基于4g技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)電技術(shù)，更具體的說是涉及一種基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)保的可再生能源，將成為21世紀(jì)最主要的綠色能源之一。風(fēng)況是影響風(fēng)力發(fā)電設(shè)備效率的主要因素，年平均風(fēng)速大于6m/s的地區(qū)適宜建造大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，而年平均風(fēng)速為3?5m/s的地區(qū)由于風(fēng)力小、不穩(wěn)定，宜應(yīng)用小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。我國(guó)占全國(guó)土地76%的地區(qū)年平均風(fēng)速都在3?5m/s，因此發(fā)展小型離網(wǎng)型風(fēng)電站對(duì)我國(guó)有特別重要的意義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電站的關(guān)鍵設(shè)備，為了提高小型離網(wǎng)型風(fēng)電站運(yùn)行的安全可靠性和使用壽命，研究開發(fā)離網(wǎng)型小型風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)十分重要的工作。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外在風(fēng)電機(jī)組的在線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)行了一定的研究。國(guó)外許多大型風(fēng)電廠都配置了風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如Flender、Clipper, NRG等公司。國(guó)內(nèi)外已有的風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和的風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)方法大多是針對(duì)大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)的，而小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)上有較大的差別，因而不適用于小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0004]有公告號(hào)為CN 102541042B的專利公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離網(wǎng)型小型風(fēng)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)電機(jī)組、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、集線器、工控機(jī)、服務(wù)器和用戶端；風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)主體、塔桿和控制供電系統(tǒng)；風(fēng)力機(jī)主體包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、回轉(zhuǎn)體和減震器；控制供電系統(tǒng)包括剎車控制器、風(fēng)機(jī)控制器、蓄電池組、逆變器和卸荷箱；風(fēng)力機(jī)主體安裝在室外塔桿上，控制供電系統(tǒng)、集線器和工控機(jī)安裝在控制室內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)風(fēng)機(jī)控制器整流變成直流電并儲(chǔ)存在蓄電池組內(nèi)，蓄電池組輸出的直流電經(jīng)過逆變器逆變成交流電后供給用電電器工作；風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)和蓄電池組分別通過電纜與風(fēng)機(jī)控制器相連接，風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)裝有電壓傳感器和電流傳感器；
[0005]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由至少兩個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括終端節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)安裝在風(fēng)電機(jī)組的塔桿頂部的維修平臺(tái)上，匯聚節(jié)點(diǎn)安裝在風(fēng)電機(jī)組控制室內(nèi)；在所述終端節(jié)點(diǎn)內(nèi)根據(jù)實(shí)際需要安裝相應(yīng)的傳感器用于監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，所安裝的傳感器至少包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和振動(dòng)傳感器；終端節(jié)點(diǎn)周期性地采集風(fēng)速、風(fēng)向和塔桿振動(dòng)等數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)傳輸給集線器；集線器匯總各風(fēng)機(jī)控制器和匯聚節(jié)點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)，并和工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；工控機(jī)對(duì)集線器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析并將數(shù)據(jù)經(jīng)Internet或GPRS傳輸至服務(wù)器，當(dāng)工控機(jī)檢測(cè)到風(fēng)速或振動(dòng)超過工控機(jī)內(nèi)的預(yù)設(shè)值時(shí)，工控機(jī)向風(fēng)機(jī)控制器發(fā)出指令控制風(fēng)機(jī)剎車，該專利通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置就可以有效的達(dá)到一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)電機(jī)組的效果，但是由于該專利所采用的無線傳感器的傳輸方式為RS485傳輸，由于RS485傳輸需要服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)傳輸，這樣就會(huì)加大了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本，同時(shí)還需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模改造，進(jìn)一步加大了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)其客戶端基本都為PC機(jī)，而PC機(jī)無法移動(dòng)，只能夠定點(diǎn)的放置在固定的位置，需要人每隔一段時(shí)間去看一下PC機(jī)，若是在人不在的情況下風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障的話，就無法達(dá)到一個(gè)很好的監(jiān)控作用，容易導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞的問題，加大了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效減低風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本的基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)檢測(cè)到該故障后通過4G通訊模塊向遠(yuǎn)程維護(hù)人員的外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備發(fā)送告警短信或者與外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備上的維護(hù)軟件建立單向連接、發(fā)出告警指示；
