有关风电巡检系统的研究

文/熊文欢 仲启端 陈鑫铎

1 课题的背景

目前，我国国内风电行业所普遍采用的线路巡检方式主要有两种，一种是传统的人工巡检，即人工巡检、手工记录的模式。因为风机都安装在比较偏远的地区，并且离监控中心存在一定的距离，管理人员无法保证巡检人员在指定时间对风机设备按照规定进行检查，不能有效的记录问题缺陷发生的时间和发生位置，这种方式存在着人为因素较多，给管理带来了不便；另一种是手持无线射频识别终端，在每个风机处设置巡检签到点，巡检人员手持终端每到一个巡检点即自动读取其中保存的编号信息，连同时间一起记录在巡检仪中，完成巡检任务后再到监控中心将巡检仪中保存的记录上传到管理软件中进行分析评价。它解决了人工巡检中手工纸质记录的缺点，可以要求和风机巡检人员按照规定的时间、地点、线路进行巡检，并可以保存巡检电子档案。但是也存在着巡检信息反馈不及时、人为因素多、调度部门无法实时监控巡检人员状态等缺点，风机处布置签到点也受环境和成本的限制。

2 行业的发展现状

2010年底，我国风机累计装机量达4182.7万千瓦，首次成为全球第一风电装机大国。早期风电装机的高速发展带来了巨大的后服务市场。在风电行业，智慧运维是其中的一个重要方面。华锐风电近年来提出了“Internet+智慧风能云平台TM”的科技战略，其核心内涵是智慧风场和智慧风机，以实现风电场的智能管理和运维。在智慧运维方面，主要通过预测诊断和专家库、自动报警、在线巡检相结合，提高运行效率，减少故障率。远景能源也推出了智慧风能管理云平台，实现对风机、测风塔等设备的远程监控，从而提升维护效率，降低运维成本和提升运维效率。

3 课题的研究内容。

本课题研究了基于4G，GPS的在线巡检管理系统，结合无线通信技术对数据进行实时的传输，通过数据接口和服务端集控管理系统相连。只需要一台可以联网的手机即可完成风机设备的巡检，相对于传统的巡检模式下信息的实时交互性能差，巡检数据反馈不及时，巡检数据缺乏有效的信息化管理，管理滞后等问题，巡检人员需要携带较多巡检工具，该巡检系统能有效的提高风机巡检数据的传输效率，提高问题处理的机动性，发现可以对巡检人员的巡视线路进行实时监控，记录巡检人员移动的轨迹、提供自动报警信息等，不仅解决了手工巡检记录的问题，也解决了无线射频终端技术的滞后性、无法可视化等缺点。不仅可以实现对巡检任务的数字化、可视化、实时化管理，还实现了在手机端对风机、测风塔等设备的远程监控，从而提升维护巡检的效率，降低运维成本。

巡检系统分为前端Android端系统和后台管理员系统，后台管理系统通过Web API给手机端提供数据接口，同时也接入集团的风电集控中心系统。通过该套系统可以实现巡检人员与集控中心系统的实时数据交换，管理员可以在后台实时地将巡检维修任务发送到巡检人员的手机系统之中，巡检人员在手机端可以也可以实时地将巡检结果，巡检现场的图片等信息上传到后台监控服务器上。同时，因为接入了集控中心系统，风场中风机的报警信息等也可以实时的推送到巡检人员的手机系统之上；巡检人员还可以在手机端实时地通过可视化地图界面看到巡检风场风机的概览信息，查询到相关风场以及风机的发电量，风速，温度等详细信息，为巡检结果提供更准确的判断，提升巡检维护的效率、确保巡检结果的正确性。

4 课题的研究难点

4.1 4G、无线信号不稳定

风机一般都处在比较偏远的地方，在巡检过程中，可能会遇到信号不稳定，消失的问题，对巡检任务的获取，报警消息的及时获取、风场风机信息的查看和图片等巡检结果的上传产生影响。这就需要手机端按实际情况采用多种异常处理机制比如离线缓冲机制、异步机制、超时机制来进行管理。

4.2 后台管理系统和集控系统间集成的难点

通过后台管理系统实现对巡检任务的管理功能，同时还需与原风电集控系统中的接口对接，实际报警信息的获取以及推送到手机端，风电场风机信息的获取和处理，以便客户端进行查看和处理。

5 总结

本课题主要研究了用于风电的在线巡检系统，不仅使巡检人员更方便的执行巡检任务，通过集成风电集控系统，也使巡检人员可以实时查看风场风机信息，提供更准确的巡检结果判断，同时也使管理人员能够能方便的管理巡检任务和巡检任务。通过在线巡检系统，能够有效提高风机的巡检效率。

基于手机端的系统，可扩充性强，后期经过二次开发和应用扩展可以在其他多个不同业务中进行推广和应用。