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     1. 立項背景和意義 風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，利用風(fēng)力發(fā)電可以降低環(huán)境污染，解決日益短缺的能源危機(jī)。現(xiàn)代風(fēng)場規(guī)模大、地處偏遠(yuǎn)，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作環(huán)境惡劣，發(fā)電機(jī)艙位于80～100 m以上的高空，其維護(hù)維修異常困難。傳統(tǒng)的定期維護(hù)或事后維護(hù)方法會造成維修過剩或者維修不足，致使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行和維護(hù)成本過高。風(fēng)場里風(fēng)電機(jī)組裝備規(guī)模龐大，對其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測需要多通道、多節(jié)點(diǎn)、高速度、高效率的分布式監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)才能滿足要求。目前國內(nèi)尚缺少自主研發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的在線狀態(tài)監(jiān)測。因此，開發(fā)高質(zhì)量風(fēng)場級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)，對提高我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)水平，降低企業(yè)維修維護(hù)和運(yùn)行成本，具有重要意義。 采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信和多通道數(shù)字信號處理技術(shù)，可建立分布式狀態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)在線監(jiān)測。本項目針對風(fēng)場級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計了基于網(wǎng)絡(luò)通信的4級監(jiān)測體系，開發(fā)出以DSP為核心的高效、可靠的模塊化在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，保障了大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠運(yùn)行。 2. 主要技術(shù)內(nèi)容、研究成果和創(chuàng)新點(diǎn) 1）開發(fā)了具有模塊化結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可實現(xiàn)超多通道數(shù)據(jù)的同步實時采集。獲發(fā)明專利2件（ZL 201010256462.1、ZL 201010256464.0）。 2）構(gòu)建了基于網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)的分布式4級在線監(jiān)測體系，實現(xiàn)了風(fēng)電裝備、風(fēng)場監(jiān)控中心、企業(yè)管理中心、設(shè)備供應(yīng)商遠(yuǎn)程服務(wù)中心的數(shù)據(jù)共享。獲發(fā)明專利1件（ZL 201110414062.3），發(fā)表論文2篇。 3）開發(fā)了基于DSP的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置以及數(shù)據(jù)采集軟件，實現(xiàn)了多種狀態(tài)參數(shù)的多通道數(shù)據(jù)采集及特征分析。獲發(fā)明專利1件（ZL 200910064965.6）、軟件著作權(quán)1件（2012SR122157）。 4）開發(fā)了分布式數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通訊和采集裝置的遠(yuǎn)程控制，包括采樣參數(shù)、設(shè)備故障特征、預(yù)警邏輯等關(guān)鍵參數(shù)配置以及數(shù)據(jù)存儲、特征參數(shù)提取。獲實用新型專利1件（ZL 201120467589. 8）、軟件著作權(quán)1件（2012SR108758），發(fā)表論文3篇。 經(jīng)河南省科學(xué)技術(shù)廳組織專家鑒定，認(rèn)為項目成果在風(fēng)場級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)在線監(jiān)測裝置研制和監(jiān)測技術(shù)開發(fā)方面實現(xiàn)了集成創(chuàng)新，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 3. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 模擬輸入通道數(shù)8 CHs ADC，最多可擴(kuò)展為256個，每通道采樣頻率0.1～250 kSample/s可調(diào)，分辨率16 bit，模擬輸出通道數(shù)8 CHs DAC，數(shù)字量輸入輸出8CHs I/O，支持SD卡，通信方式為網(wǎng)絡(luò)通信、高速串行口，每臺風(fēng)機(jī)采集模塊級聯(lián)個數(shù)255，每個風(fēng)場最多可管理1024臺風(fēng)機(jī)。 4. 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 本項目技術(shù)已成功應(yīng)用于2.0MW系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，實現(xiàn)了該系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測。項目實施以來為風(fēng)電傳動系統(tǒng)制造（軸承）企業(yè)新增產(chǎn)值3.18億元，新增利稅3152.65萬元，且市場潛力巨大，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。 5. 促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步作用 本項目開發(fā)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)，保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性，可推廣應(yīng)用到航空、航天、海上等極端環(huán)境下重大裝備的狀態(tài)監(jiān)測，對提高風(fēng)力發(fā)電裝備制造水平有重要意義，對促進(jìn)機(jī)械重大裝備技術(shù)進(jìn)步有積極作用。