風電塔智能監測解決方案

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生的勢能，隨著時間的關系，風電塔自身會產生一定的健康問題，因此對風電塔的自動化健康監測就顯得尤為重要，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測解決方案。

2、系統架構

  2.1 系統概述

      本系統由采集器（DAU）、傳感器、通訊網絡、現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律振動情況進行有效監測。

 2.2 系統拓撲圖

  2.3 監測模塊構成

   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，對因螺栓松動引起的故障隱患及時給出預警，指導現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據，通過系統的算法，獲得塔筒的載荷、各部位應力、晃度等信息，并進一步建立數字化塔筒模型，評估塔筒的剩余壽命。同時，系統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的風機倒塌惡性事故的發生，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。

   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）采集的數據，通過系統的算法處理，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、監測系統智能化特點

 4.1 智能存儲

   ①數據壓縮算法：大程降低網絡數據傳輸量；

   ②數據存儲密度自動調節功能；

   ③智能存儲戰略：解決傳統黑匣子功能單一性缺陷；

   ④數據自由導入、導出功能；

 4.2 智能數據庫

①根據風電監測數據特點，巍美公司推出專業的NOSQL數據庫架構，使智能監測如虎添翼；

②產品基于NOSQL數據庫開發，可兼容多種數據庫形式，配備靈活，尤其有利于集團客戶監測管理需求；

③市場上普遍產品常采用SQL數據庫，SQL是關系數據庫，對結構化數據的存儲和檢索有一定的優秀，比如辦公ERP系統，而狀態監測系統數據多以時間標簽形式存儲，SQL對于此類數據存儲和檢索效率較低，無法保證監測所需的搞笑檢索和海量存儲和分析；

 4.3 智能報警

①系統級報警（電源斷電、線纜故障、傳感器故障、網絡故障等）

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第三方系統外接（Modbus、文件等）

④系統具有差異化管理，不同權限，設定的瀏覽權限不同