CN104166938A - 一种基于手机app的风电运维指挥系统 - Google Patents

一种基于手机app的风电运维指挥系统 Download PDF

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贾利民
庞宇
刘展
童亦斌
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Abstract

本发明公开了一种基于手机APP的风电运维指挥系统,该指挥系统包括:现场运维端、本地指挥端、中央指挥端、远程指挥端。本发明所述技术方案可实时监测风电机组的运行状态,同时能够对风电机组的现场运维提供远程视频指挥,有效地克服了由于环境因素和人员不便等因素造成的维护困难问题,本发明提出的基于手机APP的指挥端具携带方便,操作简单,使用灵活的特点,能够有效降低风电机组的故障时间,提高风电场的经济效益。

Description

—种基于手机APP的风电运维指挥系统
技术领域
[0001] 本发明涉及风力发电运维领域,特别是一种基于手机APP的风电运维指挥系统。
背景技术
[0002] 在近年来,风力发电得到了迅猛的发展,已经实现了大规模商业化应用。风力发电机组由于其分布式的特点,以及运行环境的恶劣,使得风力发电机组的运营维护非常困难。现有维护方式对维护人员除专业素质要求外,由于需要经常攀爬风机,对维护人员身体素质也有较高要求。而许多拥有大量现场维护经验和理论知识的高端专业技术人员由于时间紧张、年龄偏大、身体素质相对较差等因素很难进行风电现场维护作业;而进行现场维护维修工作人员相对年轻,维护维修经验相对薄弱,维护维修效率相对较低。
[0003] 针对目前风力发电机组运营维护过程中的问题,本发明提出了一种基于手机APP应用的风电运维指挥系统。具携带方便,操作简单,使用灵活的特点,能够有效降低风电机组的故障时间,提高风电场的经济效益。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种基于APP的风电运维指挥系统,克服由于环境,人员不便等因素造成的风机组维护不及时问题,以方便用户随时对风机组异常状态进行处理。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案
[0006] 一种风电运维指挥系统,该指挥系统包括:
[0007] 现场运维端,用于实时对风电机组的现场状态信息进行采集;
[0008] 本地指挥端,用于本地指挥人员分析现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息,并对现场运维端的现场操作人员进行视频指挥;
[0009] 中央指挥端,用于中央控制室指挥人员对现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息进行分析,并对现场运维端的操作人员和本地指挥端的指挥人员进行指挥;
[0010] 远程指挥端,用于跨地区的总控制中心对现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息进行分析,对现场运维端的操作人员以及中央指挥端和/或本地指挥端的指挥人员进行远程指挥。
[0011 ] 优选的,所述现场运维端包括
[0012]固定信息采集终端,用于采集风机组的运行状态信息;
[0013] 手机指挥终端,用于对风电机组的运行状态进行监测,同时能够与本地指挥端、中央指挥端和远程指挥端进行远程视频语音双向通讯和记录现场运维过程中的运维信息;
[0014] 多终端以太网接入模块,用于固定信息采集设备和手机指挥终端接入现场局域网。
[0015] 优选的,所述本地指挥端包括
[0016] 本地固定指挥终端,用于与现场运维端的手机指挥终端进行视频指挥通讯,同时,能够与现场运维端的固定信息采集终端进行通信,读取风电机组的运行状态信息;
