一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括感知層子系統(tǒng)、傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)；所述感知層子系統(tǒng)包括傳感器單元、模擬開關(guān)電路、信號隔離電路、信號調(diào)理電路、增益控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和3G攝像機(jī)；所述傳輸層子系統(tǒng)包括處理器、視頻壓縮模塊、電源和報警模塊；所述管理層子系統(tǒng)包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和監(jiān)控主機(jī)。本發(fā)明利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場環(huán)境的多個參數(shù)進(jìn)行了實(shí)時采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控，具有數(shù)據(jù)傳輸速率快、功能易擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)自組織、自愈能力強(qiáng)等特點(diǎn)。有效解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)接線不便、遠(yuǎn)程通信能力弱、運(yùn)營成本高等問題。
【專利說明】—種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，越來越受到世界各國的重視。截止2008年底，中國累計安裝風(fēng)電機(jī)組11600多臺，裝機(jī)規(guī)模約12.15GW。眾所周知，風(fēng)電場通常地處邊遠(yuǎn)地區(qū)，運(yùn)行環(huán)境差，維護(hù)難度大，為保證風(fēng)電場穩(wěn)定運(yùn)行，就需要有性能完善的監(jiān)控系統(tǒng)。目前各大風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)還采用傳統(tǒng)的有線采集和傳輸。由于風(fēng)機(jī)的監(jiān)控需要雙向通訊，采用有線就意味著風(fēng)機(jī)傳感器到采集中心、采集中心到中央控制室之間總共需要四條線。這對于風(fēng)機(jī)較多的風(fēng)場來說不僅接線工作量增大，更重要的是受環(huán)境影響，電纜容易出故障，人工排查和修復(fù)是一大問題，這也直接導(dǎo)致投入成本和運(yùn)營成本的提高，其中通信的安全與穩(wěn)定都是各大風(fēng)場所面臨的直接挑戰(zhàn)。
[0003]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，其在工業(yè)化、信息化和自動化方面取得了實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用。因此，設(shè)計一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的、能夠就地進(jìn)行實(shí)時處理的監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的研究意義及實(shí)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝布設(shè)方便，工作能夠利用微處理器對現(xiàn)場信號進(jìn)行就地處理，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將處理結(jié)果傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，有效解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)接線不便、遠(yuǎn)程通信能力弱、運(yùn)營成本高等問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括感知層子系統(tǒng)、傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)，所述感知層子系統(tǒng)和傳輸層子系統(tǒng)之間以及傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)之間均通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；所述感知層子系統(tǒng)包括對風(fēng)電機(jī)組參數(shù)與風(fēng)電場環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的傳感器單元、與傳感器單兀相接的模擬開關(guān)電路、與模擬開關(guān)電路相接的信號隔尚電路、與信號隔尚電路相接的信號調(diào)理電路、與信號調(diào)理電路相接的增益控制電路、與增益控制電路相接的A/D轉(zhuǎn)換電路和對風(fēng)電場環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)控的3G攝像機(jī)，所述傳感器單元包括速度傳感器、振動傳感器、聲音傳感器、溫度傳感器、風(fēng)力傳感器、變頻功率傳感器以及分別與變頻功率傳感器和模擬開關(guān)電路相接的二次儀表，所述速度傳感器、振動傳感器、聲音傳感器、溫度傳感器和風(fēng)力傳感器均與模擬開關(guān)電路相接；所述傳輸層子系統(tǒng)包括處理器、視頻壓縮模塊、電源和報警模塊，所述視頻壓縮模塊、電源和報警模塊均與處理器相接；所述管理層子系統(tǒng)包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和監(jiān)控主機(jī)，所述通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器均與監(jiān)控主機(jī)相接；所述3G攝像機(jī)通過3G網(wǎng)絡(luò)與視頻壓縮模塊相接，所述處理器的輸入端和輸出端以及信號調(diào)理電路的輸出端均連接有GPRS通信模塊，所述信號調(diào)理電路的輸出端和處理器的輸入端均通過GPRS通信模塊連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)，所述處理器的輸出端通過GPRS通信模塊連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)與通信服務(wù)器進(jìn)行通信。
[0006]上述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述處理器為DSP。
[0007]上述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述3G攝像機(jī)的供電電源為太陽能電池。
[0008]上述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述電源為太陽能光伏電源。
[0009]上述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述視頻壓縮模塊內(nèi)置有3G通信模塊。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、安裝布設(shè)方便、投入成本低；利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場環(huán)境的多個參數(shù)進(jìn)行了實(shí)時采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控，具有數(shù)據(jù)傳輸速率快、功能易擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)自組織、自愈能力強(qiáng)等特點(diǎn)。有效解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)接線不便、遠(yuǎn)程通信能力弱、運(yùn)營成本高等問題。
