風能是一種很有價值的能源，與其他能源相比，風能不會污染空氣，而且不會產生任何有害物質。現在風力發電不再是一種可有可無的補充能源，它已經成為最具有商業化發展前景的成熟技術和新興產業。風力發電機是風電場的關鍵設備, 其工作環境惡劣且受力復雜,隨著野外裝機規模的不斷擴大, 風力發電機狀態監測也就越來越重要。齒輪箱是機組的關鍵部件, 也是故障率較高的部件之一, 其性能的好壞直接影響整個機組發電的效率。對齒輪箱振動信號進行監測,可以判斷出齒輪箱產生故障的部位和損傷程度, 從而在故障發生早期就采取措施進行維修, 避免由于故障惡化所帶來的經濟損失。
風力發電機組振動報警系統是狀態監測系統的重要組成部分。本文結合某風電場風力發電機組齒輪箱的實際振動情況，在LabVIEW軟件平臺下完成了DSP和上位機的數據通信、報警值的計算及報警顯示、報警記錄的存儲及查詢等功能。
系統結構
風力發電機組振動報警系統主要由以下幾部分組成：振動信號拾取、信號調理、報警參數選取與計算、監測與報警等，如圖1所示。通過在風力發電機組齒輪箱上選取合適的測點，然后安裝速度傳感器來實現對振動信號的拾取。振動速度信號經由傳感器變為電壓信號，然后將其送入DSP（Digital Signal Processor，數字信號處理器）進行信號調理、采樣等。最后，將振動信號通過光纖傳輸至上位機的LabVIEW軟件平臺下進行報警值的計算、振動報警和報警記錄的存儲。
數據通信
1、CAN總線協議DSP需要通過一種虛擬接口技術來實現與上位機LabVIEW的通信。由于風力發電機組工作環境相對惡劣，本設計的初衷是將系統的可靠性放在首位，在對多種成熟的總線協議考察論證后，采用CAN總線協議。
CAN總線的配置采用CAN數據包轉換模式和CAN-bus轉以太網通信方式。CAN數據包轉換模式采用特定的數據報文的形式，實現CAN-bus與以太網或串口之間的數據傳輸，此模式采用20字節定長數據報文傳輸數據，封裝了所有的CAN-bus 2.0A/B報文信息，并且采用幀對幀轉換傳輸模式，符合CAN-bus工作特性，實時性極好。上位機軟件通過Socket規范與設備直接建立TCP/IP連接，在成功建立TCP/IP連接后，上位機與設備就可以進行雙向數據通信。
2、網絡通信
網絡通信是構建智能化分布式自動測試系統的基礎，LabVIEW提供了強大的網絡通信功能，包括TCP、UDP、.NET、SMTP-Email、IrDA、DataSocket、ActiveX及遠程面板等。其中基于TCP協議的通信方式是最為基本的網絡通信方式。TCP從程序接收數據并將數據處理成字節流，將字節組合成段，然后TCP對段進行編號和排序以便傳遞。在兩個TCP主機可以交換數據之前，必須先相互建立會話。TCP會話通過三向握手的過程進行初始化，這個過程使序號同步，并提供兩個主機之間建立虛擬連接所需的控制信息。一旦初始的三向握手完成，在發送和接收主機之間將按順序發送和確認段。關閉連接之前，TCP使用類似的握手過程驗證兩個主機都完成發送和接收全部數據。在數據傳輸中，TCP/IP通過提供通用網絡服務，使得具體網絡技術對用戶或應用程序透明，從而將具體通信問題從網絡細節中解放出來，使網絡應用更加靈活方便。體現到LabVIEW應用中，我們可以直接調用TCP模塊完成流程編寫，而無須過多考慮網絡的底層實現。根據IP協議內容和TCP的報文格式，數據傳輸需確定各主機的IP地址及通信的源端口號、目標端口號，從而實現端口對端口基礎上的面向連接的數據通信。
