有關(guān)風(fēng)電巡檢系統(tǒng)的研究

文/熊文歡 仲啟端 陳鑫鐸

1 課題的背景

目前，我國國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)所普遍采用的線路巡檢方式主要有兩種，一種是傳統(tǒng)的人工巡檢，即人工巡檢、手工記錄的模式。因為風(fēng)機(jī)都安裝在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，并且離監(jiān)控中心存在一定的距離，管理人員無法保證巡檢人員在指定時間對風(fēng)機(jī)設(shè)備按照規(guī)定進(jìn)行檢查，不能有效的記錄問題缺陷發(fā)生的時間和發(fā)生位置，這種方式存在著人為因素較多，給管理帶來了不便；另一種是手持無線射頻識別終端，在每個風(fēng)機(jī)處設(shè)置巡檢簽到點，巡檢人員手持終端每到一個巡檢點即自動讀取其中保存的編號信息，連同時間一起記錄在巡檢儀中，完成巡檢任務(wù)后再到監(jiān)控中心將巡檢儀中保存的記錄上傳到管理軟件中進(jìn)行分析評價。它解決了人工巡檢中手工紙質(zhì)記錄的缺點，可以要求和風(fēng)機(jī)巡檢人員按照規(guī)定的時間、地點、線路進(jìn)行巡檢，并可以保存巡檢電子檔案。但是也存在著巡檢信息反饋不及時、人為因素多、調(diào)度部門無法實時監(jiān)控巡檢人員狀態(tài)等缺點，風(fēng)機(jī)處布置簽到點也受環(huán)境和成本的限制。

2 行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2010年底，我國風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)量達(dá)4182.7萬千瓦，首次成為全球第一風(fēng)電裝機(jī)大國。早期風(fēng)電裝機(jī)的高速發(fā)展帶來了巨大的后服務(wù)市場。在風(fēng)電行業(yè)，智慧運維是其中的一個重要方面。華銳風(fēng)電近年來提出了“Internet+智慧風(fēng)能云平臺TM”的科技戰(zhàn)略，其核心內(nèi)涵是智慧風(fēng)場和智慧風(fēng)機(jī)，以實現(xiàn)風(fēng)電場的智能管理和運維。在智慧運維方面，主要通過預(yù)測診斷和專家?guī)臁⒆詣訄缶⒃诰€巡檢相結(jié)合，提高運行效率，減少故障率。遠(yuǎn)景能源也推出了智慧風(fēng)能管理云平臺，實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)、測風(fēng)塔等設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而提升維護(hù)效率，降低運維成本和提升運維效率。

3 課題的研究內(nèi)容。

本課題研究了基于4G，GPS的在線巡檢管理系統(tǒng)，結(jié)合無線通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的傳輸，通過數(shù)據(jù)接口和服務(wù)端集控管理系統(tǒng)相連。只需要一臺可以聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)即可完成風(fēng)機(jī)設(shè)備的巡檢，相對于傳統(tǒng)的巡檢模式下信息的實時交互性能差，巡檢數(shù)據(jù)反饋不及時，巡檢數(shù)據(jù)缺乏有效的信息化管理，管理滯后等問題，巡檢人員需要攜帶較多巡檢工具，該巡檢系統(tǒng)能有效的提高風(fēng)機(jī)巡檢數(shù)據(jù)的傳輸效率，提高問題處理的機(jī)動性，發(fā)現(xiàn)可以對巡檢人員的巡視線路進(jìn)行實時監(jiān)控，記錄巡檢人員移動的軌跡、提供自動報警信息等，不僅解決了手工巡檢記錄的問題，也解決了無線射頻終端技術(shù)的滯后性、無法可視化等缺點。不僅可以實現(xiàn)對巡檢任務(wù)的數(shù)字化、可視化、實時化管理，還實現(xiàn)了在手機(jī)端對風(fēng)機(jī)、測風(fēng)塔等設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而提升維護(hù)巡檢的效率，降低運維成本。

巡檢系統(tǒng)分為前端Android端系統(tǒng)和后臺管理員系統(tǒng)，后臺管理系統(tǒng)通過Web API給手機(jī)端提供數(shù)據(jù)接口，同時也接入集團(tuán)的風(fēng)電集控中心系統(tǒng)。通過該套系統(tǒng)可以實現(xiàn)巡檢人員與集控中心系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)交換，管理員可以在后臺實時地將巡檢維修任務(wù)發(fā)送到巡檢人員的手機(jī)系統(tǒng)之中，巡檢人員在手機(jī)端可以也可以實時地將巡檢結(jié)果，巡檢現(xiàn)場的圖片等信息上傳到后臺監(jiān)控服務(wù)器上。同時，因為接入了集控中心系統(tǒng)，風(fēng)場中風(fēng)機(jī)的報警信息等也可以實時的推送到巡檢人員的手機(jī)系統(tǒng)之上；巡檢人員還可以在手機(jī)端實時地通過可視化地圖界面看到巡檢風(fēng)場風(fēng)機(jī)的概覽信息，查詢到相關(guān)風(fēng)場以及風(fēng)機(jī)的發(fā)電量，風(fēng)速，溫度等詳細(xì)信息，為巡檢結(jié)果提供更準(zhǔn)確的判斷，提升巡檢維護(hù)的效率、確保巡檢結(jié)果的正確性。

4 課題的研究難點

4.1 4G、無線信號不穩(wěn)定

風(fēng)機(jī)一般都處在比較偏遠(yuǎn)的地方，在巡檢過程中，可能會遇到信號不穩(wěn)定，消失的問題，對巡檢任務(wù)的獲取，報警消息的及時獲取、風(fēng)場風(fēng)機(jī)信息的查看和圖片等巡檢結(jié)果的上傳產(chǎn)生影響。這就需要手機(jī)端按實際情況采用多種異常處理機(jī)制比如離線緩沖機(jī)制、異步機(jī)制、超時機(jī)制來進(jìn)行管理。

4.2 后臺管理系統(tǒng)和集控系統(tǒng)間集成的難點

通過后臺管理系統(tǒng)實現(xiàn)對巡檢任務(wù)的管理功能，同時還需與原風(fēng)電集控系統(tǒng)中的接口對接，實際報警信息的獲取以及推送到手機(jī)端，風(fēng)電場風(fēng)機(jī)信息的獲取和處理，以便客戶端進(jìn)行查看和處理。

5 總結(jié)

本課題主要研究了用于風(fēng)電的在線巡檢系統(tǒng)，不僅使巡檢人員更方便的執(zhí)行巡檢任務(wù)，通過集成風(fēng)電集控系統(tǒng)，也使巡檢人員可以實時查看風(fēng)場風(fēng)機(jī)信息，提供更準(zhǔn)確的巡檢結(jié)果判斷，同時也使管理人員能夠能方便的管理巡檢任務(wù)和巡檢任務(wù)。通過在線巡檢系統(tǒng)，能夠有效提高風(fēng)機(jī)的巡檢效率。

基于手機(jī)端的系統(tǒng)，可擴(kuò)充性強(qiáng)，后期經(jīng)過二次開發(fā)和應(yīng)用擴(kuò)展可以在其他多個不同業(yè)務(wù)中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。