[0017] 手机指挥终端,用于与现场运维端的手机指挥终端进行视频指挥通讯,同时,能够与现场运维端的固定信息采集终端进行通信,读取风电机组的运行状态信息;
[0018] 多终端以太网接入模块,用于本地指挥终端和手机指挥终端接入现场局域网。
[0019] 优选的,所述中央指挥端包括
[0020] 中央固定指挥终端,用于显示风电机组现场状态信息,并与本地指挥端的指挥人员和/或现场运维端的操作人员进行信息交互;
[0021] 系统支持服务器,用于管理各个指挥终端,同时支持各指挥端的信息交互;
[0022] 手机指挥终端,用于监控风电机组现场运行状态信息,并与现场运维端的手机指挥终端和/或本地指挥终端的手机指挥终端进行视频指挥通讯。
[0023] 多终端以太网接入模块,用于中央固定指挥终端和手机指挥终端接入现场局域网。
[0024] 优选的,所述远程指挥终端包括
[0025] 远程资源管理调度平台,用于对风电机组的现场状态信息进行分析,优化调度维护维修资源,根据优化方案对操作人员进行指挥;
[0026] 远程协同指挥平台,用于根据风电机组的现场状态信息,对风电机组状态进行状态分析,根据调整方案对操作人员进行指挥;
[0027] 手机指挥终端,用于中央手机指挥终端进行通讯及信息交互。
[0028] 优选的,所述手机指挥终端包括
[0029] 视频通话单元,用于实现手机终端和其他指挥终端之间的视频语音双向通讯;
[0030] 运行状态监控单元,用于实现风电机组运行状态的实时监控;
[0031] 信息管理单元,用于对运维过程中的相关信息进行管理。
[0032] 优选的,所示视频通话单元包括
[0033] 视频双向通话模块,用于支持手机指挥终端之间或者本地指挥终端和中央指挥终端之间双向视频通话,传输通话双方的视频信息和音频信息;
[0034] 多方视频邀请模块,用于支持双方进行视频通话过程中,根据通话情况,邀请第三方或多方同时通讯,共同对风力发电机组运行状态进行分析以及研究风电机组维护维修策略;
[0035] 电子白板模块,用于支持视频图像和文字同步传输;
[0036] 视频截图模块,用于支持实时根据需要对风电机组运行状态或者运维手段继续拧截图保存;
[0037] 通话信息记录模块,对运维时间、运维策略和运维结果进行信息记录。
[0038] 优选的,所述状态监控单元包括
[0039] 视频监控模块,用于实时从现场运维端获得风电机组现场状态视频信息;
[0040] 视频存储模块,用于存储风电机组现场状态视频信息;
[0041] 视频回放模块,用于对存储的视频信息进行回放分析;
[0042] 云台控制模块,用于对现场运维端的监控设备的云台方位进行调整;
[0043] 红外控制模块,用于开启或关闭监控设备的红外线功能;
[0044] 对焦控制模块,用于调整监控设备的对焦功能。
[0045] 优选的,所述信息管理单元包括
[0046] 信息发布模块,用于手机指挥终端接收系统支撑服务器发布的信息;
[0047] 报表打印模块,用于相应的数据汇总后进行报表打印;
[0048] 维护记录管理模块,用于存储和查询系统的维护记录;
[0049] 签到管理模块,用于对工作人员的打卡签到进行储存和查询。
[0050] 优选的,该系统采用多终端以太网接入模块支持现场运维端、本地指挥端和中央指挥单元之间的数据通信;该系统的远程指挥端采用通信网络组实现远程指挥单元与现场运维单元、本地指挥单元和中央指挥单元的通信。
[0051] 本发明的有益效果如下:
[0052] 本发明所述技术方案可实时对风机组状态进行监控维护,有效克服了由于环境因素和人员不便等因素造成的维护困难的问题,本发明提供的基于手机的客户维护端具携带方便,操作简单,使用灵活的特点,能够有效降低风电机组的故障时间,提高风电场的经济效益。
附图说明
[0053] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明;
[0054] 图1示出本发明所述一种风电运维指挥系统示意图;
[0055] 图2示出本发明所述手机指挥终端的功能模块示意图;
