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自研產(chǎn)品 » 儀表設(shè)備 » 槳葉裂紋檢測(cè)系統(tǒng)
項(xiàng)目背景
本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組及其變槳軸承的裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，所述裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：多個(gè)聲發(fā)射傳感器，被配置為采集對(duì)應(yīng)的變槳軸承的聲發(fā)射信號(hào)；控制器，安裝在所述輪轂內(nèi)，被配置為控制各個(gè)聲發(fā)射傳感器采集對(duì)應(yīng)的變槳軸承的聲發(fā)射信號(hào)，從各個(gè)聲發(fā)射傳感器獲取對(duì)應(yīng)的變槳軸承的聲發(fā)射信號(hào)，并根據(jù)所有變槳軸承的聲發(fā)射信號(hào)確定各個(gè)變槳軸承是否出現(xiàn)裂紋。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組及其變槳軸承的裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過聲發(fā)射技術(shù)可實(shí)現(xiàn)變槳軸承的裂紋在線監(jiān)測(cè)，不受遮擋物的影響，可靠性高，并且可在裂紋萌生階段發(fā)現(xiàn)裂紋故障，比人工排查及視頻排查等監(jiān)測(cè)技術(shù)，更早發(fā)現(xiàn)裂紋，可實(shí)現(xiàn)計(jì)劃性維修。
系統(tǒng)架構(gòu)
傳感器為包圍扇葉根部的漆包線，監(jiān)測(cè)模塊通過ADC的電阻測(cè)量，檢測(cè)漆包線的通、斷狀態(tài)，每隔10分鐘，發(fā)送一次測(cè)量結(jié)果。接收模塊通過指示燈判斷通訊狀態(tài)、電量和通斷情況，在傳感通斷監(jiān)測(cè)、電量或通訊報(bào)警情況下，通過DO信號(hào)通知主控系統(tǒng)。
檢測(cè)模塊
型號(hào)：GW-3433-LSN50 V2（Able-LoraN-20）
微控制器:
● STM32L072CZT6 MCU
● MCU: STM32L072CZT6
● Flash: 192KB
● RAM: 20KB
● EEPROM: 6KB
● Clock Speed: 32Mhz
供電:
● Supply Voltage: 2.1v ~ 3.6v
● Operating Temperature: -40 ~ 85°C
LoRa無線:
● 頻率范圍,
○ Band 1 (高頻): 862 ~ 1020 Mhz
or
○ Band 2 (低頻): 410 ~ 528 Mhz
● 最大發(fā)射功率：168 dB
● 最高可編程數(shù)據(jù)通訊速率： 300 kbps.
● 靈敏度: 最低 -148 dBm.
● RSSI動(dòng)態(tài)范圍：127 dB.
● 標(biāo)準(zhǔn)LoRaWAN 1.0.2 Specification
電池:
● Li/SOCI2 非充電電池
● Capacity: 4000mAh / 8000mAh （可選）
● 自放電: <1% / Year @ 25°C
● 最大持續(xù)電流: 130mA
● 最大升壓電流: 2A, 1 秒
功耗:
● 停止?fàn)顟B(tài): 2.7uA @ 3.3v
● LoRa發(fā)送狀態(tài): 125mA @ 20dBm ~ 44mA @ 14dBm
尺寸:
200 * 80 * 29 mm
銘牌：在生產(chǎn)的時(shí)候，貼附到模塊上面，模塊號(hào)碼為L(zhǎng)oraWAN的傳感器節(jié)點(diǎn)ID。PN號(hào)碼為產(chǎn)品唯一標(biāo)識(shí)，生產(chǎn)追溯使用。
每套檢測(cè)系統(tǒng)有3個(gè)檢測(cè)模塊，每個(gè)模塊的ID固定，對(duì)應(yīng)的無線接收模塊也固定。
默認(rèn)模塊的電池沒有加電，請(qǐng)打開后蓋，將電池接線插好。
接收模塊
型號(hào)：GW-4224G-DO （Able-LoraG-Do）
硬件系統(tǒng):
Linux部分:
400Mhz AR9331 processor
64MB RAM
16MB Flash
接口:
WiFi : 802.11 b/g/n
LoRa Wireless
Power Input: 24V DC
1 x LoRa Interfaces
WiFi規(guī)格:
IEEE 802.11 b/g/n
頻率范圍: 2.4 ~ 2.462GHz
發(fā)射功率:
○ 11n tx power : mcs7/15: 11db mcs0 : 17db
○ 11b tx power: 18db
○ 11g 54M tx power: 12db
○ 11g 6M tx power: 18db
○ Wifi 靈敏度
○ 11g 54M : -71dbm
○ 11n 20M : -67dbm
LoRa無線:
頻率范圍,
○ Band 1 (高頻): 862 ~ 1020 Mhz or ○ Band 2 (低頻): 410 ~ 528 Mhz
最大發(fā)射功率：168 dB
最高可編程數(shù)據(jù)通訊速率： 300 kbps.
靈敏度: 最低 -148 dBm.
RSSI動(dòng)態(tài)范圍：127 dB.
標(biāo)準(zhǔn)LoRaWAN 1.0.2 Specification
指示燈：
漆包線通斷、電池電量、通訊情況指示燈分別指示每個(gè)槳葉的檢測(cè)模塊的運(yùn)行情況，綠燈正常，紅燈報(bào)警。
如果設(shè)備、包括3個(gè)檢測(cè)模塊沒有報(bào)警，也就是系統(tǒng)正常，DO輸出24VDC；如果有上述報(bào)警，DO輸出為0VDC。
每次接收到檢測(cè)模塊數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)接收模塊的通訊狀態(tài)燈會(huì)閃爍。
每當(dāng)1小時(shí)沒有接收到檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)接收模塊通訊狀態(tài)燈為紅色，報(bào)警。
銘牌：貼附在殼體正面，號(hào)碼為L(zhǎng)oraWAN網(wǎng)關(guān)ID，對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)模塊的ID以及預(yù)留更改后的ID調(diào)整位置。PN號(hào)碼為產(chǎn)品唯一標(biāo)識(shí)，生產(chǎn)追溯使用。
系統(tǒng)測(cè)試
點(diǎn)擊接收模塊的自檢按鈕后，設(shè)備指示燈狀態(tài)恢復(fù)默認(rèn)（狀態(tài)為紅燈，DO輸出為0VDC），等一個(gè)設(shè)備來時(shí)（大概10分鐘，通訊燈閃爍），無線接收模塊會(huì)向相應(yīng)的扇葉檢測(cè)設(shè)備下發(fā)一個(gè)設(shè)備為自檢模式命令。如果自檢命令設(shè)置成功，相應(yīng)的通訊燈會(huì)每隔6秒一次閃爍。當(dāng)各個(gè)檢測(cè)模塊測(cè)量ok后，DO輸出為24VDC。
運(yùn)行和報(bào)警
可以通過無線監(jiān)測(cè)模塊的指示燈來觀察每個(gè)槳葉的檢測(cè)模塊的運(yùn)行情況：
