风电滑动轴承齿轮箱内多点温度采集与处理

1 前言

风力发电机组中的滑动轴承齿轮箱作为关键的传动装置，承担着将风能转化为电能的重要角色。齿轮箱内多点温度的实时监测可以有效地预防设备故障和性能下降。实时监测齿轮箱内多点温度可以有效地预防设备故障和性能下降。

为了确保风力发电机组的安全稳定运行，国内风电龙头企业南高齿和金风科技企业均采用了宏集边缘网关远程IO套装，从而实现了齿轮箱内多点温度的采集、分析和存储，且存储时间一年以上。

2 宏集边缘网关IO套装

基于客户现场的设备分布以及应用需求，我们给客户推荐了宏集边缘网关远程IO套装，帮助用户完成现场齿轮箱内多点温度的采集与处理。如下是整个项目的方案架构图。

凭借强大数据采集和边缘计算能力，宏集边缘网关远程IO套装快速帮助用户建立设备之间的互联互通，进而完成齿轮箱温度的实时监测和警报通知。

宏集边缘网关远程IO套装的特色功能主要有以下几点：

（1） 支持1万点数据标签；

（2） 200+通讯协议，包括OPC UA/Modbus/MQTT/TCP/UDP/自由串口，以及西门子/AB/欧姆龙/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士乐等PLC协议；

（3） 自由组合IO模块（如AI/AO/DI/DO等），最多支持扩展32个模块；

（4） 支持JavaScript高级编程语言，完成定制化功能开发；

（5） 支持以CSV文件格式存储数据到设备闪存、U盘和SD卡中；

（6） 支持对接PLC、SCADA、MES、ERP、数据库以及云平台；

（7） 内置web服务器，支持通过web浏览器实现远程监控；

（8） 内置CODESYS V3 Runtime，可作软PLC使用。

3 关键挑战与应对之策

在帮助该客户落地项目的过程中，挑战在所难免。针对这些关键挑战，以下是宏集的应对之策。

（1） 设备数量扩展

客户透露后期宏集边缘网关远程IO套装连接的温度记录仪（虹科MSR385WD）数量会增加。

宏集eXware边缘网关支持1万点数据标签，200+通讯协议，完全可以兼容几十台温度记录仪的连接和数据采集。

（2） 数据处理

客户需要对计算齿轮箱内多点温度的10分钟均值，并计算出最高温度值。

基于客户需求，我们在宏集边缘网关内部编写JavaScript代码，完成高阶数据的计算。

（3） 数据存储

客户需要将齿轮箱内多点温度的实时值和10分钟均值，以及最高值以CSV文件存储在本地，且存储时间1一年以上。

宏集eXware边缘网关内置数据记录功能，可以自由设定数据采集频率和存储频率，支持对CSV文件格式进行自定义（客户存储文件格式参考如下）。

此外，宏集边缘网关内置FTP和SSH服务器，现场用户可通过FTP和SSH客户端远程下载数据文件，进行数据分析。

（4） 数据可视化

实际部署完成后，客户需要对设备进行调试进而确定数据采集和存储是否正常。

宏集eXware边缘网关内置web服务器，用户可自定义设计可视化界面，然后通过web浏览器远程监控齿轮箱内多点温度的实时参数。

4 总结

宏集边缘网关远程IO套装帮助客户完成现场齿轮箱内多点温度数据的采集、处理、可视化和存储，并将处理后的数据通过4~20 mA电流信号给到现场PLC中，完成齿轮箱温度的实时监测和警报通知，有效预防齿轮箱的设备故障问题。