CN108206840A - 用于风电场的通信方法、服务器及风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于风电场的通信方法、服务器及风机，用于风电场服务器的通信方法，包括：获取待监控的风机数据列表，风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；接收风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。本发明提供的用于风电场的通信方法、服务器及风机，在机组运行过程中仅需要接收数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。本实施例提供的方法能够有效地降低了服务器的通信压力，并且节省了服务器的数据存储空间，同时也有效地提高了服务器的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，保证了服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性。

Description

用于风电场的通信方法、服务器及风机

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种用于风电场的通信方法、服务器及风机。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，风力发电技术日趋成熟，目前国内的风力发电机组通常是采用集群化的设计方式，集中在风力资源比较聚集的地域，集中的将风能转化为电能。为了更方便的对风力发电机组进行管理，通常需要在集中控制的中控室和风力发电机组之间铺设通信线路，便于在机组和上位控制机之间交换数据。

现有技术中，大多数风电场的通信方式采用的是数据轮询的方式；即中央监控设备对于每台机组做一次轮询，依次询问所有机组的当前状态；然而，随着技术和市场的进步，单台机组的发电容量越来越大，风电场的规模越来越趋向于巨型化，单台风机和上位机之间的通信内容也越来越复杂。面对海量传输的数据，传统的通信线路和通信终端已经不堪重负，从而降低了通信效率，延长了通信时间，严重时甚至会影响到风电场的正常运行。

此外，对于风电场数据传输，传统的方案通常是服务器端(中央控制计算机)面向全场发起数据请求，采用轮询方式遍历所有的机组；机组控制器采集风机运行数据，并积累一段时间(比如1分钟)之后，用通用压缩算法压缩数据，并发送压缩数据。服务器端使用通用算法解压缩数据，提供给负责处理和显示的服务使用。

这一数据传输方案的弊端在于，由于每次轮询过程中机组控制器反馈的数据包长度不变(数据包长度通常是事先在服务器里面配置好的)，且稳定运行的机组通常会发送重复数据，这些重复数据被压缩并传输。导致原始的冗余数据过多，带宽资源浪费严重，通信效率低下。

发明内容

本发明提供一种用于风电场的通信方法、服务器及风机，用于解决现有技术存在的上述或者其他潜在问题。

本发明的第一方面提供了一种用于风电场服务器的通信方法，包括：

获取待监控的风机数据列表，所述风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；

接收所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

本发明的第二方面提供了一种用于风电场风机的通信方法，包括：

获取风机的运行状态，并根据所述风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值；

提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入所述待监控的风机数据列表；

发送所述待监控的风机数据列表。

本发明的第三方面提供了一种服务器，包括：

第一获取模块，用于获取待监控的风机数据列表，所述风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；

第一接收模块，用于接收所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

本发明的第四方面提供了一种风机，包括：

第二获取模块，用于获取风机的运行状态，并根据所述风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值；

提取模块，用于提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入所述待监控的风机数据列表

第二发送模块，用于发送所述待监控的风机数据列表。

本发明提供的用于风电场的通信方法、服务器及风机，在机组运行过程中仅需要接收数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。因此，本实施例提供的方法能够有效地降低了服务器的通信压力，并且节省了服务器的数据存储空间，同时也有效地提高了服务器的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该通信方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的获取待监控的风机数据列表的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的建立服务器与风机的通信链路的流程示意图；

图4为本发明又一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；

图6为本发明再一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的发送待监控的风机数据列表的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的建立风机与服务器的通信链路的流程示意图；

图10为本发明又一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；

图11为本发明另一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；

图12为本发明再一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；

图13为本发明实施例提供的服务器与风机数据交互的信令图；

图13a为本发明实施例提供的服务器/风机读取数据的流程示意图一；

图13b为本发明实施例提供的服务器/风机读取数据的流程示意图二；

图14为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种风机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的获取待监控的风机风机数据列表的流程示意图；图3为本发明实施例提供的建立服务器与风机的通信链路的流程示意图；参考图1至图3可知，本实施例提供了一种用于风电场服务器的通信方法，该通信方法的执行主体为服务器，该服务器用于与风机进行高效率的数据通信，具体的，该通信方法包括：

S101：获取待监控的风机数据列表，风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；

其中，由于待监控的风机数据列表中存储有风电场运行状态的多个参数信息，因此，服务器通过待监控的风机数据列表中的参数信息，可以及时获取到风电场的运行状态，进而便于对风电场进行调整与控制；具体的，本实施例对于待监控的数据中的具体参数类型不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置。较为优选的，可以将风机数据列表中的参数设置为包括以下至少之一：风速大小、风向信息、温度信息、风机转速，进而可以有效地保证服务器及时、准确地掌握风电场的运行状态。

