風力發電機組在線振動監測系統主要由振動數據采集、通信、監測、分析和遠程控制組成。具體的系統架構如圖1所示。振動傳感器檢測風力發電機傳動鏈的振動，并在前端處理層將振動信號轉換成電信號。位于機艙內的數據采集柜對傳感器檢測到的電信號進行調理，通過A/D轉換成數字信號，轉換后的數字信號將通過風電場光纖環網發送到后端處理層。同時，傳輸到中央控制室的數字信號可以通過互聯網發送到遠程監控中心，從而實現對風力發電機組振動數據的遠程分析和診斷。風機在線振動監測、數據采集站、內網服務器、風機振動分析軟件均位于風電場局域網內，獨立運行，不依賴外網。局域網內風機的振動信息可以通過現場網絡隔離器和以太網發送到遠程監控中心。

一、在線振動監測系統硬件

在線振動監測系統的硬件一般由傳感器、信號調理、數據采集站和服務器四部分組成。傳感器主要有位移傳感器和速度傳感器。信號調理可以對采集到的微弱信號進行隔離、放大、補償和轉換，具有很強的長距離驅動能力和抗干擾能力。數據采集站將采集到的模擬量轉換成數字量，便于系統分析處理。振動數據采集系統完成振動數據的采樣、信號調理和數據輸出。

傳感器采用加速度測量，通過振動監測模塊獲得X、Y、Z方向的輸出加速度測量值。近年來發展迅速的MEMS(微機電系統)加速度計被用作振動檢測傳感器。這種傳感器具有成本低、功耗低、測量范圍寬和動態性能好的特點。外部接口簡單，使用方便，完全可以滿足風力發電機組的振動檢測要求。傳感器安裝配置如下：主軸安裝三個振動加速度傳感器，齒輪箱安裝五個振動加速度傳感器，發電機安裝三個振動加速度傳感器，另一個轉速傳感器采集高速軸轉速。

信號采集主要由信號調理(包括信號轉換和信號預處理)和數據采集模塊組成，完成對風機各測點振動信號的采集，保證信號從風機傳到控制室時不失真、不衰減，并將模擬電信號通過A/D轉換成數字信號發送給上位機，從而實現上位機對數字信號的顯示和分析。采集站具有參數設置、數據采集、數據存儲、通信和預警功能。數據采集系統的信號調理部分通常嵌入在采集站的采集卡中，既能完成信號調理，又能實現信號A/D轉換功能。