CN107682177B - 通信故障监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信故障监测系统及方法。监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，将监测到的故障发送至远程服务器，向风力发电机组主站发送触发信号；风力发电机组主站获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；远程服务器接收监测到的故障、运行状态信息和运行环境状况信息。本发明实施例的通信故障监测系统及方法，远程服务器能够获取风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机组通信质量和改善机组整体工作性能。

Description

通信故障监测系统及方法
技术领域
本发明涉及故障检测技术领域，尤其涉及一种通信故障监测系统及方法。
背景技术
使用过程现场总线(Process Field Bus，Profibus)连接设备(站点)时，如果某个总线站点出现故障或掉线，设备还在继续运行的话，这时该设备及其周围人员都将处于非常危险的状态，一旦设备出现误动作，将导致严重的生产事故。对于总线的实时状态，必须在程序中进行判断，故障的站点号必须及时被读出，这样控制器才能根据总线故障信息，快速进行保护性的输出，甚至停止输出，使设备运行处于安全状态。
风力发电机组普遍采用Profibus作为机组系统的通讯方式。而机组系统内部环境复杂，存在严重的空间静电干扰和电网干扰。通讯链路中存在滑环和光电转化模块等诸多结构，增加了链路的复杂性。在多元干扰、繁琐走线和接线接地复杂等情况下，整个机组系统的通信性能可能呈现出较差的水平。
目前，测试机组通信问题的方法主要有：使用专业工具如在线检测设备进行机组通讯状态的现场测试和使用在线监测模块在线监测记录机组通讯过程中所出现的故障波形和故障报文。
但是对于那些不规律出现的和偶尔出现的故障报文或故障波形的通信故障，现场测试即使花费大量时间也不一定能够捕捉到，在线监测模块虽然可以将其实时准确地记录下来，但是假如这些通信故障不足以使机组产生故障，那么将无法获取此时风力发电机组的运行状态信息。不利于分析这些通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，无法满足提高机组通信质量和改善机组整体工作性能的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种通信故障监测系统及方法，远程服务器能够获取通信故障发生时，风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机组通信质量和改善机组整体工作性能。
一方面，本发明实施例提供了通信故障监测系统，系统包括：
监测装置，该监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向风力发电机组主站发送触发信号；
风力发电机组主站，该风力发电机组主站接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
远程服务器，该远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收风力发电机组主站发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
另一方面，本发明实施例提供了一种通信故障监测方法，方法包括：
由监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向风力发电机组主站发送触发信号；
由风力发电机组主站接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
由远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收风力发电机组主站发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
再一方面，本发明实施例提供了一种通信故障监测系统，系统包括：
监测装置，该监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
机电系统控制器，该机电系统控制器接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
远程服务器，该远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收机电系统控制器发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
再一方面，本发明实施例提供了一种通信故障监测方法，方法包括：
由监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
由机电系统控制器在接收触发信号，接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
由远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收机电系统控制器发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
本发明实施例的通信故障处理系统及方法，远程服务器能够获取通信故障发生时，风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机组通信质量和改善机组整体工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的风力发电机组通讯的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的通信正常时通信链路的波形示意图；
图3示出了本发明实施例提供的通信故障时通信链路的波形示意图；
图4示出了本发明实施例提供的通信故障监测的原理示意图；