此外，本实施例对于服务器获取待监控的风机数据列表的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以将待监控的风机数据列表设置为直接通过用户直接输入到服务器中，或者，通过有线通信、无线通信的方式由风机处采集获取。

较为优选的，将获取待监控的风机数据列表设置为具体包括：

S1011：建立服务器与风机的通信链路；

进一步的，可以将建立服务器与风机的通信链路设置为具体包括：

S10111：发送用于对风电场运行状态进行监控的数据监控请求，数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

其中，服务器向风机发送的数据监控请求不仅用于请求与风机建立通信链路，并且还能够使得风机确定相应的待监控的风机数据列表信息，具体的，风机可以根据待监控数据的标识确定待监控的风机数据列表信息；在风机接收到数据监控请求时，若风机正常返回相应的监控确认回执，则说明服务器与风机以正常建立通信链路，当确定相应的通信链路之后，风机可以选择在合适的时间，该合适的时间可以为预先设置的任何一个时间，例如：风机可以在风速较小的时间，向服务器发送所确定的待监控的风机数据列表；或者也可以根据用户预先设置的时间周期定期向服务器发送上述待监控的风机数据列表信息均可。

S10112：接收监控确认回执，确认建立所述通信链路。

在风机正常运行时，风机在接收到数据监控请求之后，会向服务器返回相应的监控确认回执，进而使得服务器接收风机所返回的监控确认回执，此时则实现了风机与服务器之间建立了通信链路，通过所建立的通信链路可以正常进行通信，进而保证了服务器通过通信链路获取待监控的风机数据列表的稳定可靠性。

此外，可以理解的是，若风机在预设的时间范围内未向服务器返回相应的监控确认回执，则说明此时的风机运行可能出现故障，未能够与服务器建立通信链路；或者，在预设的时间段内，服务器无法向风机发送数据监控请求，此时的服务器可能出现运行故障，进而未能够与风机建立通信链路，此时则需要工作人员对风机与服务器之间的通信进行检查与维护等操作，以保证服务器与风机的正常通信。

再次回到图2，执行步骤S1011之后，随后执行步骤：

S1012：通过通信链路接收待监控的风机数据列表，优选地，在本步骤中还向风机发送接收回执。

在建立服务器与风机建立通信链路之后，风机可以在合适的时间内通过通信链路向服务器发送待监控的风机数据列表，进而使得服务器可以接收并存储风机所发送的待监控的风机数据列表；并且，服务器会向风机发送接收回执，以通知风机此时的服务器已经接收并存储了待监控的风机数据列表。

回到图1，在步骤S101执行完成之后，执行步骤：

S102：接收风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

在风力发电机组运行过程中，待监控的风机数据列表中的参数数值会发生变化。但是参数数值发生变化的频率并不一致。例如，对于风速稳定的机位，某台机组监测到的风速大小可能几天之内能够稳定在某个风速值，几天之后风速才会发生变化；而对于风速不稳定的机位，某台机组在一天之内监测到的风速大小会发生几次变化。

针对这种情况，本发明的实施例提供一种变长的报文通信模式，在机组控制器上报数据之前对重复的数据进行合并处理。基于这种通信模式，机组控制器实时监控风机运行参数的变化，若参数的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将数值发生变化的参数以及参数变化时刻写入待监控的风机数据列表，发送至服务器；若参数的变化量的绝对值小于预先设置的变化量阈值，则机组控制器并不上报任何数据，或者机组控制器按照预设的时间周期向服务器发送风机心跳包，以维持和服务器之间的通信链路。详细方案将在下文中描述。

由于风电行业的特殊性，大量的数据项都采用了数字采样转化为浮点型数的方式，这样获取的风机参数数据的数字精度一般都远大于真实传感器的采样精度。考虑到这一事实，为了判断风机参数的数值是否发生了变化，并不是真的在数字意义上判断数据完全没有发生变化，而是只要判断数据的变化量是否已经大于了容许的阈值。举例来说，如果风速由5.002米/秒变化为6.130米/秒，那么变化量是1.128，大于风速实现设定的阈值0.1米/秒，这时判定数据发生了变化，将之前存储的5.002米/秒以及所对应的时间点更新为6.130米/秒以及所对应的时间点。如果风速由5.002米/秒变化为5.010米/秒，变化量为0.008，小于风速容差阈值，则认为风速数据未发生变化，不做记录。