[0009]步驟二，維護(hù)人員利用外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備與主機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，建立雙向連接，若驗(yàn)證未通過，則直接結(jié)束，若驗(yàn)證通過，繼續(xù)步驟三；
[0010]步驟三，由風(fēng)電場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，同時(shí)主機(jī)監(jiān)視整個(gè)維修過程，并且向遠(yuǎn)程維護(hù)人員實(shí)時(shí)報(bào)告過程信息，若維修過后故障排除，則直接結(jié)束，若未排除，繼續(xù)步驟四；
[0011]步驟四，維護(hù)人員通過外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備與主機(jī)的4G通訊模塊通訊，并與主機(jī)內(nèi)部維護(hù)軟件通訊，利用維護(hù)軟件對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試和維修，若之后故障排除，則直接結(jié)束，若未排除，繼續(xù)步驟五；
[0012]步驟五，現(xiàn)場(chǎng)人員與遠(yuǎn)程維護(hù)人員建立視頻和語音連接，系統(tǒng)主機(jī)向遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備發(fā)送實(shí)時(shí)全方位的故障現(xiàn)場(chǎng)視頻，通過這些現(xiàn)場(chǎng)信息，遠(yuǎn)程維護(hù)人員向現(xiàn)場(chǎng)人員下達(dá)指令，現(xiàn)場(chǎng)人員在其指導(dǎo)下進(jìn)行復(fù)雜的維修工作，若故障排除，則直接結(jié)束，若未排除，在制定維修計(jì)劃后結(jié)束。
[0013]通過采用上述技術(shù)方案，通過以上五個(gè)步驟的設(shè)置，就可以在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障的時(shí)候，及時(shí)的通知維護(hù)人員，然后維護(hù)人員利用外部遠(yuǎn)程設(shè)備與主機(jī)之間的通訊，來對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行多次的維修工作，以確保能夠及時(shí)有效的把風(fēng)電機(jī)組的故障排除，這樣的話就可以避免風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致重大損失，進(jìn)一步導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本增加的問題，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了維護(hù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程維修，最大程度減少對(duì)于維護(hù)人員親臨現(xiàn)場(chǎng)的需求，有效的減少了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在上述步驟一中所使用的主機(jī)包括顯示屏、UPS電源、用于與外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通訊的4G通訊模塊以及分別用于與風(fēng)電場(chǎng)控制室通訊和風(fēng)電機(jī)組通訊的兩個(gè)通訊接口，所述兩個(gè)通訊接口均與顯示屏耦接，所述兩個(gè)通訊接口均與4G通訊豐旲塊f禹接。
[0015]通過采用上述技術(shù)方案，通過主機(jī)的設(shè)置，在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障的時(shí)候就可以有效的監(jiān)測(cè)到，在主機(jī)監(jiān)測(cè)到之后，就可以通過4G通訊部分來將故障信號(hào)通過短信發(fā)送到維護(hù)人員的外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備上，或者是直接與外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備上的維護(hù)軟件建立單項(xiàng)連接，這樣就可以在故障發(fā)生時(shí)，無論維護(hù)人員身在何處都可以及時(shí)有效的得知故障信號(hào)，就可以及時(shí)的對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行遠(yuǎn)程維修，避免風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，最大程度減少了對(duì)于維護(hù)人員親臨現(xiàn)場(chǎng)的需求，有效的降低了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)在主機(jī)通過4G通訊部分與外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備通訊時(shí)，為直接通訊，其中間并不需要通過任何額外設(shè)立的服務(wù)器，就不需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的改造，只需要提供相應(yīng)的接口即可，這樣就可以有效的降低了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本，進(jìn)一步降低了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述主機(jī)的兩個(gè)通訊接口與風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)控制室均通過有線方式連接。
[0017]通過采用上述技術(shù)方案，通過有線的方式將兩個(gè)通訊接口分別于風(fēng)電機(jī)組合風(fēng)電場(chǎng)控制室有效的連接起來，使得三者之間可以有效的進(jìn)行通訊，這樣在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)控制室就可以及時(shí)有效的得知。
[0018]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述主機(jī)的兩個(gè)通訊接口均耦接有第一無線通訊模塊，所述風(fēng)電場(chǎng)控制室和風(fēng)電機(jī)組均耦接有第二無線通訊模塊，所述第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊通訊。
[0019]通過采用上述技術(shù)方案，通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊的設(shè)置，就可以有效的將風(fēng)電機(jī)組的故障信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)輸送到主機(jī)的通訊接口，主機(jī)就可以根據(jù)故障信號(hào)及時(shí)的做出反應(yīng)。
[0020]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述外部遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備為手機(jī)或平板電腦或筆記本電腦。
[0021]通過采用上述技術(shù)方案，手機(jī)、平板電腦以及筆記本電腦都是目前使用的最為廣泛的遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備，用在這里就可以有效的接受到主機(jī)發(fā)出的故障信號(hào)，使得維護(hù)人員及時(shí)有效的得知故障信號(hào)，及時(shí)的對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行維修，避免重大損失的產(chǎn)生，降低了風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。
[0022]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊均包括發(fā)射模塊和接收模塊。
[0023]通過采用上述技術(shù)方案，通過將第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊均設(shè)置有發(fā)射模塊和接收模塊，這樣就可以通過發(fā)射模塊來將所需要通訊的信號(hào)發(fā)射出去，通過接收模塊來接收由