图5示出了本发明实施例提供的通信故障监测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1示出了本发明实施例提供的风力发电机组通讯的结构示意图。风力发电机组通讯结构主要包括三个部分：塔底101、机舱102和轮毂103。整个风力发电机组通讯结构中包括：一个主站1、7个子站、两个光电转换器、滑环2、监测装置3、过程现场总线4以及远程服务器14；7个子站分别为：第一子站5、第二子站6、第三子站7、第四子站8、第五子站9、第六子站10和第七子站11；两个光电转换器分别为第一光电转换器12和第二光电转换器13。其中，主站1、监测装置3、第一子站5、第二子站6和第一光电转换器12位于塔底101；第二光电转换器13和第三子站7位于机舱102；第四子站8、第五子站9、第六子站10和第七子站11位于轮毂103。整个通讯链路被两个光电转换器分割为两部分。
本发明实施例提供的通信故障监测系统包括：监测装置3、主站1和远程服务器14。
监测装置3针对风力发电机组的过程现场总线4的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器14，并向风力发电机组主站发送触发信号。
主站1接收监测装置3发送的触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将获取到的运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器14。
远程服务器14接收监测装置3发送的监测到的故障，以及主站1发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
在本发明的一个实施例中，监测到的故障包括：故障报文和/或故障波形。
示例性的，假设通信正常时通信链路的波形如图2所示。图2示出了本发明实施例提供的通信正常时通信链路的波形示意图。通信故障时通信链路的波形如图3所示。图3示出了本发明实施例提供的通信故障时通信链路的波形示意图。
以监测到的故障为故障波形为例。当监测装置3监测到通信链路存在如图3所示的波形时，表示监测到故障波形，将监测到的图3所示的故障波形发送至远程服务器14，并向主站1发送触发信号。主站1在接收到该触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将获取到的运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器14。
比如，获取故障发生时刻前90秒以及后30秒连续120秒的风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息。
在本发明的一个实施例中，风力发电机组的运行环境状况信息可以包括：环境温度、环境相对湿度、风速、风向、风力、大气压力、电网电压和电网电流等。风力发电机组的运行状况信息可以包括：发电机转速、风轮转速、发电机温度、控制器温度、主站电压和子站电压等。
以风速为例，假设获取到的故障发生时刻前90秒以及后30秒连续120秒的风速如表1所示。
表1
在本发明的一个实施例中，监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息可以包括：与监测到的故障相关的风力发电机组的运行状态参数的变化趋势。比如：风速的变化趋势、发电机转速的变化趋势和电压的变化趋势等等。
以风速为例，检测到故障发生时刻的前后一段时间内风速变化趋势为逐步增大。
在本发明的一个实施例中，主站1可以包括：被设置用于接收触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，控制器通过内部总线与I/O接线端子连接。如图4所示，图4示出了本发明实施例提供的通信故障监测的原理示意图。
监测装置3针对风力发电机组的过程现场总线4的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将输出监测到的故障至远程服务器14；并输出一路触发信号到与监测装置3的输出端口连接的主站1上被设置用于接收触发信号的I/O接线端子，该触发信号通过主站1内部的内部总线发送至控制器；控制器在通过内部总线和I/O接线端子接收到监测装置3发送的触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器14。
在本发明的一个实施例中，触发信号可以包括：一路24伏的电压信号。
在本发明的一个实施例中，内部总线，可以包括：基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线，其中，EtherCAT是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统。
通过本发明实施例提供的通信故障监测系统，远程服务器就能够获取通信故障发生时，风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机组通信质量和改善机组整体工作性能。
在本发明的一个实施例中，控制器还可以依据运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；依据运行环境状况信息，生成记录有运行环境状态信息的第二文件；将第一文件和第二文件发送给远程服务器14。在本发明的一个实施例中，第一文件可以为F文件，其中，F文件为以字母f开头命名，命名格式通常为“f+日期+时间+故障编号和/故障名称”，用于记录故障发生位置；第二文件可以为B文件，其中，B文件为以字母b开头命名，命名格式通常为“b+日期+时间+故障编号和/故障名称”，用于记录运行环境状态信息。上述命名格式中的“+”为连接符。
示例性的，生成的F文件如表2所示。
表2
故障名称 故障状态
Error_profi_node_2_diag off
Error_profi_node_3_diag on
Error_profi_node_7_diag off
以风速为例，生成的B文件中记录的风速如表3所示。
表3
在本发明的一个实施例中，远程服务器14在接收到记录有故障发生位置的F文件和记录有运行环境状态信息的B文件后，可以依据F文件定位通信故障，进而依据B文件，确定通信故障发生原因。
假设风力发电机组正常通信时，各故障变量状态值为off状态。当风力发电机组通信异常时，相应的故障变量状态值为on状态。远程服务器14依据F文件可以定位出通信故障“Error_profi_node_3_diag”，其中，“Error_profi_node_3_diag”表示第三子站7总线故障。进而远程服务器14依据B文件确定通信故障发生的原因。