本实施例提供的用于风电场服务器的通信方法，在机组运行过程中仅需要接收数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。因此，本实施例提供的方法能够有效地降低了服务器的通信压力，并且节省了服务器的数据存储空间，同时也有效地提高了服务器的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该通信方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图4为本发明又一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考图1至图4可知，在服务器与风机建立通信链路之后，服务器与风机之间可以进行正常通信，此时，为了避免由于任意一方出现故障而使得服务器与风机之间无法正常的数据交互，本实施例将方法设置为还包括：

S201：接收风机心跳包；

优选地，服务器按照预设的时间周期接收风机心跳包，该时间周期为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求近对时间周期的长短进行设置，例如，可以将时间周期设置为30min、1h、1.5h等等。

此外，由于该心跳包用于验证风机与服务器之间是否正常通信，因此，为了降低服务器的通信压力，风机心跳包的数据可以包括当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。这样使得服务器在接收到风机心跳包之后，不必向前追溯历史数据即可确定机组当前的运行状态，从而简化了服务器端的数据读取过程。

S202：根据风机心跳包向发送心跳接收回执，以确定通信链路处于正常通信状态。

服务器在接收到心跳包之后，则说明风机与服务器之间处于正常通信状态，为了验证服务器与风机之间是否处于正常状态，此时的服务器会根据心跳包向风机发送心跳接收回执，则服务器可以正常地将心跳接收回执发送至风机处，则说明此时服务器与风机之间处于正常通信状态，有效地保证了服务器与风机之间可以稳定地进行数据交互。

可以理解的是，若服务器在预设的时间阈值范围内，未接收到风机发送的任何数据，此处的任何数据包括风机数据列表中的参数和/或心跳包，则说明此时的服务器与风机之间无法进行正常通信；或者，在服务器接收到风机发送的心跳包之后，获取服务器无法向风机处正常发送心跳接收回执的次数，若次数大于预先设置的次数阈值，此时则说明服务器运行故障，或者服务器与风机之间的通信网络不可用，为了节约网络资源，可以将风机退出对服务器处发送数据信息。

图5为本发明另一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；图6为本发明再一实施例提供的一种用于风电场服务器的通信方法的流程示意图；参考附图5至附图6可知，当服务器获取到风机数据列表之后，为了方便用户读取或者调用，本实施例将用于风电场服务器的通信方法设置为还包括：

S301：将与待监控的风机数据列表所对应的监控时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

其中，划分同步点的时间段为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对时间段的长短进行限制，例如，可以将时间段设置为5min、10min等等。

S302：将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储。

此外，所设置的同步点用于记录所有数据项在某一具体时刻实际的真实值，这样使得用户在查询相应的参数信息时，可以将所有的回溯任务都会在同步点附近终止；举例来说，每5分钟加入一个同步点，那么所有的数据回溯查找都会在向前的5分钟之内找到合适的结果。

进一步的，在将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储之后，所述方法还包括：

S303：接收数据查询请求，数据查询请求中包括数据查询时间；

该数据查询请求可以为用户输入的，或者也可以按照预设的时间周期自动设置的，数据查询请求用于查找到与数据查询时间相对应的参数信息。

S304：根据数据查询时间确定相应的同步点，并根据同步点中存储的参数信息确定与数据查询时间相对应的目标参数信息。

具体的，在获取到数据查询时间之后，可以按照预先划分的同步点确认数据查询时间所对应的同步点，例如，预先设置的同步点包括：1min-5min之间的第一同步点、6min-10min之间的第二同步点、10min-15min之间的第三同步点……，若数据查询时间为8min，则通过对数据查询时间的分析，确定该数据查询时间与第二同步点的时间段相对应，进而可以确认该第二同步点为与该数据查询时间相对应的同步点，由于每个同步点中均存储有所有数据项在某一具体时刻实际的真实值，进而则可以根据该第二同步点所存储的参数信息查找到与数据查询时间相对应的目标参数信息，这样有效地缩短了目标参数信息获取的时间，进一步提高了该通信方法的质量和效率。

图7为本发明另一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；图8为本发明实施例提供的发送待监控的风机数据列表的流程示意图；图9为本发明实施例提供的建立风机与服务器的通信链路的流程示意图；参考图7至图9可知，本实施例提供了一种用于风电场风机的通信方法，该通信方法的执行主体为风机，该风机用于与服务器进行数据交互，具体的，该通信方法包括：

