。因此，現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸竄動(dòng)的直接、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法和裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)的技術(shù)問題。
2、一方面，本發(fā)明提供一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，包括：
3、獲取第一激光測(cè)距模塊和第二激光測(cè)距模塊各自采集的第一測(cè)量數(shù)據(jù)和第二測(cè)量數(shù)據(jù)；其中，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊設(shè)置在風(fēng)電機(jī)組主軸的前軸承座上，用于測(cè)量其與葉輪鎖盤之間的距離；
4、基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，得到第一修正數(shù)據(jù)和第二修正數(shù)據(jù)；
5、計(jì)算所述第一修正數(shù)據(jù)和所述第二修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)差值；
6、基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果。
7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，所述基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果，包括：
8、若所述數(shù)據(jù)差值小于預(yù)設(shè)閾值，且所述第一修正數(shù)據(jù)和所述第二修正數(shù)據(jù)均減小，則確定所述主軸存在向靠近葉輪鎖盤方向的軸向竄動(dòng)；
9、若所述數(shù)據(jù)差值小于預(yù)設(shè)閾值，且所述第一修正數(shù)據(jù)和所述第二修正數(shù)據(jù)均增加，則確定所述主軸存在向遠(yuǎn)離葉輪鎖盤方向的軸向竄動(dòng)；
10、若所述數(shù)據(jù)差值大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則確定所述主軸存在偏斜竄動(dòng)，并基于所述第一修正數(shù)據(jù)和所述第二修正數(shù)據(jù)確定所述偏斜竄動(dòng)的方向。
11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，所述基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，得到第一修正數(shù)據(jù)和第二修正數(shù)據(jù)，包括：
12、對(duì)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行時(shí)域同步分析，提取各自與所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期對(duì)應(yīng)的第一周期性波動(dòng)分量和第二周期性波動(dòng)分量；
13、從所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)中剔除各自對(duì)應(yīng)的第一周期性波動(dòng)分量和第二周期性波動(dòng)分量，得到第一修正數(shù)據(jù)和第二修正數(shù)據(jù)。
14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，所述對(duì)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行時(shí)域同步分析，提取各自與所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期對(duì)應(yīng)的第一周期性波動(dòng)分量和第二周期性波動(dòng)分量，包括：
15、獲取葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)角度；
16、以所述旋轉(zhuǎn)角度為基準(zhǔn)，將所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和第二測(cè)量數(shù)據(jù)分別按旋轉(zhuǎn)周期進(jìn)行時(shí)域同步分割，得到多個(gè)周期內(nèi)的第一測(cè)量數(shù)據(jù)段和第二測(cè)量數(shù)據(jù)段；
17、對(duì)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)段和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)段分別進(jìn)行周期平均處理，得到各自的第一周期性波動(dòng)分量模板和第二周期性波動(dòng)分量模板；
18、將當(dāng)前周期的第一測(cè)量數(shù)據(jù)和第二測(cè)量數(shù)據(jù)分別與各自的第一周期性波動(dòng)分量模板和第二周期性波動(dòng)分量模板進(jìn)行匹配，得到第一周期性波動(dòng)分量和第二周期性波動(dòng)分量。
19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊通過磁吸式支架可調(diào)節(jié)的安裝在風(fēng)電機(jī)組主軸的前軸承座上。
20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，在所述基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)之前，還包括：
21、檢測(cè)所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊的異常情況；
22、當(dāng)所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊其中之一出現(xiàn)異常時(shí)，基于另一個(gè)激光測(cè)距模塊檢測(cè)主軸的竄動(dòng)結(jié)果。
23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，在所述檢測(cè)所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊的異常情況之前，還包括：
24、對(duì)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。
25、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊的安裝軸線與主軸軸線呈非對(duì)稱夾角。
26、根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，在所述基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果之后，還包括：
27、基于竄動(dòng)結(jié)果，生成對(duì)應(yīng)的保護(hù)措施。
28、另一方面，本發(fā)明還提供一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，包括：
29、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取第一激光測(cè)距模塊和第二激光測(cè)距模塊各自采集的第一測(cè)量數(shù)據(jù)和第二測(cè)量數(shù)據(jù)；其中，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊在風(fēng)電機(jī)組主軸的前軸承座上軸向?qū)ΨQ設(shè)置，用于測(cè)量其與葉輪鎖盤之間的距離；
30、數(shù)據(jù)修正模塊，用于基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，得到第一修正數(shù)據(jù)和第二修正數(shù)據(jù)；
31、計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述第一修正數(shù)據(jù)和所述第二修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)差值；
32、竄動(dòng)檢測(cè)模塊，用于基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果。
33、本發(fā)明提供的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法和裝置，通過在主軸前軸承座上設(shè)置兩個(gè)激光測(cè)距模塊，直接測(cè)量主軸與葉輪鎖盤之間的距離變化，并基于葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，去除周期性干擾，進(jìn)而計(jì)算修正后的數(shù)據(jù)差值，精確判斷主軸的竄動(dòng)類型及其方向，實(shí)現(xiàn)了高精度、實(shí)時(shí)的主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)，有效提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和魯棒性，減少了誤判和漏判的可能性，保障了風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行。
1.一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)，得到第一修正數(shù)據(jù)和第二修正數(shù)據(jù)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行時(shí)域同步分析，提取各自與所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期對(duì)應(yīng)的第一周期性波動(dòng)分量和第二周期性波動(dòng)分量，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊通過磁吸式支架可調(diào)節(jié)的安裝在風(fēng)電機(jī)組主軸的前軸承座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述基于所述葉輪鎖盤的旋轉(zhuǎn)周期，修正所述第一測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二測(cè)量數(shù)據(jù)之前，還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述檢測(cè)所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊的異常情況之前，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述第一激光測(cè)距模塊和所述第二激光測(cè)距模塊的安裝軸線與主軸軸線呈非對(duì)稱夾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述基于所述數(shù)據(jù)差值，得到所述主軸的竄動(dòng)結(jié)果之后，還包括：
10.一種基于激光測(cè)距的風(fēng)電機(jī)組主軸竄動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括：