假设风力发电机组的运行状态信息中的风速如表3所示。依据表3可以看出在通信故障发生前后，风速是持续增加的，则可以确定导致“第三子站7总线故障”的原因是风速。
假设风力发电机组运行信息记录：在故障发生前后，风速未发生变换，而电网的电压发生变化。则可以确定导致“第三子站7总线故障”的原因是电网电压变化。
在本发明的一个实施例中，远程服务器14还可以从用于存储故障解释的数据库中，查找与通信故障对应的故障解释。
示例性的，假设用于存储故障解释的数据库中存储的数据如表4所示。
表4
假设故障名称为“第三子站7总线故障”，则依据表4可查找出“第三子站7总线故障”对应的故障解释说明为“Profibus总线诊断字的数值大于设定值”。
在本发明的一个实施例中，远程服务器14还可以将查找到的故障解释说明展示给维护人员，无需维护人员手动查找相应的故障解释说明。
通常情况下，依据一个F文件并不能准确定位通信故障，依据一个B文件也并不能准确确定通信故障发生的原因。在本发明的一个实施例中，远程服务器14还可以：在监测到的故障多次发生时，多次获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并对多次监测到的故障、多次获取的运行状态信息和运行环境状况信息进行对比分析，定位通信故障和分析通信故障发生原因。
示例性的，比如风力发电机组经常报某一子站通信故障，该子站多次发生通信故障时，远程服务器可以对多次监测到的故障、多次获取的运行状态信息和运行环境状况信息进行对比分析。
假设分析出多次监测到的故障的故障波形形状相似或故障报文内容相似，且这些次通信故障发生时，依据F文件均确定出第三子站7总线故障，则可以确定出现上述形状相似的故障波形和/或内容相似的故障报文时第三子站7总线故障。且这些次通信故障发生时，风力发电机组液压站都存在建压动作，那么可以据此推断是不是液压站建压过程中带来了风力发电机组的不稳定导致第三子站7通信故障，或者是不是液压站本身工作时电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)存在超标情况，干扰了第三子站7的通信。
又比如，假设分析出通信故障多次发生时，风力发电机组通信闲置电压都出现了严重干扰噪声，出现了机组偏航和阵风情况或者是风力发电机组发电机电压变化率出现较大波动，那么可以据此推断是不是偏航和阵风作为一个综合因素导致了通信故障，或者是不是风力发电机组发电机电压变化率出现较大波动本身带来了严重干扰噪声，导致了通信故障。
图5示出了本发明实施例提供的通信故障监测方法的流程示意图。可以包括：
S501：由监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向风力发电机组主站发送触发信号。
S502：由风力发电机组主站接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器。
S503：由远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收风力发电机组主站发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
在本发明的一个实施例中，监测到的故障可以包括：故障报文和/或故障波形。
在本发明的一个实施例中，风力发电机组主站包括：被设置用于接收触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，控制器通过内部总线与I/O接线端子连接。
本发明实施例的由风力发电机组主站接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器，包括：
由控制器通过内部总线和I/O接线端子接收触发信号，并在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器。
在本发明的一个实施例中，触发信号可以包括：一路24伏的电压信号。
在本发明的一个实施例中，内部总线，可以包括：基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器，可以包括：依据运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；依据运行环境状况信息，生成记录有运行环境状态信息的第二文件；将第一文件和第二文件发送给远程服务器。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器依据第一文件，定位通信故障，以及依据第二文件，确定通信故障发生的原因。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器从用于存储故障解释的数据库中，查找与通信故障对应的故障解释。
在本发明的一个实施例中，远程服务器还可以：在监测到的故障多次发生时，多次获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并对多次监测到的故障、多次获取的运行状态信息和运行环境状况信息进行对比分析，定位通信故障和分析通信故障发生原因。
对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供一种通信故障监测系统，该通信故障监测系统应用于机电系统，该通信故障监测系统包括：
监测装置，该监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
机电系统控制器，该机电系统控制器接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
远程服务器，该远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收机电系统控制器发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
在本发明的一个实施例中，监测到的故障包括：故障报文和/或故障波形。
在本发明的一个实施例中，机电系统控制器包括：被设置用于接收触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，控制器通过内部总线与I/O接线端子连接。
控制器通过内部总线和I/O接线端子接收触发信号，并在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器。
