[发明专利]一种风力发电的远程监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控方法，尤其是涉及一种风力发电的远程监控方法。

背景技术

风能作为一种可再生的清洁能源，越来越受到世界各国的重视。截止 2008年底，中国累计安装风电机组11600多台，装机规模约12.15GW。众 所周知，风电场通常地处边远地区，运行环境差，维护难度大，为保证风 电场稳定运行，就需要有性能完善的监控系统。目前各大风场监控系统还 采用传统的有线采集和传输。由于风机的监控需要双向通讯，采用有线就 意味着风机传感器到采集中心、采集中心到中央控制室之间总共需要四条 线。这对于风机较多的风场来说不仅接线工作量增大，更重要的是受环境 影响，电缆容易出故障，人工排查和修复是一大问题，这也直接导致投入 成本和运营成本的提高，其中通信的安全与稳定都是各大风场所面临的直 接挑战。

随着物联网技术的发展,其在工业化、信息化和自动化方面取得了实 质性的应用。因此，发明一种基于物联网技术且能就地进行实时处理的监 测方法具有重要的研究意义和实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种风力发电的远程监控方法，能够利用微处理器对现场信号进行就地处 理，然后通过无线网络将处理结果传送至远程监控中心，有效解决了现有 监控系统接线不便、远程通信能力弱、运营成本高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种风力发电的远程 监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，建立通信连接：感知层子系统和传输层子系统之间以及传输 层子系统和管理层子系统之间均通过GPRS网络进行无线通信，所述感知 层子系统、传输层子系统和管理层子系统均设置有GPRS通信模块；所述 感知层子系统包括传感器单元、模拟开关电路、信号隔离电路、信号调理 电路、增益控制电路、A/D转换电路和3G摄像机，所述模拟开关电路、信 号隔离电路、信号调理电路、增益控制电路和A/D转换电路依次相接，所 述传感器单元包括速度传感器、振动传感器、声音传感器、温度传感器、 风力传感器、变频功率传感器以及分别与变频功率传感器和模拟开关电路 相接的二次仪表，上述传感器均与模拟开关电路相接；所述传输层子系统 包括处理器、视频压缩模块和报警模块，所述视频压缩模块和报警模块均 与处理器相接；所述管理层子系统包括通信服务器、数据服务器和监控主 机，所述通信服务器和数据服务器均与监控主机相接；

步骤二，感知层子系统对风电机组参数与风电场环境参数进行感知和 采集，包括以下方式：

速度传感器对风机转速进行实时检测；

变频功率传感器对风机的电压和电流进行采样，二次仪表对所述电压 和电流的采样值进行计算，以获得电压有效值、电流有效值、有功功率等 参数；

振动传感器对风机工作时的振动情况进行实时检测；

声音传感器对风机工作时发出的噪声情况进行实时检测；

风力传感器对风电场的风力进行实时检测；

温度传感器对风电场的环境温度进行实时检测；

3G摄像机对风电机组运行情况进行视频拍摄，并通过3G网络将拍摄 到的视频信息无线传输给视频压缩模块；

模拟开关电路按一定开关频率将速度传感器、变频功率传感器、振动 传感器、声音传感器、风力传感器和温度传感器检测的信号经信号隔离电 路传输给信号调理电路；

信号调理电路将接收到的信号进行一次放大、线性化和滤波处理后传 输给增益控制电路；

增益控制电路将接收到的信号进行二次放大后传输给A/D转换电路；

A/D转换电路将接收到的模拟信号转换成数字信号后经GPRS通信模 块和GPRS网络无线传输给所述处理器；

所述速度传感器、变频功率传感器、振动传感器、声音传感器、风力 传感器和温度传感器均与模拟开关电路相接；

步骤三，传输层子系统对现场感知和采集到的信号进行无线远程传 输，具体包括：视频压缩模块将接收到的视频信息经压缩后传输给所述处 理器；处理器将A/D转换电路传输过来的信号和所述视频压缩信号经编码、 调制、扩频处理后经GPRS网络远程传输给所述通信服务器；