風(fēng)電滑動(dòng)軸承齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度采集與處理

1 前言

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的滑動(dòng)軸承齒輪箱作為關(guān)鍵的傳動(dòng)裝置，承擔(dān)著將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的重要角色。齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以有效地預(yù)防設(shè)備故障和性能下降。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度可以有效地預(yù)防設(shè)備故障和性能下降。

為了確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)內(nèi)風(fēng)電龍頭企業(yè)南高齒和金風(fēng)科技企業(yè)均采用了宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝，從而實(shí)現(xiàn)了齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的采集、分析和存儲(chǔ)，且存儲(chǔ)時(shí)間一年以上。

2 宏集邊緣網(wǎng)關(guān)IO套裝

基于客戶現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備分布以及應(yīng)用需求，我們給客戶推薦了宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝，幫助用戶完成現(xiàn)場(chǎng)齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的采集與處理。如下是整個(gè)項(xiàng)目的方案架構(gòu)圖。

憑借強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算能力，宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝快速幫助用戶建立設(shè)備之間的互聯(lián)互通，進(jìn)而完成齒輪箱溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和警報(bào)通知。

宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝的特色功能主要有以下幾點(diǎn)：

（1） 支持1萬(wàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)簽；

（2） 200+通訊協(xié)議，包括OPC UA/Modbus/MQTT/TCP/UDP/自由串口，以及西門子/AB/歐姆龍/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士樂等PLC協(xié)議；

（3） 自由組合IO模塊（如AI/AO/DI/DO等），最多支持?jǐn)U展32個(gè)模塊；

（4） 支持JavaScript高級(jí)編程語(yǔ)言，完成定制化功能開發(fā)；

（5） 支持以CSV文件格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到設(shè)備閃存、U盤和SD卡中；

（6） 支持對(duì)接PLC、SCADA、MES、ERP、數(shù)據(jù)庫(kù)以及云平臺(tái)；

（7） 內(nèi)置web服務(wù)器，支持通過web瀏覽器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；

（8） 內(nèi)置CODESYS V3 Runtime，可作軟PLC使用。

3 關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)之策

在幫助該客戶落地項(xiàng)目的過程中，挑戰(zhàn)在所難免。針對(duì)這些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，以下是宏集的應(yīng)對(duì)之策。

（1） 設(shè)備數(shù)量擴(kuò)展

客戶透露后期宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝連接的溫度記錄儀（虹科MSR385WD）數(shù)量會(huì)增加。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)支持1萬(wàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)簽，200+通訊協(xié)議，完全可以兼容幾十臺(tái)溫度記錄儀的連接和數(shù)據(jù)采集。

（2） 數(shù)據(jù)處理

客戶需要對(duì)計(jì)算齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的10分鐘均值，并計(jì)算出最高溫度值。

基于客戶需求，我們?cè)诤昙吘壘W(wǎng)關(guān)內(nèi)部編寫JavaScript代碼，完成高階數(shù)據(jù)的計(jì)算。

（3） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

客戶需要將齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)值和10分鐘均值，以及最高值以CSV文件存儲(chǔ)在本地，且存儲(chǔ)時(shí)間1一年以上。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄功能，可以自由設(shè)定數(shù)據(jù)采集頻率和存儲(chǔ)頻率，支持對(duì)CSV文件格式進(jìn)行自定義（客戶存儲(chǔ)文件格式參考如下）。

此外，宏集邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置FTP和SSH服務(wù)器，現(xiàn)場(chǎng)用戶可通過FTP和SSH客戶端遠(yuǎn)程下載數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

（4） 數(shù)據(jù)可視化

實(shí)際部署完成后，客戶需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試進(jìn)而確定數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)是否正常。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置web服務(wù)器，用戶可自定義設(shè)計(jì)可視化界面，然后通過web瀏覽器遠(yuǎn)程監(jiān)控齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)參數(shù)。

4 總結(jié)

宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程IO套裝幫助客戶完成現(xiàn)場(chǎng)齒輪箱內(nèi)多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)的采集、處理、可視化和存儲(chǔ)，并將處理后的數(shù)據(jù)通過4~20 mA電流信號(hào)給到現(xiàn)場(chǎng)PLC中，完成齒輪箱溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和警報(bào)通知，有效預(yù)防齒輪箱的設(shè)備故障問題。