S401：获取风机的运行状态，并根据风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值。

由于待监控的风机数据列表中存储有风电场运行状态的多个参数信息，风机可以通过传感器采集获取获取上述待监控的风机数据列表，该风机数据列表用于发送至服务器处，以使得服务器通过待监控的风机数据列表中的参数信息，可以及时获取到风电场的运行状态，进而便于对风电场进行调整与控制；具体的，本实施例对于待监控的数据中的具体参数类型不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，可以将风机数据列表中的参数设置为包括以下至少之一：风速大小、风向信息、温度信息、风机转速。

S402：提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入待监控的风机数据列表；

随后执行步骤S403，发送待监控的风机数据列表。

另外，本实施例对于风机向服务器发送待监控的风机数据列表的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置。

较为优选的，参考附图9可知，将发送所述待监控的风机数据列表设置为包括以下步骤：

S4031：建立风机与服务器的通信链路；

进一步的，将建立风机与服务器的通信链路设置为具体包括：

S40311：接收服务器发送的数据监控请求，数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

风机在接收到数据监控请求之后，会记录并存储该数据监控请求，由于该数据监控请求用于建立风机与服务器之间的通信链路，因此，风机可以通过该数据监控请求获取到服务器的具体通信地址等信息，以根据上述通信地址等信息与服务器建立通信链路。

S40312：根据待监控数据的标识确定待监控的风机数据列表，发送监控确认回执。

在获取到待监控数据的标识信息之后，风机可以对该标识信息进行分析判断，具体的，可以将该标识信息与预先设置的标识数据库中的标准标识进行分析对比，若查找到与标识信息相对应的标准标识，则确定与该标准标识相对应的参数即为待监控的风机数据列表中的参数信息，进而可以确定待监控的风机数据列表；当然的，本领域技术人员还可以采用其他的方式来确定待监控的风机数据列表。

此外，为了使得风机与服务器之间建立通信链路，风机可以根据数据监控请求向服务器发送监控确认回执，进而实现风机与服务器之间可以进行正常通信，进而保证了风机向服务器发送待监控的风机数据列表的稳定可靠性。

再次回到图8，执行步骤S4031之后，执行步骤：

S4032：通过通信链路向服务器发送待监控的风机数据列表。

当确定相应的通信链路之后，风机可以选择在合适的时间，该合适的时间可以为预先设置的任何一个时间，例如：风机可以在风速较小的时间，向服务器发送所确定的待监控的风机数据列表；或者也可以根据用户预先设置的时间周期定期向服务器发送上述待监控的风机数据列表信息均可。

可以理解的是，若风机在预设的时间范围内未向服务器发送相应的监控确认回执，则说明此时的风机运行可能出现故障；或者在预设的时间段内，风机未接收到服务器发送的数据监控请求，此时则说明服务器侧运行可能出现故障，未能够与风机建立通信链路，此时则需要工作人员对风机与服务器之间的通信进行检查与维护等操作，以保证服务器与风机的正常通信。

本发明的实施例提供一种变长的报文通信模式，在机组控制器上报数据之前对重复的数据进行合并处理。基于这种通信模式，机组控制器实时监控风机运行参数的变化，若参数的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将数值发生变化的参数以及参数变化时刻写入待监控的风机数据列表，发送至服务器；若参数的变化量的绝对值小于预先设置的变化量阈值，则机组控制器并不上报任何数据，或者机组控制器按照预设的时间周期向服务器发送风机心跳包，以维持和服务器之间的通信链路。详细方案将在下文中描述。

本实施例提供的用于风电场风机的通信方法，在机组运行过程中仅需要接收数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。因此，本实施例提供的方法能够有效地提高风机与服务器之间的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该通信方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图10为本发明再一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图7-10可知，在服务器与风机建立通信链路之后，服务器与风机之间可以进行正常通信，此时，为了避免由于任意一方出现故障而使得服务器与风机之间无法正常的数据交互，本实施例将方法设置为还包括：

S501：发送风机心跳包；

优选地，风机按照预设的时间周期向服务器发送心跳包，其中，时间周期为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求近对时间周期的长短进行设置，例如，可以将时间周期设置为30min、1h、1.5h等等。

此外，由于该心跳包用于验证风机与服务器之间是否正常通信，因此，为了降低服务器的通信压力风机心跳包的数据可以包括当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。这样使得服务器在接收到风机心跳包之后，不必向前追溯历史数据即可确定机组当前的运行状态，从而简化了服务器端的数据读取过程。