[0056] 图3示出本发明所述风电运维指挥系统的无线网络的示意图。
具体实施方式
[0057] 下面结合一组实施例及附图对本发明做进一步描述。
[0058] 如图1所示,本发明提供了一种风电运维指挥系统,该指挥系统包括现场运维端、本地指挥端、中央指挥端、远程指挥端和通信网络组,该系统采用多终端以太网接入终端支持现场运维端、本地指挥端和中央指挥端之间的数据通信,本发明多终端以太网接入终端采用路由器/交换机等通信网络设备;该系统采用通信网络组实现远程指挥端与现场运维端、本地指ί车端和中央指ί车端的通讯。
[0059] 现场运维端包括固定信息采集终端,用于采集风机组的多种状态数据,固定信息采集终为视频监控设备,可以实时采集视频监控数据;风电机组调控模块,用于现场操作人员根据指挥对风电机组进行调控;手机指挥终端,用于实时与本地指挥端、中央指挥端和远程指挥端进行远程视频语音双向通讯。现场运维端位于风电机组机舱,主要包括手机指挥终端、固定信息采集终端和多终端以太网接入模块。手机指挥终端的主要功能为进行视频双向通话,风电机组状态监控和风电机组运维信息化管理。手机指挥终端能够和其他指挥终端进行双向通信,向其他指挥终端传送风电机组现场信息,以及接收其他指挥终端传送的信息。多终端以太网接入模块的是固定信息采集设备和手机指挥终端的入网接口,通过多终端以太网接入模块风电机组现场状态信息能够传送到各个指挥终端,通过多终端以太网接入模块现场运维端的手机指挥终端能够接收到来自其他指挥终端的信息。固定信息采集终端的主要功能为监控风电机组现场状态,监控信息包括但不仅限于视频、音频信息等。
[0060] 本地指挥终端包括多个固定信息采集终端,用于根据风电机组现场状态信息进行分析,直接对现场运维端的操作人员进行指挥;手机指挥终端,用于与现场运维端的手机指挥终端进行视频指挥通讯。本地指挥端位于风电机组塔基,主要包括手机指挥终端、固定指挥终端和多终端以太网接入模块。多终端以太网接入模块的主要功能为本地处的手机指挥终端和固定指ί车终端的入网接口。通过多终端以太网接入|旲块,手机指ί车终端和固定指ί车终端能够接入现场光纤以太网络或者现场无线网络。本地指挥端的手机指挥终端和固定指挥终端能够和现场运维端的信息采集终端进行通信,获取风电机组现场状态信息,同时,能够和中央指挥端和现场运维端的指挥终端进行双向信息交互。
[0061] 中央指挥端包括中央固定指挥终端,用于根据风电机组现场状态信息进行分析,直接对本地指挥端的指挥人员和/或现场运维端的操作人员进行指挥;系统支持服务器,用于管理各个指挥终端,同时支持各指挥端的信息交互;手机指挥终端,用于根据风电机组现场状态信息进行分析,与现场运维端的手机指挥终端和/或本地指挥终端的手机指挥终端进行视频指挥通讯。中央指挥端位于风电场中央监控中心,主要包括手机指挥终端、中央固定指挥终端、系统支撑服务器和多终端以太网接入模块。多终端以太网接入模块的主要功能为指ί车终端的入网接口。通过多终端以太网接入|旲块,手机指ί车终端和中央固定指ί车终端能够接入现场光纤以太网络或者现场无线网络。中央指挥端的手机指挥终端和中央固定指挥终端能够和现场运维端的信息采集终端进行通信,获取风电机组现场状态信息,同时,能够和本地指挥端和远程指挥端的指挥终端进行双向信息交互。系统支撑服务器的功能是整个指挥系统的数据管理中心,通过支撑服务器来管理各个指挥终端,并且通过支撑服务器与各个指挥终端实现信息交互。
[0062] 远程指挥端包括远程资源管理调度平台,用于对风电机组的现场状态信息进行分析,优化调度维护维修资源,根据优化方案对操作人员进行指挥;远程协同指挥平台,用于根据风电机组的现场状态信息,对风电机组状态进行状态分析,根据调整方案对操作人员进行指挥;手机指挥终端,用于中央手机指挥终端进行通讯及信息交互。远程指挥端位于远程指挥中心,主要包括手机指挥终端、远程资源管理调度平台和远程协同指挥平台。手机指挥终能够和中央指挥端的指挥终端进行信息交互,获取风电机组现场信息的同时,能够对风电机组的运行维护进行指导。远程资源调度平台根据对风电场内机组的运行状态信息,合理的优化调度维护维修资源,优化风电场运行维护策略,提高风电场的经济效益。远程协同指挥平台能够集合各种优势资源对风电机组的运行维护进行协同指挥,发挥资源优势,解决风电场运行维护问题。
