WebDAQ 504 是 MCC 基于树莓派设计的数据采集产品，与我们之前推荐的 MCC DAQ HATs 系列一样，被用于解决工业数据采集的需求。下面这一则案例带你进一步了解 WebDAQ 504 以及树莓派在工业中的应用。

风力涡轮机变速箱故障测试系统

上海朋禾智能科技有限公司是一家专注于工业设备健康评估和故障诊断的定制解决方案提供商。他们专注于工业物联网（IIoT）平台设计，边缘计算系统架构和工业级硬件平台设计作。

风力发电行业的客户需要风力涡轮机的测试解决方案。通过收集和分析轴承和其它组件的振动数据，对涡轮传动系统齿轮箱进行诊断。

预测风力涡轮机中的齿轮和轴承故障可以降低维护成本，缩短停机时间并防止绿色风电能源生产中断。

挑战

动力传动系统是风力涡轮机的心脏，包含发电机和齿轮箱，可以将叶片的旋转转换为电能。风力涡轮机变速箱可能会经受极端应变和扭矩使用场景，这使组件的耐用性成为一个挑战。

当典型的涡轮机仅以10~18RPM转速旋转时，感应发电机的转速可以达到1000RPM以上。这样的速度会产生了巨大的应力，给每个部件带来了沉重的负担。由于风力涡轮机的远距离监控的特点，传动系统的可靠性是重中之重。

所需的变速箱故障测试系统可模拟常见的轴承故障情况。通过模拟不同的运行和负载条件，它可以帮助检测可能发生轴承和齿轮故障的情况。

客户需要一种振动测量和分析解决方案，该解决方案不仅要功能强大，而且还要足够灵活以满足他们定制化算法的要求。该解决方案将需要在两种模式下使用。在独立模式下，该解决方案将收集数据作为测试平台的一部分，就地完成实时数据查看和分析。在IIoT模式下，数据采集解决方案将与涡轮机一起部署，远程实现实时记录和分析数据。

解决方案

MCC的WebDAQ 504被选为系统的核心数据采集部分。两个基于IEPE的加速度计直接连接到WebDAQ，且无需增加信号调理电路。这两个通道是同步采样的，还使用了内置的抗混叠滤波功能。水平和垂直加速度传感器已预先安装在测试台的齿轮箱轴承上，并且每个通道的采样速率高达25kS/s作为核心。

WebDAQ 504包含一个易于使用的基于Web浏览器的应用程序，该应用程序允许用户设置采集，记录, 分析和显示数据，启用警报以及将数据导出到第三方应用程序。

WebDAQ 504的计算引擎是树莓派计算模块（Raspberry Pi computer module）。通过使用WebDAQ开源代码，程序员可以直接访问树莓派计算模块，这使该系统成为真正的边缘计算解决方案。随附的Python示例程序允许程序员快速构建其应用程序，并连接程序的自定义显示和分析部分。

执行

在独立模式下，通过WebDAQ内置的应用程序进行配置及数据采集，实时分析不同工况（负载和速度）下的振动数据。

在IIoT模式下，WebDAQ 504与涡轮一起部署，并通过以太网进行通信。该系统支持将WebDAQ 504连接到公有云或私有云。通过自定义界面，可以实现诸如设备管理，远程监视和健康评估之类的应用程序，这些应用程序适合于分布式在线监视和健康管理应用程序场景。数据还可以通过MQTT协议上载，与辅助数据应用程序一起使用。

测试台可模拟多种操作条件，为操作员提供有价值的反馈。负载分析数据使工程师能够检测轴承和齿轮故障情况。

成果

完整的系统是一个灵活的平台，可以收集和分析振动数据。它满足了客户的专用软件需求，为客户提高了设备可靠性并减少了设备维护时间。

崔鹏
总经理
上海朋禾智能科技有限公司
上海市浦东新区纳贤路800号科海大楼
http://www.phengine.com

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