一种风电场生产运维信息采集应用系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电场生产运营维护领域，特别是关于一种风电场生产运维信息采集应用系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着风电企业生产规模的不断扩大，风电机组的运维监督与管理、安全生产、备件保障、故障预警等方面都面临着更高、更严格的要求，风电场运营商的运维管理能力决定了经济效益，只有通过不断地提高和确保设备的可利用率，在整个风电场的生命周期内，使设备始终保持安全稳定的运转状态，以达到提高风电场的发电量和发电效率的目的。传统的人工统计与信息传递方式在实效性、准确性和监控范围方面已难以满足企业规模发展需要，必须通过信息化手段，建立标准化管理模式，提高管理效率和生产效率，从而实现全方位监控与统计分析风电场生产运行情况，提高风场运营经济效益，降低运营成本，减少事故发生几率和故障损失。因而，风电场运维管理主要包括以下几个方面:(I)风电场设备的运维管理:如制定风电机组的运维计划、定期运维、突发性故障的预防和处理等。(2)备品备件及消耗性材料的管理:关键和消耗部件的合理库存、库房管理、供应商管理等。(3)信息化平台的建设:数据的统计和分析、设备故障分析系统等。(4)人力资源的管理:技能培训、人员管理等。
[0003]然而，由于中国风电行业起步较晚，大部分的运营商和服务商对风电场的运维管理仍处在摸索阶段，故风电场的运维管理中还存在很多问题:(I)数据统计:原始的数据统计工作，都是由人工负责汇总，往往存在统计汇总格式不一致、筛选的条件不一致，汇总的数据误差较大，且浪费大量的人力物力，效果不明显。(2)技能培养:通过近几年的人员经验积累，检修人员对常规故障的处理方法都有各自的总结归纳，凭借检修人员各自凭借经验开展工作，致使技术人员技能水平不同，检修效率不高。缺少对故障处理方法的统一、运维参考标准。(3)备品备件管理:短时间内无法统计出备件的使用情况及库房储备情况。
[4]人员考核:在人员考核过程中，需要通过大量的数据反应工作中真实存在的问题，致使在人员考核中容易出现考核错误的问题，费时费力。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种有效提高管理效率、降低管理成本、实现经济效益最大化的风电场生产运维信息采集应用系统及方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种风电场生产运维信息采集应用系统，其特征在于:它包括若干风机OPC/Modbus服务器、一变电站远动装置、一采集服务器、一网络安全隔离网闸、一应用服务器、以及一操作终端、一数据服务器和一上级公司远程监控服务器；每一所述风机OPC/Modbus服务器对相应风电场的风机数据进行实时采集，并将所采集的风机数据发送到所述采集服务器；所述变电站远动装置对各变电站设备数据进行实时采集，并将所采集的升压站和测风塔数据发送到所述采集服务器；所述采集服务器对接收到的各类数据进行汇总，并将其转换为统一的标准数据格式后，通过所述网络安全隔离网闸发送到所述应用服务器；所述应用服务器将接收到的原始数据发送到所述操作终端，所述操作终端根据用户需求对接收到的原始数据进行处理后反馈回所述应用服务器；所述应用服务器将处理后的数据发送到所述数据服务器进行存储，同时根据需要将相应数据发送到所述上级公司远程监控服务器。