[0063] 本发明所述手机指挥终端包括视频通话单元,用于实现手机模块之间的视频语音双向通讯;运行状态监控单元,用于实时进行现场运维端视频监控和调整;信息管理单元,用于对运维指挥系统的相关信息进行管理。
[0064] 视频通话单元包括视频双向通话模块、多方视频邀请模块、电子白板模块、视频截图模块和通话信息记录模块。视频双向通话模块可实现多个客户指挥端之间可以进行双向视频通话,传输通话双方的视频信息和音频信息。多方视频邀请模块可实现双方进行视频通话过程中,根据通话情况,邀请第三者或更多人加入到视频通话过程中,一起进行风力发电机组运行状态分析以及研究风电机组维护维修策略。电子白板模块可实现图像文字同步传输功能,为了提高客户指挥端双方的信息传输效率,可以同时传输视频信息和文字信息,便于对通信内容的理解和掌握。视频截图模块可实现客户指挥端进行现场运维操作过程中,对于一些比较典型的机组运行状态或者运维手段进行截图保存,便于以后查询和学习。通话信息记录模块可实时客户指挥端进行运行维护的过程进行记录,包括运行维护时间,运行维护策略,运行维护结果等信息记录,做到对运行维护过程的量化管理。
[0065] 风电机组运行状态监控单元包括视频监控模块、视频存储模块、视频录像回放模块和设备调整模块,所述设备调整模块包括云台控制模块、红外控制模块和对焦控制模块。视频实时监控指通过手机指挥终端能够实时监控风电机组的状态信息,同时,发现一些疑惑或者故障的状态信息进行视频录像存储,并且能够根据需要对视频录像存储信息进行查询。此外,还可通过运行状态监控单元对现场运维单元中的监控设备进行控制,例如利用云台模块控制云台的水平方向旋转,竖直方向旋转,利用红外控制模块控制监控设备红外线的开启,或者是关闭,控制监控装置的启动、开关、拍摄角度、调焦、照明亮度调节、视频音频监控及数据传输参数设置等。
[0066] 信息管理单元包括消息发布模块、报表打印模块、维护维修记录存储模块、维护维修记录查询模块、打卡签到模块和打卡签到查询模块。信息发布模块用于客户指挥端接接受中央指挥单元发布的信息,便于对整个风电运行状态的了解。信息管理单元可以对维护维修记录进行存储,并且对历史维护维修记录的查询,提高风电场运维效率。信息管理单元可对风电运维人员的运维状态进行信息化管理,如打卡签到以及签到查询等信息。
[0067] 本发明所述固定信息采集模块可安装在可以有利观察或者检测风电机组重要部件运行状态的区域,例如机舱、轮毂、叶片内部、机舱外部、塔筒等区域,监控信息包括传动系统运行状态、偏航装置运行状态、润滑系统漏油情况、叶片积水情况、叶片折损破裂情况、螺栓紧固情况、风电机组安防情况、线缆是否扭断等。
[0068] 如图1所示,为便于实际维修调控,一般现场运维端设置在塔顶部,可直接对风电机组进行调控,本发明所述技术方案是所述本地指挥端设置在塔基,使高级现场维护技术人员或管理人员在不需要攀爬风电机组的情况下与风力发电机组现场运维端进行视频音频及数据通讯,在塔基实现实时维护维修指挥功能,提高维护维修效率;同时本地指挥端还与高层级的中央指挥端以及远程指挥端进行视频音频及数据通讯,及时获取风电机组维护维修资源支持。本地指挥端可以根据现场实际需要安装于风力发电机组的塔基处,或者安装于风力发电机组的机舱处。中央指挥模块设置在风电机组的厂区的控制室内,使高级现场维护技术人员或管理人员可以远距离对风电场中多台风电机组现场运维端进行视频音频及数据通讯,对现场维护进行现场指导及资源调度指挥,提高维护维修效率。远程指挥端主要包括远程协同指挥平台和远程资源管理调度平台。