在本发明的一个实施例中，触发信号可以包括：一路24伏的电压信号。
在本发明的一个实施例中，内部总线，可以包括：基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器，可以包括：依据运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；依据运行环境状况信息，生成记录有运行环境状态信息的第二文件；将第一文件和第二文件发送给远程服务器。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器依据第一文件，定位通信故障，以及依据第二文件，确定通信故障发生的原因。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器从用于存储故障解释的数据库中，查找与通信故障对应的故障解释。
在本发明的一个实施例中，远程服务器还可以：在监测到的故障多次发生时，多次获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并对多次监测到的故障、多次获取的运行状态信息和运行环境状况信息进行对比分析，定位通信故障和分析通信故障发生原因。
通过本发明实施例提供的通信故障监测系统，远程服务器能够获取通信故障发生时，机电系统的运行状态信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机电系统通信质量和改善机电系统整体工作性能。
对于应用于机电系统的通信故障监测系统实施例而言，由于其基本相似于应用于风力发电机组的通信故障监测系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见应用于风力发电机组的通信故障监测系统实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供一种通信故障监测方法，通信故障监测方法应用于机电系统，方法包括：
由监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
由机电系统控制器在接收触发信号，接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器；
由远程服务器接收监测装置发送的监测到的故障，以及接收机电系统控制器发送的运行状态信息和运行环境状况信息。
在本发明的一个实施例中，监测到的故障包括：故障报文和/或故障波形。
在本发明的一个实施例中，机电系统控制器包括：被设置用于接收触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，控制器通过内部总线与I/O接线端子连接。
由机电系统控制器接收触发信号，在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器，包括：
由控制器通过内部总线和I/O接线端子接收触发信号，并在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器。
控制器通过内部总线和I/O接线端子接收触发信号，并在接收到触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器。
在本发明的一个实施例中，触发信号可以包括：一路24伏的电压信号。
在本发明的一个实施例中，内部总线，可以包括：基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的将运行状态信息和运行环境状况信息发送至远程服务器，可以包括：依据运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；依据运行环境状况信息，生成记录有运行环境状态信息的第二文件；将第一文件和第二文件发送给远程服务器。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器依据第一文件，定位通信故障，以及依据第二文件，确定通信故障发生的原因。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的通信故障监测方法还可以包括：由远程服务器从用于存储故障解释的数据库中，查找与通信故障对应的故障解释。
在本发明的一个实施例中，远程服务器还可以：在监测到的故障多次发生时，多次获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并对多次监测到的故障、多次获取的运行状态信息和运行环境状况信息进行对比分析，定位通信故障和分析通信故障发生原因。
通过本发明实施例提供的通信故障监测方法，远程服务器能够获取通信故障发生时，机电系统的运行状态信息，有利于收集足够的样本数据来分析通信故障发生的原因以及所导致的潜在风险，进而提高机电系统通信质量和改善机电系统整体工作性能。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种通信故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：
监测装置，所述监测装置位于风力发电机组的塔底，所述监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到所述通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向风力发电机组主站发送触发信号；
风力发电机组主站，所述风力发电机组主站接收所述触发信号，在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内所述风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器；所述运行状态信息包括：发电机转速、风轮转速、发电机温度、控制器温度、主站电压和子站电压，所述运行环境状况信息包括：环境温度、环境相对湿度、风速、风向、风力、大气压力、电网电压和电网电流；