S502：接收心跳接收回执，以确定通信链路处于正常通信状态。

在风机向服务器发送心跳包成功之后，则说明风机与服务器之间处于正常通信状态，为了验证服务器与风机之间是否处于正常状态，服务器在接收到心跳包之后，会向风机处返回心跳接收回执，若风机可以正常地接收到心跳接收回执，则说明此时的服务器与风机之间可以进行正常通信，进而有效地保证了风机与服务器之间进行数据交互的稳定可靠性。

可以理解的是，若风机在预设的时间阈值范围内，无法向服务器发送任何数据，此处的任何数据包括风机数据列表中的参数和/或心跳包，则说明此时的风机与服务器之间无法进行正常通信；或者，在服务器接收到风机发送的心跳包之后，获取风机无法接收服务器发送心跳接收回执的次数，若次数大于预先设置的次数阈值，此时则说明风机运行故障，或者服务器与风机之间的通信网络不可用，为了节约网络资源，可以将风机退出对服务器处发送数据信息。

图11为本发明另一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；图12为本发明再一实施例提供的一种用于风电场风机的通信方法的流程示意图；参考附图11-12可知，当风机获取到风机数据列表之后，为了方便用户读取或者调用，本实施例将用于风电场风机的通信方法设置为还包括：

S601：将风机的运行时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

S602：将风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照同步点进行存储。

进一步的，在将风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照同步点进行存储之后，所述方法还包括：

S603：接收数据查询请求，数据查询请求中包括数据查询时间；

S604：根据数据查询时间确定相应的同步点，并根据同步点中存储的参数信息确定与数据查询时间相对应的目标参数信息。

本实施例中步骤S601-S604的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中的步骤S301-S304的具体实现过程和实现效果相类似，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

图13为本发明实施例提供的服务器与风机数据交互的信令图；参考附图13可知，具体应用时，服务器与风机之间的通信过程如下：

1)服务器向风机发送预先设置的数据监控请求，数据监控请求中包含多个服务器打算监听的待监控数据的标识；

2)风机接收数据监控请求，并会根据数据监控请求记录待监控的风机数据列表以及服务器的地址，其中，待监控的风机数据列表中可以包括风机预先采集的高速数据(例如：风机转速、风速、风向、温度等等)，高速数据可以通过相应的传感器采集获得；在获取到待监控的风机数据列表之后，风机可以在合适的时候把待监控的风机数据列表发送到服务器；

3)服务器在待监控的风机数据列表记录成功之后，可以向风机发送监听确认回执；

4)风机根据持有的待监控的风机数据列表，定期判断是否有数据参数发生了变化；

具体的，若数据未发生变化，或者变化量小于数据预先设置的变化量阈值，则不执行任何操作，或者仅仅发送风机心跳包；

若数据发生变化，且变化量的绝对值大于或等于预先设置的变化量阈值，则记录变化了的参数信息，并记录此时的时间信息。

5)将变化了的参数信息以及时间信息等数据项打包，发送到服务器；如果无变化，发送心跳包报送自己的状态，以判断风机与服务器之间是否进行正常通信；

例如：机组控制器在初始时刻所记录的风速为5m/s，在第一时间所记录的风速为6m/s，那么，第一时间相比于初始时刻的变化量为1m/s，大于所预设的容差范围，所以，会记录第一时间以及所对应的风速信息6m/s，并发送到服务器；若经过一定时间段之后，多个风速信息的变化量均小于或等于所预设的容差范围，则会一直忽略并不进行新的存储操作。

6)服务器收到风机的报送数据或者心跳，回复接收回执。

此时，为了避免因网络异常而出现不执行存储动作的操作，将方法设置为包括：

若在预设时间段内，服务器未执行任何存储记录操作，为了确定服务器与风机之间的通信与工作正常，将风机设置为向服务器发送心跳包，服务器接收到心跳包之后，会将风机返回心跳返回信息，以确定服务器与风机之间为正常通信过程。

7)如果风机向服务器发送变化数据包或者心跳包之后没有收到服务器的有效回执，在这样的情形发生若干次之后，将认为服务器或者网络不再可用，为了节约资源将退出对服务器的报送；