通过在远程监控中心设置远程指挥环节,使高级现场维护技术人员或管理人员在远程指挥中心基于监控视频音频信息,集中实现对分布在不同风电场的多台风电机组现场运维端进行视频音频及相关数据通讯,对现场维护进行现场指导及资源调度指挥,提高维护维修效率;同时远程指挥端与中央指挥端和本地指挥端进行视频音频及数据通讯,获取风电机组及风电场内故障详细信息情况,提高较高级别运营维护决策支持。本发明可通过现场运维端、本地指挥端、中央指挥端和远程指挥端设有的手机指挥终端进行实时视频语音双通信,极大的缩短的排除风电机组异常的之间,使指挥更加及时,调控更加准确,同时也提供高了处理异常故障的应急能力。本发明所述的手机指挥终端可避免由于有经验的维护人员由于休假、外出等原因无法及时参与现场异常状态的指挥与调控的问题。
[0069] 如图3所示,通信网络组包括现场以太环网和无线网络。现场以太环网是指风电现场目前已经铺设好的网络,各个指挥终端之间利用以太网环进行信息交互。无线网络是指独立架设无线网络,各个指挥终端之间利用独立架设的无线网络进行信息交互。独立架设的无线网络拓扑结构。无线网络由Mesh节点和客户端节点组成。根据风电场地势特征和风力发电机组的排布位置,合理优化布置Mesh节点的数量和位置,得到最佳性能比的无线网络。
[0070] 本发明所述风电运维指挥系统通过现场运维端对风电机组进行实时状态采集,获得风电机组的运行状态,本地指挥端的操作人员根据风电机组的运行状态对现场运维端的操作人员进行相应的指挥。当遇到紧急异常情况时,本地指挥端可与设置在厂区的中央指挥端和/或设置在异地总控中心的远程指挥端的操作人员进行通讯,中央指挥端和/或远程指挥端的操作人员根据风电机组的状况进行分析,对现场运维端和/或本地指挥端的操作人员进行相应的指挥。当高级技术及运维人员由于特殊因素,无法对异常情况直接进行指挥时,可通过本发明所述的基于手机的客户指挥端直接从现场运维端获取详细的风电机组异常状态信息,并同时与现场运维端的操作人员以及各个指挥端进行视频语音通讯,根据风电机组异常状态情况进行指挥,极大的降低了异常状态反应时间,并且能够尽快集结起多名高级技术和运维人员,更加有效的处理风电机组的异常情况。
[0071] 本发明基于手机APP应用的风电运维指挥系统,并基于视频音频双向通讯技术实现了运维专家对实时现场运维指挥及检查功能,通过提高风电运营维护自动化水平、改善现有运维方式,提高了风电场运营维护效率。本发明所述基于手机APP应用的风电场运维指挥系统不仅适用于风电运维,也适用于各种基于手机APP应用的运维场合。
[0072] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,该指挥系统包括: 现场运维端,用于实时对风电机组的现场状态信息进行采集; 本地指挥端,用于本地指挥人员分析现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息,并对现场运维端的现场操作人员进行视频指挥; 中央指挥端,用于中央控制室指挥人员对现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息进行分析,并对现场运维端的操作人员和本地指挥端的指挥人员进行指挥; 远程指挥端,用于跨地区的总控制中心对现场运维端采集得到的风电机组现场状态信息进行分析,对现场运维端的操作人员以及中央指挥端和/或本地指挥端的指挥人员进行远程指挥。
2.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,所述现场运维端包括 固定信息采集终端,用于采集风机组的运行状态信息; 手机指挥终端,用于对风电机组的运行状态进行监测,同时能够与本地指挥端、中央指挥端和远程指挥端进行远程视频语音双向通讯和记录现场运维过程中的运维信息; 多终端以太网接入模块,用于固定信息采集设备和手机指挥终端接入现场局域网。
