風電機組在線振動監測系統主要由振動數據采集、通信、監測、分析及遠程控制組成，具體系統架構如圖1所示。振動傳感器檢測風電機組傳動鏈振動情況，在前端處理層將振動信號轉化為電信號。位于機艙中的數據采集柜對傳感器檢測到的電信號進行調理，并進行A/D轉化為數字信號，經轉化后的數字信號將通過風電場光纖環網送至后端處理層。

同時，傳送至中控室的數字信號通過互聯網絡可送至遠程監控中心，實現風電機組振動數據的遠程分析、診斷。風電機組在線振動監測、數據采集站、內網服務器和風電機組振動分析軟件均在風電場局域網內，且是不依賴于外網而獨立運行的。風電場局域網內的風電機組振動信息可以經過現場網絡隔離器，通過以太網的形式發送給遠程監控中心。

一、在線振動監測系統硬件

在線振動監測系統硬件一般由傳感器、信號調理、數據采集站、服務器四部分組成。傳感器主要包括位移傳感器、速度傳感器。信號調理對采集到的微弱信號進行隔離、放大、補償和變換，具有較強的遠距離驅動能力和抗干擾能力。數據采集站將采集到的模擬量轉換成數字量，便于系統分析處理。振動數據采集系統完成振動數據的采樣、信號調理、數據輸出。

傳感器的測量方式采用加速度測量，通過振動監控模塊實現輸出在X、Y、Z三個方向上的加速度測量值獲取。系統采用近年來迅速發展的MEMS（微電子機械系統）加速度計作為振動檢測傳感器。此類傳感器具有成本低、功耗低、測量范圍寬、動態性能好等特點。外圍接口使用簡單方便，完全可以滿足風電機組振動檢測需求。

傳感器安裝配置為：主軸擬配置3個振動加速度傳感器，齒輪箱擬配置5個振動加速度傳感器，發電機擬配置3個振動加速度傳感器，另配置1個轉速傳感器采集高速軸轉速。

信號采集主要由信號調理（包括信號轉換器、信號預處理）和數據采集模塊組成，完成風電機組各測點振動信號的收集工作，確保信號從風電機組傳輸到控制室時不失真和衰減，并將模擬電信號通過A/D轉化為數字信號送至上位機，實現上位機對數字信號的顯示、分析功能。采集站同時具有參數設置、數據采集、數據存儲、通信與預警功能。數據采集系統中的信號調理部分通常會嵌入采集站內的采集卡中，采集卡既可完成信號調理，也能實現信號A/D轉化功能。

審核編輯：符乾江