CN106930902A - 基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统，包括由每个风电机组上安装的RFID射频识别标签、对风电机组传动链上旋转部件进行监测的传感器、射频识别器、信号调理模块、数据采集模块和无线通讯模块构成的采集系统、中央控制平台和客户端，所述采集系统通过无线网络连接中央控制平台，所述中央控制平台通过以太网连接客户端，所述客户端包括用户终端和客户端WEB服务器。本发明将风力发电机组的实时信息、故障预报进行一个系统化的整合，降低了风电机组的运行成本，进一步科学化风电机组的运行模式和巡检模式，创建了高效、科学的风电机组安全维护保障系统。
Description
技术领域
本发明涉及风电机组监测技术领域，尤其是一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统。
背景技术
风能是一种由太阳能转化而来的新型的绿色能源，具有环保和可再生的特点，在全世界均倡导低碳生活的社会背景下，如何开发和利用好风能是重中之重。目前风能最大的应用是利用其带动风力发电机组来发电，作为现有的火电和水电的清洁替代能源。根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会发布的一项关于中国发电的统计数据显示，截止到2015年底，中国风力发电机组累计装机容量成为世界第一。目前，中国国内风电机组的发展趋势是单机容量逐渐增大，国内主流的风电设备制造商都在研制和测试5MW及以上的大功率风机。
风力发电机组是一整套复杂的机械设备，当风机运行异常时，如不及时发现，就会损坏设备，严重影响生产。通常风电机组多安装在高山、荒野等自然条件相对恶劣的地方，无规律的风向和较大的温差都会导致风电机组发生一定的故障，检修和更换非常麻烦，长期以来风电场管理一直采用计划维修的方式。即一般风电机组运行一段时间后进行例行维护。采用这种维修方式，无法全面、及时地了解设备的运行状况，更无法准确地预知故障部位及原因。而事后维修则会造成维修工作的耗时太长、设备使用的经济性下降。
据统计，发电机、主轴承和齿轮箱发生故障导致停机的时间占到了68.7%。根据国家标准，对风电数据进行合理分析与统计必须先对采集的数据进行分析，挑出有效的合理数据，保证监测工作的有效性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统，包括由每个风电机组上安装的RFID射频识别标签、对风电机组传动链上旋转部件进行监测的传感器、射频识别器、信号调理模块、数据采集模块和无线通讯模块构成的采集系统、中央控制平台和客户端，所述采集系统通过无线网络连接中央控制平台，所述中央控制平台通过以太网连接客户端，所述客户端包括用户终端和客户端WEB服务器。
而且，所述的中央控制平台包括中央处理单元ARM、SDRM和Flash。
而且，所述的客户端包括安全访问控制模块、实时情况监测模块、数据查询模块和故障分析报告模块。
而且，所述的无线网络包括Wifi网络、Zigbee网络、3G网络或4G网络。
而且，所述的传感器包括振动传感器和加速度传感器。
而且，所述的加速度传感器采用LC0152T加速度传感器或LC0154T加速度传感器。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明将风力发电机组的实时信息、故障预报进行一个系统化的整合，降低了风电机组的运行成本，进一步科学化风电机组的运行模式和巡检模式，创建了高效、科学的风电机组安全维护保障系统。
附图说明
图1是本发明结构框图示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统，包括由每个风电机组上安装的RFID射频识别标签、对风电机组传动链上旋转部件进行监测的传感器、射频识别器、信号调理模块、数据采集模块和无线通讯模块构成的采集系统、中央控制平台和客户端，所述采集系统通过无线网络连接中央控制平台，所述中央控制平台通过以太网连接客户端，所述客户端包括用户终端和客户端WEB服务器。所述的中央控制平台包括中央处理单元ARM、SDRM和Flash；所述的客户端包括安全访问控制模块、实时情况监测模块、数据查询模块和故障分析报告模块；所述的无线网络包括Wifi网络、Zigbee网络、3G网络或4G网络；所述的传感器包括振动传感器和加速度传感器；所述的加速度传感器采用LC0152T加速度传感器或LC0154T加速度传感器。
