風電塔智能監(jiān)測解決方案

1、背景概述

      在風電塔安裝和使用過程中，因為風電塔本身自重、地基的位移變化以及風電塔運行過程中產(chǎn)生的勢能，隨著時間的關系，風電塔自身會產(chǎn)生一定的健康問題，因此對風電塔的自動化健康監(jiān)測就顯得尤為重要，能有效控制風險，在這樣的背景下，我司提供了部分智能健康監(jiān)測解決方案。

2、系統(tǒng)架構

  2.1 系統(tǒng)概述

      本系統(tǒng)由采集器（DAU）、傳感器、通訊網(wǎng)絡、現(xiàn)場服務器和遠程云服務器組成，由多模塊集成，其中傳感器部分可針對螺栓松動情況、風電塔傾斜狀況、風電塔基沉降狀況及機組的規(guī)律振動情況進行有效監(jiān)測。

 2.2 系統(tǒng)拓撲圖

  2.3 監(jiān)測模塊構成

   ①螺栓松動模塊

     通過安裝子螺栓上的松動傳感器，測得螺栓與螺母的相對轉動角度作為螺栓松動狀態(tài)的判別信號，該信號接入信號匯集站進行采集和分析，由此獲得螺栓松動的狀態(tài)，對因螺栓松動引起的故障隱患及時給出預警，指導現(xiàn)場維護人員進行預知維修。

   ②傾角模塊概述

     通過安裝在風電機組塔筒頂部的傾角傳感器和基礎上的傳感器采集塔筒數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)的算法，獲得塔筒的載荷、各部位應力、晃度等信息，并進一步建立數(shù)字化塔筒模型，評估塔筒的剩余壽命。同時，系統(tǒng)還可以有效分析塔筒變形、螺栓松動、焊縫開裂、基礎松動等故障，可有效避免上述原因誘發(fā)的風機倒塌惡性事故的發(fā)生，準確評估塔筒的使用壽命，為塔筒的安全運行提供決策依據(jù)。

   ③沉降模塊概述

     通過安裝在風電機組塔筒四周的傳感器（靜力水準儀）與基準點的傳感器（靜力水準儀）采集的數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)的算法處理，獲取整體風機的相對沉降，可有效避免風機倒塌惡性事故的發(fā)生。

3、 智能圖譜

   ①局部實時總貌分析圖

   ②實時載荷圖

   ③實時柱狀圖

   ④頻譜分析圖

   ⑤可視化大屏

   ⑥風場總貌圖

   ⑦晃度分析圖

   ⑧相對沉降分析圖

4、監(jiān)測系統(tǒng)智能化特點

 4.1 智能存儲

   ①數(shù)據(jù)壓縮算法：大程降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量；

   ②數(shù)據(jù)存儲密度自動調節(jié)功能；

   ③智能存儲戰(zhàn)略：解決傳統(tǒng)黑匣子功能單一性缺陷；

   ④數(shù)據(jù)自由導入、導出功能；

 4.2 智能數(shù)據(jù)庫

①根據(jù)風電監(jiān)測數(shù)據(jù)特點，巍美公司推出專業(yè)的NOSQL數(shù)據(jù)庫架構，使智能監(jiān)測如虎添翼；

②產(chǎn)品基于NOSQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)，可兼容多種數(shù)據(jù)庫形式，配備靈活，尤其有利于集團客戶監(jiān)測管理需求；

③市場上普遍產(chǎn)品常采用SQL數(shù)據(jù)庫，SQL是關系數(shù)據(jù)庫，對結構化數(shù)據(jù)的存儲和檢索有一定的優(yōu)秀，比如辦公ERP系統(tǒng)，而狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)多以時間標簽形式存儲，SQL對于此類數(shù)據(jù)存儲和檢索效率較低，無法保證監(jiān)測所需的搞笑檢索和海量存儲和分析；

 4.3 智能報警

①系統(tǒng)級報警（電源斷電、線纜故障、傳感器故障、網(wǎng)絡故障等）

②信號級報警（特征值報警、組合報警、工況報警等）

 4.4 智能管理

①智能配置圖譜關系；

②隔離穿透；

③第三方系統(tǒng)外接（Modbus、文件等）

④系統(tǒng)具有差異化管理，不同權限，設定的瀏覽權限不同