[發明專利]采用3G網絡的風電場遠程實時監控與智能視頻遙視系統

無效

• 申請號: 201110207978.1
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102287330A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 周封;郝婷;王丙全;劉健;王晨光;李翠;唐樹斌;于長勝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學;周封
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于風電場的遠程實時監控系統，具體地說是一種基于3G網絡的風電場遠程實時監控與智能視頻遙視系統。屬于新能源發電技術中風電場的監測與控制技術領域。

技術背景

風能資源是一種純粹的綠色資源，是地球上最古老、最重要的能源之一。它在全球范圍內的巨大蘊藏量、可再生、分布廣、無污染的特性，使風能發電成為世界可再生能源發展的重要方向。風電是成本最低的溫室氣體減排技術之一，全球市場對于風電這樣的零排放技術有著巨大并且持續增長的需求。風具有隨機性，而且對于風力發電行業，風電場多數處于地廣人稀的荒僻之地，不可能進行人工記錄。況且這些地方氣候環境惡劣，所以就需要一套完備、可靠的數據采集與監控系統來監控風力發電機的運行情況。

目前風電控制遠程監控系統的結構原理為通過電纜、光纜、無線通訊等手段，采集各風力發電機組、測風塔、變電站的數據，至遠程控制中心服務器，用于風電場運行人員的遠程監控各臺機組運行，并具備一定的報表、曲線、歷史查詢功能，但是無法了解風電場現場的具體情況。

視頻監控是安全防范系統的重要組成部分，其具有實時、直觀、準確等特點。隨著計算機技術的發展，數字視頻監控相比模擬的視頻監控具有數據處理方便、傳輸距離遠、圖像質量高、系統維護簡單等特點。

傳統的無線視頻監控主要通過微波無線視頻監控或基于2.5G網絡的多通道無線視頻監控實現。使用微波進行傳輸的無線視頻監控具有傳輸帶寬大，傳輸視頻質量好等優點，但是有微波通信的視頻監控設備復雜，費用非常高，微波信號容易被高大建筑物阻擋，傳輸距離受到限制，并且微波通信容易受到外界電磁等干擾，特別是天氣影響較為嚴重，微波信號在雨雪天氣會受到嚴重的衰減。2.5G的網絡由于帶寬有限（一般最高只有幾十K位的帶寬），傳輸視頻信號具有一定的困難，需要通過多個2.5G的無線數傳設備并行傳輸圖像信號。多個2.5G的無線數傳設備并行傳輸可解決帶寬問題，但使用多個無線數傳設備成本費用高，數據處理復雜。

隨著我國3G網絡的發展，3G網絡逐步得到完善。相比2G/2.5G網絡，3G網絡的最大優點是打破了無限帶寬瓶頸的限制。當前國內三種3G網絡（TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000?EV-DO）標準可達到幾百K到幾兆位的帶寬，所以完全可以使用一個3G無線數傳設備代替多個2.5G無線數傳設備傳輸視頻信號。

發明內容

針對現有風電場遠程監控系統存在的不足，本發明目的是提供一種基于3G網絡的風電場遠程實時監控與智能視頻遙視系統，實現風電機組運行狀態的遠程實時監控、現場的遠程遙視和安防監控。

本發明所采用的技術方案如下：

一種基于3G網絡的風電場遠程實時監控與智能視頻遙視系統，用于風機組、氣象站系統的遠程實時監控。其特征在于：包括就地智能測控系統（100）、本地控制中心（110）和中央遠程控制中心（120），所述就地智能測控系統（100）由數據測控終端（101），智能視頻終端（102），數據集中、分析和處理模塊（103），3G無線數傳模塊（104）組成；故障診斷單元（111）和（121）分別位于本地控制中心（110）和中央遠程控制中心（120）；所述本地控制中心（110）和中央遠程控制中心（120）分別為兩臺計算機。

所述數據測控終端（101），負責采集風電機組、氣象站系統處的技術數據。根據風電場現場測控對象的不同，包括若干不同類型的數據測控模塊。不同類型的數據測控模塊采集的參數包括，氣象參數：風速、風向、濕度和環境溫度；風力發電機組參數：風輪轉速、發動機轉速、發電機線圈溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、齒輪箱振動、液壓系統油溫、油壓、油位、機艙振動、塔架振動、低、高速軸振動、偏航狀態。不同類型的數據測控模塊控制的參數包括：發電機的啟動、停止，功率輸出的高低等需要控制的各種參數。

所述智能視頻終端（102）包括智能視頻主機和攝像頭，負責將被監控區域的視頻直接連續上傳；或者采用智能視頻算法，對現場的人員入侵、異常行為、起火點、煙霧等視頻進行自動計算和分析判別，按照系統的設定的報警要求，自動報警、本地存儲、上傳有問題的視頻流。

所述數據集中、分析和處理模塊（103）與不同類型、不同安裝位置的數據測控模塊相連，將采集來的信號進行初步的分析和處理，并組合后，按照一定的傳輸協議，經3G無線數傳模塊（104）集中上傳；同時可通過3G無線數傳模塊將上位機的控制信號按照指定的地址，發送給數據測控模塊。