工業物聯網起源於資料收集系統

• 計劃簡介

   風力發電業者需要風力發電機的測試解決方案。透過收集和分析軸承和其他零件的震動數據，對風力發電業者需要風力發電機的測試解決方案。透過收集和分析軸承和其他零件的震動數據，對渦輪傳動系統的齒輪箱進行診斷。

• 挑戰

   動力傳動系統是風力發電機的核心，包括發電機和齒輪箱，可以將葉片的旋轉轉換為電能。風力動力傳動系統是風力發電機的核心，包括發電機和齒輪箱，可以將葉片的旋轉轉換為電能。風力發電機變速箱可能會經受極端應變和扭矩使用場景，這使組件的耐用性成為一個挑戰。當典型的渦輪機僅以10~18RPM轉速旋轉時，感應發電機的轉速可以達到1000RPM以上。這樣的速度會產生巨大的應力，給每個部件帶來沉重的負擔。由於風力發電機的遠距離監控的特點，傳動系統的可靠性是重中之重。所需的變速箱故障測試系統可模擬常見的軸承故障情況。通過模擬不同的運行和負載條件，它可以幫助檢測可能發生軸承和齒輪故障的情況。客戶需要一種震動測量和分析解決方案，該解決方案不僅要功能強大，而且還要足夠靈活以滿足他們定制化算法的要求。該解決方案將需要在兩種模式下使用。在獨立模式下，該解決方案將收集數據作為測試平台的一部分，就地完成即時數據查看和分析。在工業物聯網(IIoT)模式下，數據擷取解決方案將與渦輪機一起部署，遠程實現即時記錄和分析數據。

• 解决方案

   MCC的WebDAQ 504被選為系統的核心資料擷取部分，兩個基於IEPE感測器的加速度計直接連接MCC的WebDAQ 504被選為系統的核心資料擷取部分，兩個基於IEPE感測器的加速度計直接連接到WebDAQ，且無需增加訊號調理電路。這兩個通道同步擷取，還使用了內建的抗混疊濾波功能。水平和垂直加速度感測器已預先安裝在測試台的齒輪箱軸承上，並且每個通道的擷取速率高達25kS/s作為核心。WebDAQ 504包含一個易於使用的基於Web瀏覽器的應用程式，該應用程式允許使用者設定擷取、記錄、分析和顯示資料，啟用警報以及將資料匯出到第三方應用程式。WebDAQ 504的運算引擎是樹莓派計算模組（Raspberry Pi computer module）。透過使用WebDAQ開源程式碼，軟體工程師可以直接存取樹莓派計算模組，這使該系統成為真正的邊緣運算解決方案。隨附的Python示例程式允許軟體工程師快速構建其應用程式，並連接程式的自訂顯示和分析部分。

預測風力發電機中的齒輪和軸承故障可預測風力發電機中的齒輪和軸承故障可以降低維護成本，縮短停機時間並防止綠色風電能源生產中斷。

測試台可模擬多種操作條件，為操作員提供有價值的反饋。負載分析數據使工程師能夠檢測軸承和齒輪故障情況。

• 執行和成果

在獨立模式下，透過WebDAQ內建的應用程式進行配置及資料擷取，即時分析不同工作情形（負在獨立模式下，透過WebDAQ內建的應用程式進行配置及資料擷取，即時分析不同工作情形（負載和速度）下的震動資料。在工業物聯網(IIoT)模式下，WebDAQ 504與渦輪一起部署，並透過乙太網進行通訊。該系統支援將WebDAQ 504連接到公有雲端或私有雲端。透過客製介面，可以實現諸如設備管理、遠端監視和健康評估之類的應用程式，這些應用程式適用於分散式線上監視和健康管理應用程式場景。資料還可以透過MQTT協議上傳，與輔助資料應用程式一起使用。完整的系統是一個靈活的平台，可以收集和分析震動資料。滿足了客戶的專有軟體需求，提高了設備可靠性並減少了設備維護時間。