[0011]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:
[0014]1-1 一速度傳感器；1-2—振動傳感器；1-3—聲首傳感器；
[0015]1-4 一溫度傳感器；1-5—風(fēng)力傳感器；1-6—變頻功率傳感器；
[0016]1-7—二次儀表；2—模擬開關(guān)電路；3—彳目號隔尚電路；
[0017]4一信號調(diào)理電路；5—增益控制電路；6—A/D轉(zhuǎn)換電路；
[0018]7 —3G攝像機(jī)；8 —GPRS網(wǎng)絡(luò)；9—處理器；
[0019]10—視頻壓縮模塊；11—電源；12—報警模塊；
[0020]13—通信服務(wù)器；14一數(shù)據(jù)服務(wù)器；15—監(jiān)控主機(jī)；
[0021]16—3G 網(wǎng)絡(luò)；17 — GPRS 通信模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括感知層子系統(tǒng)、傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)，所述感知層子系統(tǒng)和傳輸層子系統(tǒng)之間以及傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)之間均通過GPRS網(wǎng)絡(luò)8進(jìn)行通信；所述感知層子系統(tǒng)包括對風(fēng)電機(jī)組參數(shù)與風(fēng)電場環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的傳感器單元、與傳感器單元相接的模擬開關(guān)電路2、與模擬開關(guān)電路2相接的信號隔離電路3、與信號隔離電路3相接的信號調(diào)理電路4、與信號調(diào)理電路4相接的增益控制電路5、與增益控制電路5相接的A/D轉(zhuǎn)換電路6和對風(fēng)電場環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)控的3G攝像機(jī)7，所述傳感器單元包括速度傳感器1-1、振動傳感器1-2、聲音傳感器1-3、溫度傳感器1-4、風(fēng)力傳感器1-5、變頻功率傳感器1-6以及分別與變頻功率傳感器1-6和模擬開關(guān)電路2相接的二次儀表1-7，所述速度傳感器1-1、振動傳感器1-2、聲音傳感器1-3、溫度傳感器1-4和風(fēng)力傳感器1-5均與模擬開關(guān)電路2相接；所述傳輸層子系統(tǒng)包括處理器9、視頻壓縮模塊10、電源11和報警模塊12，所述視頻壓縮模塊10、電源11和報警模塊12均與處理器9相接；所述管理層子系統(tǒng)包括通信服務(wù)器13、數(shù)據(jù)服務(wù)器14和監(jiān)控主機(jī)15，所述通信服務(wù)器13和數(shù)據(jù)服務(wù)器14均與監(jiān)控主機(jī)15相接；所述3G攝像機(jī)7通過3G網(wǎng)絡(luò)16與視頻壓縮模塊10相接，所述處理器9的輸入端和輸出端以及信號調(diào)理電路4的輸出端均連接有GPRS通信模塊17，所述信號調(diào)理電路4的輸出端和處理器9的輸入端均通過GPRS通信模塊17連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)8，所述處理器9的輸出端通過GPRS通信模塊17連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)8與通信服務(wù)器13進(jìn)行通信。
[0023]本實(shí)施例中，所述處理器9為DSP。
[0024]本實(shí)施例中，所述3G攝像機(jī)7的供電電源為太陽能電池。
[0025]本實(shí)施例中，所述電源11為太陽能光伏電源。
[0026]本實(shí)施例中，所述視頻壓縮模塊10內(nèi)置有3G通信模塊。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括感知層子系統(tǒng)、傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)，所述感知層子系統(tǒng)和傳輸層子系統(tǒng)之間以及傳輸層子系統(tǒng)和管理層子系統(tǒng)之間均通過GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)進(jìn)行通信；所述感知層子系統(tǒng)包括對風(fēng)電機(jī)組參數(shù)與風(fēng)電場環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的傳感器單元、與所述傳感器單元相接的模擬開關(guān)電路(2)、與模擬開關(guān)電路(2)相接的信號隔離電路(3)、與信號隔離電路(3)相接的信號調(diào)理電路(4)、與信號調(diào)理電路(4)相接的增益控制電路(5)、與增益控制電路(5)相接的A/D轉(zhuǎn)換電路(6)和對風(fēng)電場環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)控的3G攝像機(jī)(7)，所述傳感器單元包括速度傳感器(1-1)、振動傳感器(1-2)、聲音傳感器(1-3)、溫度傳感器(1-4)、風(fēng)力傳感器(1-5)、變頻功率傳感器(1-6)以及分別與變頻功率傳感器(1-6)和模擬開關(guān)電路(2)相接的二次儀表(1-7)，所述速度傳感器(1-1)、振動傳感器(1-2)、聲音傳感器(1-3)、溫度傳感器(1-4)和風(fēng)力傳感器(1-5)均與模擬開關(guān)電路(2)相接；所述傳輸層子系統(tǒng)包括處理器(9)、視頻壓縮模塊(10)、電源(11)和報警模塊(12)，所述視頻壓縮模塊(10)、電源(11)和報警模塊(12)均與處理器(9)相接；所述管理層子系統(tǒng)包括通信服務(wù)器(13)、數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)和監(jiān)控主機(jī)(15)，所述通信服務(wù)器(13)和數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)均與監(jiān)控主機(jī)(15)相接；所述3G攝像機(jī)(7)通過3G網(wǎng)絡(luò)(16)與視頻壓縮模塊(10)相接，所述處理器(9)的輸入端和輸出端以及信號調(diào)理電路(4)的輸出端均連接有GPRS通信模塊(17)，所述信號調(diào)理電路(4)的輸出端和處理器(9)的輸入端均通過GPRS通信模塊(17)連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)，所述處理器(9)的輸出端通過GPRS通信模塊(17)連接至GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)與通信服務(wù)器(13)進(jìn)行通信。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器(9)為DSP。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述3G攝像機(jī)(7)的供電電源為太陽能電池。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電源(11)為太陽能光伏電源。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻壓縮模塊(10)內(nèi)置有3G通信模塊。
【文檔編號】F03D11/00GK104514683SQ201310462634
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】周曉麗 申請人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司