[发明专利]风力电厂和风电机舱的智能分析监控装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电机设备与监控技术领域，主要涉及风力发电机舱的室内环境目标的检测以及风力电厂的整体检测和应急处理，具体是一种风力电厂和风电机舱的智能分析监控装置和方法。

背景技术

风力发电技术是我国经济发展的一个重要战略布局。建厂多选择在风力资源丰富的海边、广袤无垠的沙漠和起伏连绵的大山中。在我国以低碳经济为发展目标的进程中，风力发电机组的数量越来越多，安装的区域也大多处于偏僻的地域。不仅风力电厂占地面积大，即使对一部高达60多米的风机机舱内进行设备的维护、检修也是不易的，因此，对于风力电厂的检测、维护、监测以及应急处理均是目前国家电网建设中所面临的一个紧迫问题，也是所有风力电厂急需要解决的技术问题。

风力发电机舱的环境狭小，空间有限。同时，由于风力发电机本身在运行时所产生的高温和漏油，非常容易造成实际运营中的安全隐患甚至是火灾等安全事故。

虽然在机组的安装中，可以安装图像监控等设备，也可以安装温度和烟雾的传感器，但是这些传统的监控和消防系统首先要将所采集的数据发回到远方的监控中心，在经过相关人员和系统的分析和判断后，才能启动相关的紧急预案和应急措施。这样的处理过程时间长，过程繁琐。特别是针对偏远地区的机组，一旦发生险情，往往由于处理过程时间长而延误了时间，造成巨大的损失。

传统的以温度、烟雾传感器为主的监控系统无法将现场的图像数据传送回监控中心，无法让监控人员对异常情况进行分析和判别。在恶劣的工作环境下，误报率较高。目前，在我国戈壁滩数百公里范围内所安装的数千台风力机组，根本无法实现让检修人员及时赶到现场进行维护。一旦火灾等事故发生，只能让设备完全烧毁，使价值2000万的风塔完全报废。同时，在恶劣的环境下，某些风塔也还会断折等损坏情况，从而使设备完全报废。

本发明申请人对国内外专利文献和公开发表的期刊论文检索，尚未发现与本发明密切相关和一样的报道或文献。

本发明项目组还在互联网上就本主题，在国内外专利文献和公开发表的期刊论文检索，也未发现与本发明密切相关和一样的报道或文献。

发明内容

本发明的目的是针对目前风力电厂尚不具有有效的监控装置以及可靠的自动化程度高的监控方法，以传感器采集的现场数据发回到远方的监控中心，在经过相关人员和系统的分析和判断后，才能启动相关的紧急预案和应急措施，处理过程时间长，过程繁琐，贻误防患的最佳时机等问题。提供一种可以在风电机舱内直接安装，在整个风力电厂分布性安装，各监控点相联成网，能够对风电机舱维护和运营进行即时自动监控和紧急应急处理，不需要大量人力维护资源，对风电机舱环境监测精度高，同时对风力电厂进行监控的风力电厂和风电机舱的智能分析监控装置和方法。

下面对本发明进行详细说明：

本发明是一种风力电厂和风电机舱的智能分析监控装置和方法，作为风力电厂和风电机舱的智能分析监控装置包括有：采集单元、数据处理单元和预警系统，其特征在于：使用风力电厂和风电机舱用智能相机安装于风电机舱内和风电机舱外，风力电厂和风电机舱用智能相机之间联网形成风力电厂和风电机舱的智能分析监控系统和网络；风力电厂和风电机舱用智能相机的基本构成包括有：数据处理单元以及连接在数据处理单元上的CCD采集单元、小型数据库、USB接口、链接有无线和有线通信接口，风力电厂和风电机舱的安全预案和应急措施的联动系统即工作软件安装于数据处理单元内，所述风力电厂和风电机舱的智能相机中的数据处理单元是基于嵌入式DSP和FPGA的数据处理单元，所述CCD采集单元为多光谱图像采集单元，其中的采集镜头为多光谱采集镜头，CCD采集单元中还包括基于FPGA的图像处理单元；图像处理单元与数据处理单元数据连接，数据处理单元对采集的图像数据进行现场处理和分析，得出异常或报警信息；所述无线和有线接口包括3G和GPRS通信接口，INTERNET接口；数据处理单元的输出信号通过无线通信接口传递异常或报警信息到远端监控中心和距离现场的维护或救援人员或相关责任人员的手机上。

在充分利用自然能，大力发展风力发电的当今，随之也有许多的问题需要解决，对高达60多米的机舱内进行设备的维护、检修就是目前国家电网建设中所面临的一个紧迫问题，风力发电机组的数量越来越多，安装的区域也大多处于偏僻的地域，对所有的设备进行检测和应急处理，也是必须配套解决的问题。