风电机组远程监测归根到底是风电设备运行状况的监测，也就是运行数据的实时传递，基于物联网的风电机组远程监测系统应运行于客户端WEB服务器上，面向系统内被授权用户提供远程监测数据实时查询，历史数据查询分析，故障报告及分析等一系列的功能，授权用户通过网页登录检测系统中，可以及时的对系统内的风电机组进行远程监测，查看机组的实时运行状态，提早发现问题、解决问题、更好的提高风电场的经济效益。
所述采集系统负责数据的采集，相当于感知层，主要是由每个风电机组上安装的RFID射频识别标签、对风电机组传动链上旋转部件进行监测的传感器、射频识别器、信号调理模块、数据采集模块和无线通讯模块构成，所述中央控制平台主要由中央处理单元ARM及存储设备构成实现对数据的存储及处理，客户端主要由客户端WEB服务器及终端构成实现对风机运行状态的实时监测、查询及历史数据分析。为了对设备进行唯一化识别，在每个风电机组上安装RFID射频识别标签，将射频识别器、采集信息的传感器和上传信息的无线通讯模块进行集成化处理，一是为了方便安装，二是为了方便发生故障时及时更换。
根据风机振动检测的特殊性，加速度传感器采用LC0152T加速度传感器或LC0154T加速度传感器。信号调理模块主要完成对加速度传感器的激励、传感器输出信号的转换、放大和抗混滤波，最后输出信号到数据采集模块。
远程监测功能的实现通过客户端实现的。当用户在电脑上打开浏览器，在地址栏输入访问系统所需IP，进入权限认证界面，根据权限的高低可以运行实时监测、数据查询、数据导出、运行趋势分析等功能。
客户端按照其权限和功能分为安全访问控制模块、实时情况监测模块、数据查询模块、故障分析报告模块。
所述安全访问控制模块主要是对登录系统IP的人员进行身份认证，对不同的用户组授予不同的权限，对认证地址非法、认证失败进行信息记录并留存，多次失败限制用户账号或IP；对认证成功进入系统的人员的全部操作进行记录表并留存，以保护数据资料的安全和系统的稳定。
所述实时情况监测模块主要是将通过无线网络上传的风电机组的状态参数和周围环境的参数，通过后台程序录入数据库并显示在系统的界面上。
所述数据查询模块是提供给授权用户风电机组运行状态、环境数据等有关记录的查询，并对需要的数据以Excel的格式导出。
所述故障分析报告模块主要功能是根据数据库内的风电机组和环境监测的数据进行分析和往期数据进行比较，绘制风电机组进行趋势图，当发现实时数据异常或经分析预计可能出现故障时及时向有关用户组报警提示。
本发明将风力发电机组的实时信息、故障预报进行一个系统化的整合，降低了风电机组的运行成本，进一步科学化风电机组的运行模式和巡检模式，创建了高效、科学的风电机组安全维护保障系统。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种基于工业物联网技术的风电机组远程实时监测系统，其特征在于：包括由每个风电机组上安装的RFID射频识别标签、对风电机组传动链上旋转部件进行监测的传感器、射频识别器、信号调理模块、数据采集模块和无线通讯模块构成的采集系统、中央控制平台和客户端，所述采集系统通过无线网络连接中央控制平台，所述中央控制平台通过以太网连接客户端，所述客户端包括用户终端和客户端WEB服务器。
2.根据权利要求1所述的基于工业物联网技术的风电机组远程实时检测系统，其特征在于：所述的中央控制平台包括中央处理单元ARM、SDRM和Flash。
3.根据权利要求1所述的基于工业物联网技术的风电机组远程实时检测系统，其特征在于：所述的客户端包括安全访问控制模块、实时情况监测模块、数据查询模块和故障分析报告模块。
4.根据权利要求1所述的基于工业物联网技术的风电机组远程实时检测系统，其特征在于：所述的无线网络包括Wifi网络、Zigbee网络、3G网络或4G网络。
5.根据权利要求1所述的基于工业物联网技术的风电机组远程实时检测系统，其特征在于：所述的传感器包括振动传感器和加速度传感器。
6.根据权利要求5所述的基于工业物联网技术的风电机组远程实时检测系统，其特征在于：所述的加速度传感器采用LC0152T加速度传感器或LC0154T加速度传感器。
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