同样，如果服务器长时间没有收到风机的变化数据包或者心跳包，那么服务器也将认为风机端已经离线，开始尝试重新发送定制数据请求。

本实施例提供的用于风电场的通信方法，从风机侧的数据处理着手，在数据的源头合并重复的数据项，即将实时获取参数信息的变化量，若参数信息未发生变化，或者变化量小于或等于预先设置的变化量阈值，则不进行存储以及发送过程；若变化量大于预先设置的变化量阈值，则进行存储和发送过程，进而实现了利用时间序列数据的时间特性，只在数据发生变化的时候才进行传输，有效地降低了需要传输的数据的分包通信量；此外，本实施例所提供的方法还制定了一种紧凑的通信数据报文格式，在传输数据报文编制时，按需采用变长来定制报文，缓解传输的带宽占用；进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该通信方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图13a和图13b为本发明实施例提供的服务器/风机读取数据的两种优选方式，为了更加清楚地理解本技术方案，以服务器读取数据为例进行相似说明：

图13a针对风机心跳包不包含参数数据的情况。由于机组控制器仅仅上报参数数值发生改变的时间点和改变之后的参数值，并不能在存储的文件中直接按照时间读取某个时刻的参数数据项的准确值，因此，在服务器读取某一参数时，需要回溯该数据上次发生改变时刻的记录，然后认为数据项的数值将从那个时刻一直延续到需要查询的时刻。

例如：初始时刻所记录的风速为5m/s，第一时间所记录的风速为6m/s，那么，当要获取第二时间(第二时间位于初始时刻与第一时刻之间)时的风速信息时，则需要查询到预先存储的初始时刻所对应的风速信息，将该风速信息确定为第二时刻所对应的风速信息。

即当想要查询某一时刻所对应的时间信息时，则判断所存储的在该时刻之前的第一时刻所对应的风速信息，将该风速信息确定为该时刻所对应的风速信息。但是这种做法需要回溯较多的时间点，真实使用中会浪费太多资源。

由此，心跳包的数据中包含了当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。在图13b的示例中，服务器根据需要的目标数据采样率来产生节拍，如果节拍上数据发生了变化，则使用新的参数数值，并且用新的参数数值更新“数据的当前值”；否则直接用“数据当前值”来作为当前节拍上数据的值。

例如：初始时刻记录的风速为5m/s，在第一时间风速变化成6m/s。那么，在读取数据时，我们首先产生若干个处于初始时刻和第一时间之后的等间距的节拍时间。然后，对于处于所有初始时刻之后，但是还未超过第一时间的节拍，用5m/s来作为每个节拍上的数据；对于超过了第一时间的节拍，使用6m/s来作为每个节拍上的数据。

图13b示例的有益效果在于，定期地加入了很多的同步点(心跳包，并且心跳包中包含有变化之后的数据)，每个同步点将记录所有数据项在某一具体时刻实际的真实值，这样所有的回溯任务都会在同步点附近终止。举例来说，每5分钟加入一个同步点，那么所有的数据回溯查找都会在向前的5分钟之内找到合适的结果。

另外，加入同步点也可以用于保障数据的完整性，可以用于区分“数据真的未发生变化”和“数据源已经失效，无法获得有效数据”这两种情形。

其中“数据源已经失效，无法获得有效数据”的情况是考虑到风场中通信环境非常恶劣，通信链路随时发生中断。例如，在11日10时风速数据发生变化，变化为5m/s，之后并未发生变化；心跳包的时间间隔为10分钟。则服务器接收到的数据依次为“11日10时，风速，5m/s”，“11日10时10分，风速，5m/s”，“11日10时20分，风速，5m/s”，……，一直持续到下次风速发生改变。如果在11日15时突然发生网络中断，则服务器不能再获取有效数据，那麽根据“11日14时50分，风速，5m/s”这一心跳包数据则可以确定在网络中断前一时刻的风速数值。

相对来说，“数据真的未发生变化”的情况则是指风机参数数据一直未发生改变的情况，参考上述的示例，服务器将会持续接收到“某日某时，风速，5m/s”这样的参数数据，而不会发生数据中断。

图14为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图；参考附图10可知，本实施例提供了一种服务器，该服务器用于执行用于风电场服务器的通信方法，以实现服务器与风机之间的高效通信，具体的，该服务器包括：

第一获取模块101，用于获取待监控的风机数据列表，待监控的风机数据列表用于存储有风电场运行状态的多个参数信息；

其中，将风机数据列表中的参数设置为包括以下至少之一：风速大小、风向信息、温度信息、风机转速；另外，本实施例对于第一获取模块1获取待监控的风机数据列表的具体实现过程不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，将第一获取模块101设置为具体用于：

建立服务器与风机的通信链路；

进一步的，将第一获取模块101设置为具体用于：

发送用于对风电场运行状态进行监控的数据监控请求，数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

接收监控确认回执，确认建立通信链路。

通过通信链路接收待监控的风机数据列表。

第一接收模块102，用于接收风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

本实施例对于第一获取模块101和第一接收模块102的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第一获取模块101和第一接收模块102所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S101-S102、S1011-S1012以及S10111-S10112的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