远程服务器，所述远程服务器接收所述监测装置发送的监测到的故障，以及接收所述风力发电机组主站发送的所述运行状态信息和所述运行环境状况信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风力发电机组主站包括：被设置用于接收所述触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，所述控制器通过所述内部总线与所述I/O接线端子连接；
所述控制器通过所述内部总线和所述I/O接线端子接收所述触发信号，并在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内所述风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述触发信号包括：
一路24伏的电压信号。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述内部总线，包括：
基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：
依据所述运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；
依据所述运行环境状况信息，生成记录有所述运行环境状况信息的第二文件；
将所述第一文件和所述第二文件发送给所述远程服务器。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述远程服务器还用于：
依据所述第一文件，定位通信故障；
依据所述第二文件，确定所述通信故障发生的原因。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述远程服务器还用于：
从用于存储故障解释的数据库中，查找与所述通信故障对应的故障解释。
8.一种通信故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
由位于风力发电机组塔底的监测装置针对风力发电机组的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到所述通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向风力发电机组主站发送触发信号；
由风力发电机组主站接收所述触发信号，在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内所述风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器；所述运行状态信息包括：发电机转速、风轮转速、发电机温度、控制器温度、主站电压和子站电压，所述运行环境状况信息包括：环境温度、环境相对湿度、风速、风向、风力、大气压力、电网电压和电网电流；
由远程服务器接收所述监测装置发送的监测到的故障，以及接收所述风力发电机组主站发送的所述运行状态信息和所述运行环境状况信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述风力发电机组主站包括：被设置用于接收所述触发信号的I/O接线端子、内部总线和控制器，所述控制器通过所述内部总线与所述I/O接线端子连接；
所述由风力发电机组主站接收所述触发信号，在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内所述风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器，包括：
由所述控制器通过所述内部总线和所述I/O接线端子接收所述触发信号，并在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内所述风力发电机组的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述触发信号包括：
一路24伏的电压信号。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述内部总线，包括：
基于以太网控制自动化技术EtherCAT的总线。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器，包括：
依据所述运行状态信息，生成记录有故障发生位置的第一文件；
依据所述运行环境状况信息，生成记录有所述运行环境状况信息的第二文件；
将所述第一文件和所述第二文件发送给所述远程服务器。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
由所述远程服务器依据所述第一文件，定位通信故障，以及依据所述第二文件，确定所述通信故障发生的原因。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
由所述远程服务器从用于存储故障解释的数据库中，查找与所述通信故障对应的故障解释。
15.一种通信故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：
监测装置，所述监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到所述通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
机电系统控制器，所述机电系统控制器接收所述触发信号，在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器；
远程服务器，所述远程服务器接收所述监测装置发送的监测到的故障，以及接收所述机电系统控制器发送的所述运行状态信息和所述运行环境状况信息。
16.一种通信故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
由监测装置针对机电系统的过程现场总线的通信链路进行监测，当监测到所述通信链路存在故障时，将监测到的故障发送至远程服务器，并向机电系统控制器发送触发信号；
由机电系统控制器接收所述触发信号，在接收到所述触发信号后，获取监测到的故障发生时刻的前后一段时间内机电系统的运行状态信息和运行环境状况信息，并将所述运行状态信息和所述运行环境状况信息发送至所述远程服务器；
由远程服务器接收所述监测装置发送的监测到的故障，以及接收所述机电系统控制器发送的所述运行状态信息和所述运行环境状况信息。
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