基于ARM的風力發電機齒輪箱潤滑油實時監控系統

高志朋，臧鐵鋼，周 益

(南京航空航天大學機電學院，江蘇 南京 210016)

作為風力發電機組的關鍵部件——“齒輪箱”的工作可靠性將直接關系到整個機組運行的可靠性。一旦設備發生故障和安全事故，將給風電場企業造成巨大的經濟損失。潤滑油是影響齒輪箱可靠性因素之一。而齒輪箱由于取樣不便，很難開展定期的離線監測;同時，齒輪箱用油量大，離線監測的取樣量一般只有幾百毫升，典型磨損顆粒被稀釋而不一定能夠被及時發現。而實時監測無需取樣，直接對齒輪箱的油液進行分析，避免了取樣不具代表性及二次污染等問題。本文通過對齒輪箱油的油品及磨粒的監測，為齒輪箱的視情維修提供依據[1－2]。

1 系統設計

風力發電機齒輪箱潤滑油實時監控系統的核心是嵌入式控制器。筆者選擇基于ARM1176JZFS內核的32位RISC微處理器的S3C6410芯片，最高800MHz系統頻率能夠滿足絕大多數的現場運算。S3C6410增加了豐富的外圍資源，主要包括1個LCD控制器;4個通道的UART;可以連接 Wifi、GPS等 模塊;1個 SD/MMC卡接口，支持高速MMC卡等。它能夠完成監視、控制等各種自動化處理任務。

1.1 系統硬件結構圖

嵌入式控制器硬件電路主要以微處理器S3C6410為核心，包括處理器單元、顯示觸摸屏單元、輸入單元、輸出單元、存儲單元、通訊單元、電源單元等。各個模塊的連接如圖1所示。

圖1 硬件電路圖模塊

嵌入式控制器是嵌入式風力發電機齒輪箱潤滑油實時監控系統的關鍵部分。首先通過觸摸屏進行系統設置，比如油品的……