本实施例提供的服务器，在机组运行过程中仅需要第一接收模块102接收数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。因此，本实施例提供的方法能够有效地降低了服务器的通信压力，并且节省了服务器的数据存储空间，同时也有效地提高了服务器的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该服务器的实用性，有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上，继续参考附图14可知，在服务器与风机建立通信链路之后，服务器与风机之间可以进行正常通信，此时，为了避免由于任意一方出现故障而使得服务器与风机之间无法正常的数据交互，本实施例将服务器设置为还包括：

第一接收模块102，用于接收风机心跳包；

其中，风机心跳包的数据包括：当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。

第一发送模块103，用于根据心跳包向风机发送心跳接收回执，以确定通信链路处于正常通信状态。

本实施例对于第一发送模块103的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第一接收模块102和第一发送模块103所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S201-S202的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，继续参考附图14可知，本实施例将服务器设置为还包括：

第一划分模块104，用于将与所述待监控的风机数据列表所对应的监控时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

第一存储模块105，用于将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储。

进一步的，所述第一接收模块102，还用于在将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储之后，接收数据查询请求，所述数据查询请求中包括数据查询时间；

此时，还可以将服务器设置为还包括：

第一处理模块106，用于根据所述数据查询时间确定相应的同步点，并根据所述同步点中存储的参数信息确定与所述数据查询时间相对应的目标参数信息。

本实施例对于第一划分模块104、第一存储模块105以及第一处理模块106的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第一划分模块104、第一存储模块105、第一接收模块102以及第一处理模块106所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S301-S304的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

图15为本发明实施例提供的一种风机的结构示意图，参考附图15可知，本实施例提供了一种风机，该风机用于执行用于风电场风机的通信方法，以实现风机与服务器之间的高效通信，具体的，该风机包括：

第二获取模块201，用于获取风机的运行状态，并根据所述风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值；

其中，其中，将风机数据列表设置为包括以下至少之一：风速大小、风向信息、温度信息、风机转速。

提取模块202，用于提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入所述待监控的风机数据列表

第二发送模块203，用于发送所述待监控的风机数据列表。

本实施例对于第二发送模块203发送所述待监控的风机数据列表的具体实现过程不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，将第二发送模块203设置为具体用于：

建立风机与服务器的通信链路；

进一步的，将第二发送模块203设置为具体用于：

接收用于对所述风电场运行状态进行监控的数据监控请求，数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

根据待监控数据的标识确定待监控的风机数据列表，并根据数据监控请求向服务器发送监控确认回执。

通过通信链路向服务器发送待监控的风机数据列表。

本实施例对于第二获取模块201、提取模块202和第二发送模块203的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第二获取模块201、提取模块202和第二发送模块203所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S401-S403、S4031-S4032以及S40311-S40312的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

本实施例提供的风机，在机组运行过程中仅需要第二发送模块203发送数值发生变化的参数以及参数变化时刻，并非像背景技术中描述的那样，无论机组的运行状态如何均按照等长的数据包接收报文。因此，本实施例提供的方法能够有效地降低了风机的通信压力，减小了风机需要发送的数据量，有效地提高了风机与服务器之间的通信效率和通信质量，缩短了通信时间，进而保证服务器获取风电场运行状态的稳定可靠性，进一步提高了该风机的实用性，有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上，继续参考附图15可知，在风机与服务器建立通信链路之后，风机与服务器之间可以进行正常通信，此时，为了避免由于任意一方出现故障而使得服务器与风机之间无法正常的数据交互，本实施例将风机设置为还包括：

第二发送模块203，还用于按照预设的时间周期向服务器发送风机心跳包；

其中，风机心跳包的数据包括当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。

进一步的，风机还包括：

第二接收模块204，用于接收心跳接收回执，以确定通信链路处于正常通信状态。

本实施例对于第二接收模块204的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第二发送模块203和第二接收模块204所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S501-S502的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，继续参考附图15可知，本实施例将风机设置为还包括：

第二划分模块205，用于将所述风机的运行时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

第二存储模块206，用于将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储。

进一步的，所述第二接收模块204，还用于在将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储之后，接收数据查询请求，所述数据查询请求中包括数据查询时间；

此时，将风机设置为还包括：

第二处理模块207，用于根据所述数据查询时间确定相应的同步点，并根据所述同步点中存储的参数信息确定与所述数据查询时间相对应的目标参数信息。

本实施例对于第二划分模块205、第二存储模块206以及第二处理模块207的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中第二划分模块205、第二存储模块206、第二接收模块204以及第二处理模块207所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中步骤S601-S604的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (24)

