一种应用于风电场站的监控系统的制作方法

本发明涉及风电场站的维护运行管理，特别涉及一种应用于风电场站的监控系统。

背景技术：

1、风电场站是由多个风力发电机组、汇集线路、变压器等设备组成的发电站，风力发电机组将风力转换为电能，汇集线路对电能进行汇集，变压器改变电压后接入电网，实现将电能传输至电网，以提供可使用的电能。

2、风电场站的日常运行维护管理，是保证风电场站电能持续稳定输出的基础；现有的日常运行维护管理大多依赖于人工，并且由于风电场站的面积通常较大，依赖人工巡检存在效率低下的问题。

3、现有专利cn202223252508.x一种用于风电机组的机舱视频监视系统、cn201420417020.4一种海上风电场升压站视频监控系统等都是提供了视频监控的方案，无需人工进行巡检，直接通过查看视频的方式即可完成远程监控，但是这些专利应用目标为风电场站内的单个设备作为目标，无法实现风电场站内所有设备综合监控。

技术实现思路

1、本发明目的之一在于提供了一种应用于风电场站的监控系统，通过第一图像采集装置从风电机组等设备外对风电机组等设备进行监控，通过第二图像采集装置从风电机组等设备内部对其进行监控，基于第一图像采集装置和第二图像采集装置的配合实现了对风电场站的全方位监控。

2、本发明实施例提供的一种应用于风电场站的监控系统，包括：多个第一图像采集装置、多个第二图像采集装置、多个本地控制器和中央控制器；

3、其中，第一图像采集装置设置在风电场站内的第一位置；第二图像采集装置设置在各个风电机组的各个腔室内或风电场站内的各个其他设备的设置室内；本地控制器与各个风电机组或设置室对应配置，且与对应的风电机组或设置室内设置的各个第二图像采集装置电连接；中央控制器分别与第一图像采集装置和本地控制器电连接。

4、优选的，应用于风电场站的监控系统，还包括：多个第一报警装置，与本地控制器一一对应且电连接。

5、优选的，本地控制器每隔预先配置的第一时间间隔通过第二图像采集模块获取其拍摄的第二图像，将第二图像与预先配置的与第二图像采集模块对应关联的异常图像库中的异常图像匹配；当存在匹配符合项时，输出报警指令。

6、优选的，第一报警装置包括：设置在各个风电机组或设置室外周的显示灯带。

7、优选的，本地控制器每隔预先配置的第二时间间隔将第二图像采集模块采集的第二图像发送至中央控制器；

8、和/或，

9、将与预先配置的异常图像库中图像匹配的第二图像发送至中央控制器。

10、优选的，应用于风电场站的监控系统，还包括：显示装置，与中央控制器电连接。

11、优选的，中央控制器包括：机组数据监测单元、场站环境数据监测单元、第一图像采集单元和综合分析单元；机组数据监测单元接收与各个风电机组关联的机组监测装置的第一监测数据；场站环境数据监测单元接收设置在风电场站内各个预设的第一位置的环境监测装置的第二监测数据；第一图像采集单元接收第一图像采集装置从风电机组外拍摄的风电机组的第一图像；综合分析单元综合分析第一监测数据、第二监测数据和第一图像，根据分析结果发出预警信息。

12、优选的，机组监测装置包括：电流电压监测模块、叶片转动监测模块、偏航装置状态监测模块、第一控制模块和第一通讯模块；第一控制模块通过电流电压监测模块、叶片转动监测模块和偏航装置状态监测模块，分别监测风电机组的电流电压输出数据、叶片转动数据和偏航装置状态数据并将数据通过第一通讯模块发送至机组数据监测单元。

13、优选的，第二监测数据包括：温度、湿度、风速、风向其中一种或多种结合。

14、优选的，综合分析单元的分析步骤包括：

15、提取第一监测数据中的叶片转动数据和电流电压数据；

16、对叶片转动数据和电流电压数据进行分段采样并关联，获取多组第一关联数据；

17、采用预先配置的第一分析库，对各组第一关联数据进行分析，获取第一分析结果。

18、优选的，综合分析单元的分析步骤包括：

19、提取第一监测数据中的叶片转动数据、偏航装置状态监测数据和第二监测数据；

20、对叶片转动数据、偏航装置状态监测数据和第二监测数据进行分段采样并关联，获取多组第二关联数据；

21、采用预先配置的第二分析库，对各组第二关联数据进行分析，获取第二分析结果。

22、优选的，综合分析单元的分析步骤包括：

23、对第一图像进行图像分析，确定叶片转动面的面向；

24、将叶片转动面的面向与偏航装置状态数据对应验证，获取第三分析结果。

25、优选的，综合分析单元的分析步骤包括：

26、分别对第一监测数据、第二监测数据和第一图像进行特征提取，并基于提取的特征构建状态数据集；

27、将状态数据集与预先配置的综合分析库中各个分析数据集进行匹配，根据匹配结果调取综合分析库中的综合分析结果。

28、优选的，第一位置的确定步骤如下：

29、构建风电场站对应的模拟三维图；

30、根据风电场站的历史记录的第二监测数据，在模拟三维图中构建多个风向对应的标示向量；

31、对标示向量进行分组，获取多个分组；

32、对各个分组的标示向量的方向进行分析，确定各个分组对应的拍摄方向；

33、根据图像采集装置的拍摄参数，构建拍摄模拟区域图；

34、根据拍摄方向将拍摄模拟区域图多次映射至模拟三维图中，直至拍摄模拟区域图中的拍摄区域将模拟三维图中风电场站的各个设备的位置覆盖；

35、根据映射结果，确定第一位置。

36、优选的，拍摄模拟区域图映射的步骤如下：

37、基于拍摄方向，对模拟三维图上各个设备的位置进行分析，确定上位位置；

38、以上位位置与拍摄模拟区域图中的定位位置重叠以及拍摄模拟区域图中的定位方向与拍摄方向同向的基准，进行映射操作；

39、当映射后，拍摄模拟区域图的拍摄区域并不能覆盖所有的设备的位置时，将已覆盖的设备的位置从模拟三维图中隐去，再次以上位位置与拍摄模拟区域图中的定位位置重叠以及拍摄模拟区域图中的定位方向与拍摄方向同向的基准，进行映射操作；直至全覆盖。

40、优选的，在第一位置的确定步骤中的分组分析之前，根据预设的评价库，对各个分组进行价值评价，将价值评价未达到预设的阈值的分组剔除；

41、其中，评价步骤如下：

42、根据标示向量对应的风向及风速数据，构建标示向量对应的评价向量；

43、根据评价向量，查询评价库，确定对应的评价值。

44、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

45、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。