3.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,所述本地指挥端包括 本地固定指挥终端,用于与现场运维端的手机指挥终端进行视频指挥通讯,同时,能够与现场运维端的固定信息采集终端进行通信,读取风电机组的运行状态信息; 手机指挥终端,用于与现场运维端的手机指挥终端进行视频指挥通讯,同时,能够与现场运维端的固定信息采集终端进行通信,读取风电机组的运行状态信息; 多终端以太网接入模块,用于本地指挥终端和手机指挥终端接入现场局域网。
4.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,所述中央指挥端包括 中央固定指挥终端,用于显示风电机组现场状态信息,并与本地指挥端的指挥人员和/或现场运维端的操作人员进行信息交互; 系统支持服务器,用于管理各个指挥终端,同时支持各指挥端的信息交互; 手机指挥终端,用于监控风电机组现场运行状态信息,并与现场运维端的手机指挥终端和/或本地指挥终端的手机指挥终端进行视频指挥通讯; 多终端以太网接入模块,用于中央固定指挥终端和手机指挥终端接入现场局域网。
5.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,所述远程指挥终端包括 远程资源管理调度平台,用于对风电机组的现场状态信息进行分析,优化调度维护维修资源,根据优化方案对操作人员进行指挥; 远程协同指挥平台,用于根据风电机组的现场状态信息,对风电机组状态进行状态分析,根据调整方案对操作人员进行指挥; 手机指挥终端,用于中央手机指挥终端进行通讯及信息交互。
6.根据权利要求2至5任意一项所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于,所述手机指挥终端包括 视频通话单元,用于实现手机终端和其他指挥终端之间的视频语音双向通讯; 运行状态监控单元,用于实现风电机组运行状态的实时监控; 信息管理单元,用于对运维过程中的相关信息进行管理。
7.根据权利要求6所述的一种基于手机APP的风电运维手机指挥终端,其特征在于,所示视频通话单元包括 视频双向通话模块,用于支持手机指挥终端之间或者本地指挥终端和中央指挥终端之间双向视频通话,传输通话双方的视频信息和音频信息; 多方视频邀请模块,用于支持双方进行视频通话过程中,根据通话情况,邀请第三方或多方同时通讯,共同对风力发电机组运行状态进行分析以及研究风电机组维护维修策略;电子白板模块,用于支持视频图像和文字同步传输; 视频截图模块,用于支持实时根据需要对风电机组运行状态或者运维手段继续拧截图保存; 通话信息记录模块,对运维时间、运维策略和运维结果进行信息记录。
8.根据权利要求6所述的一种基于手机APP的风电运维手机指挥终端,其特征在于,所述状态监控单元包括 视频监控模块,用于实时从现场运维端获得风电机组现场状态视频信息; 视频存储模块,用于存储风电机组现场状态视频信息; 视频回放模块,用于对存储的视频信息进行回放分析; 云台控制模块,用于对现场运维端的监控设备的云台方位进行调整; 红外控制模块,用于开启或关闭监控设备的红外线功能; 对焦控制模块,用于调整监控设备的对焦功能。
9.根据权利要求6所述的一种基于手机APP的风电运维手机指挥终端,其特征在于,所述信息管理单元包括 信息发布模块,用于手机指挥终端或者本地指挥终端接收系统支撑服务器发布的信息; 报表打印模块,用于相应的数据汇总后进行报表打印; 维护记录管理模块,用于存储和查询系统的维护记录; 签到管理模块,用于对工作人员的打卡签到进行储存和查询。
10.根据权利要求2至5所述的一种基于手机APP的风电运维指挥系统,其特征在于, 该系统采用多终端以太网接入模块支持现场运维端、本地指挥端和中央指挥端接入风电现场局域网络; 该系统的远程指挥端采用通信网络组实现远程指挥端与现场运维端、本地指挥端和中央指挥端的通信; 该系统的现场运维端、本地指挥端、中央指挥端和远程指挥端,通过有线方式或者无线方式组成局域网。
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