1.一种用于风电场服务器的通信方法，其特征在于，包括：

获取待监控的风机数据列表，所述风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；

接收所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待监控的风机数据列表，具体包括：

建立服务器与风机的通信链路；

通过所述通信链路接收所述待监控的风机数据列表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立服务器与风机的通信链路，具体包括：

发送用于对所述风电场运行状态进行监控的数据监控请求，所述数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

接收监控确认回执，确认建立所述通信链路。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收风机心跳包；

根据所述风机心跳包发送心跳接收回执，以确定所述通信链路处于正常通信状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述风机心跳包的数据包括：当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将与所述待监控的风机数据列表所对应的监控时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储之后，所述方法还包括：

接收数据查询请求，所述数据查询请求中包括数据查询时间；

根据所述数据查询时间确定相应的同步点，并根据所述同步点中存储的参数信息确定与所述数据查询时间相对应的目标参数信息。

8.一种用于风电场风机的通信方法，其特征在于，包括：

获取风机的运行状态，并根据所述风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值；

提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入所述待监控的风机数据列表；

发送所述待监控的风机数据列表。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发送所述待监控的风机数据列表，具体包括：

建立所述风机与服务器的通信链路；

通过所述通信链路发送所述待监控的风机数据列表。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述建立所述风机与服务器的通信链路，具体包括：

接收用于对所述风电场运行状态进行监控的数据监控请求，所述数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

根据所述待监控数据的标识确定所述待监控的风机数据列表，并发送监控确认回执。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照预设的时间周期发送风机心跳包；

接收心跳接收回执，以确定所述通信链路处于正常通信状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述风机心跳包的数据包括当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。

13.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述风机的运行时间按照预设的时间段划分为多个同步点；

将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在将所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻按照所述同步点进行存储之后，所述方法还包括：

接收数据查询请求，所述数据查询请求中包括数据查询时间；

根据所述数据查询时间确定相应的同步点，并根据所述同步点中存储的参数信息确定与所述数据查询时间相对应的目标参数信息。

15.一种服务器，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待监控的风机数据列表，所述风机数据列表用于存储风电场运行状态的多个参数信息；

第一接收模块，用于接收所述风机数据列表中数值发生变化的参数以及参数变化时刻。

16.根据权利要求15所述的服务器，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于：

建立服务器与风机的通信链路；

通过所述通信链路接收所述待监控的风机数据列表。

17.根据权利要求16所述的服务器，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于：

发送用于对所述风电场运行状态进行监控的数据监控请求，所述数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

接收监控确认回执，确认建立所述通信链路。

18.根据权利要求16或17所述的服务器，其特征在于，

所述第一接收模块，还用于接收风机心跳包；

所述服务器还包括：

第一发送模块，用于根据所述风机心跳包发送心跳接收回执，以确定所述通信链路处于正常通信状态。

19.根据权利要求18所述的服务器，其特征在于，所述风机心跳包的数据包括：当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。

20.一种风机，其特征在于，包括：

第二获取模块，用于获取风机的运行状态，并根据所述风机的运行状态和待监控的风机数据列表中的参数信息获取参数数值；

提取模块，用于提取参数数值发生变化的参数信息，若参数数值的变化量的绝对值大于预先设置的变化量阈值，将参数数值发生变化的参数信息以及参数数值变化时刻写入所述待监控的风机数据列表；

第二发送模块，用于发送所述待监控的风机数据列表。

21.根据权利要求20所述的风机，其特征在于，所述第二发送模块，具体用于：

建立所述风机与服务器的通信链路；

通过所述通信链路发送待监控的风机数据列表。

22.根据权利要求21所述的风机，其特征在于，所述第二发送模块，具体用于：

接收用于对风电场运行状态进行监控的数据监控请求，所述数据监控请求中包括多个待监控数据的标识；

根据所述待监控数据的标识确定所述待监控的风机数据列表，并根据所述数据监控请求向所述服务器发送监控确认回执。

23.根据权利要求21或22所述的风机，其特征在于，

所述第二发送模块，还用于按照预设的时间周期发送风机心跳包；

所述风机还包括：

第二接收模块，用于接收心跳接收回执，以确定所述通信链路处于正常通信状态。

24.根据权利要求23所述的风机，其特征在于，所述风机心跳包的数据包括当前时刻和前一次参数变化时刻对应的参数数值。