风能是一种很有价值的能源，与其他能源相比，风能不会污染空气，而且不会产生任何有害物质。现在风力发电不再是一种可有可无的补充能源，它已经成为最具有商业化发展前景的成熟技术和新兴产业。风力发电机是风电场的关键设备, 其工作环境恶劣且受力复杂,随着野外装机规模的不断扩大, 风力发电机状态监测也就越来越重要。齿轮箱是机组的关键部件, 也是故障率较高的部件之一, 其性能的好坏直接影响整个机组发电的效率。对齿轮箱振动信号进行监测,可以判断出齿轮箱产生故障的部位和损伤程度, 从而在故障发生早期就采取措施进行维修, 避免由于故障恶化所带来的经济损失。
风力发电机组振动报警系统是状态监测系统的重要组成部分。本文结合某风电场风力发电机组齿轮箱的实际振动情况，在LabVIEW软件平台下完成了DSP和上位机的数据通信、报警值的计算及报警显示、报警记录的存储及查询等功能。
系统结构
风力发电机组振动报警系统主要由以下几部分组成：振动信号拾取、信号调理、报警参数选取与计算、监测与报警等，如图1所示。通过在风力发电机组齿轮箱上选取合适的测点，然后安装速度传感器来实现对振动信号的拾取。振动速度信号经由传感器变为电压信号，然后将其送入DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）进行信号调理、采样等。最后，将振动信号通过光纤传输至上位机的LabVIEW软件平台下进行报警值的计算、振动报警和报警记录的存储。
数据通信
1、CAN总线协议DSP需要通过一种虚拟接口技术来实现与上位机LabVIEW的通信。由于风力发电机组工作环境相对恶劣，本设计的初衷是将系统的可靠性放在首位，在对多种成熟的总线协议考察论证后，采用CAN总线协议。
CAN总线的配置采用CAN数据包转换模式和CAN-bus转以太网通信方式。CAN数据包转换模式采用特定的数据报文的形式，实现CAN-bus与以太网或串口之间的数据传输，此模式采用20字节定长数据报文传输数据，封装了所有的CAN-bus 2.0A/B报文信息，并且采用帧对帧转换传输模式，符合CAN-bus工作特性，实时性极好。上位机软件通过Socket规范与设备直接建立TCP/IP连接，在成功建立TCP/IP连接后，上位机与设备就可以进行双向数据通信。
2、网络通信
网络通信是构建智能化分布式自动测试系统的基础，LabVIEW提供了强大的网络通信功能，包括TCP、UDP、.NET、SMTP-Email、IrDA、DataSocket、ActiveX及远程面板等。其中基于TCP协议的通信方式是最为基本的网络通信方式。TCP从程序接收数据并将数据处理成字节流，将字节组合成段，然后TCP对段进行编号和排序以便传递。在两个TCP主机可以交换数据之前，必须先相互建立会话。TCP会话通过三向握手的过程进行初始化，这个过程使序号同步，并提供两个主机之间建立虚拟连接所需的控制信息。一旦初始的三向握手完成，在发送和接收主机之间将按顺序发送和确认段。关闭连接之前，TCP使用类似的握手过程验证两个主机都完成发送和接收全部数据。在数据传输中，TCP/IP通过提供通用网络服务，使得具体网络技术对用户或应用程序透明，从而将具体通信问题从网络细节中解放出来，使网络应用更加灵活方便。体现到LabVIEW应用中，我们可以直接调用TCP模块完成流程编写，而无须过多考虑网络的底层实现。根据IP协议内容和TCP的报文格式，数据传输需确定各主机的IP地址及通信的源端口号、目标端口号，从而实现端口对端口基础上的面向连接的数据通信。