[0006]所述操作终端中设置有风电场生产运维信息化处理系统，其包括设备资产模块、备品备件模块、缺陷管理模块、工作票模块、故障知识库模块、安全模块、报表模块和数据分析模块；所述设备资产模块以树状结构对各设备的安装位置信息进行分类，并根据分类结果对各设备中备品备件的使用和更换信息进行记录；所述备品备件模块根据设备的安装位置信息分类结果对备品备件的相关信息进行记录；所述缺陷管理模块根据采集的系统缺陷信息以及从所述故障知识库中得到的相似缺陷的处理方法进行缺陷处理；缺陷处理过程中若确定系统缺陷信息为风机故障，则缺陷处理完成后将包括缺陷处理方法及备品备件使用情况的缺陷处理相关信息发送到所述设备资产模块、备品备件模块、故障知识库模块、报表模块和数据分析模块；若确定系统缺陷信息为变电站设备故障，则将变电站设备缺陷信息发送到所述工作票模块；所述工作票模块根据所述缺陷管理模块发送的或人工录入的变电站设备缺陷信息以及从所述故障知识库模块得到的相似缺陷的处理方法生成工作票进行缺陷处理，缺陷处理完成后将包括缺陷处理方法及备品备件使用情况的缺陷处理相关信息发送到所述设备资产模块、备品备件模块、故障知识库模块和报表模块；同时将缺陷处理中出现的违章信息或不合格的工作票信息发送到所述安全模块进行审核；所述设备资产模块和备品备件模块根据接收到的备品备件使用信息对各自记录内容进行更新；所述故障知识库模块对接收到的或通过人机交互界面输入的缺陷处理方法及备品备件使用信息进行记录，并为所述缺陷管理模块和工作票模块提供参考信息；所述安全模块根据接收到的违章信息以及不合格的工作票信息进行整改，并对违章缺陷信息以及整改信息进行记录；所述报表模块根据采集的风机数据、升压站数据、测风塔数据以及由所述缺陷管理模块和工作票模块发送的缺陷处理相关信息自动生成报表信息并通过所述应用服务器发送到所述上级公司远程监控服务器；所述数据分析模块根据采集的风机数据、升压站数据、测风塔数据以及由所述缺陷管理模块发送的缺陷处理相关信息，对各种故障信息、风机状态信息以及测风塔数据信息进行分析，为现场生产提供指导。
[0007]所述设备资产模块包括设备位置结构模块和设备档案模块；所述设备位置结构模块以树状结构对各设备的安装位置信息进行分类，得到每台设备具体的设备位置以及每台设备包括的所有备品备件信息，并将其发送到所述设备档案模块和备品备件模块；所述设备档案模块对各设备中各备品备件的使用和更换信息进行记录，并根据所述缺陷管理模块和工作票模块发送的备品备件使用情况进行更新。
[0008]所述备品备件模块包括分类编码模块、备品备件记录模块、库存预警模块、入库操作模块和出库操作模块；所述分类编码模块根据设备的安装位置信息采用分级编码的方式对各备品备件的种类进行编码，并发送到所述备品备件记录模块；所述备品备件记录模块根据备品备件的分类编码信息对库存中各备品备件的相关信息进行记录；所述库存预警模块用于将各备品备件的库存数量与库存阈值进行比较，当备品备件的库存数量小于库存阈值时发出预警信息进行提示；所述入库操作模块用于根据实际需要对各备品备件的种类进行动态添加；所述出库操作模块根据所述缺陷管理模块和工作票模块发送的备品备件使用信息，对所述备品备件记录模块进行更新。
[0009]所述缺陷管理模块包括缺陷监视模块、缺陷登记模块、缺陷分类模块、缺陷通知模块、缺陷处理模块和缺陷验收模块；所述缺陷监视模块根据采集的系统缺陷信息生成检修指令，发送到所述缺陷登记模块；所述缺陷登记模块根据接收到的检修指令产生缺陷记录，并发送到所述缺陷分类模块；所述缺陷分类模块根据缺陷记录对缺陷类型进行分类，并发送到所述缺陷通知模块；所述缺陷通知模块根据缺陷信息以及从所述故障知识库模块中得到的相似缺陷的处理方法生成检修工作单，并通过弹出提示框或发送通知短信提示相关人员；所述缺陷处理模块对缺陷处理过程进行审核，若缺陷处理过程中确定系统缺陷信息为风机故障，则将缺陷处理方法以及备品备件使用情况发送到所述设备资产模块、故障知识库、备品备件模块、报表模块和数据分析模块，若缺陷处理过程中确定系统缺陷为变电站设备故障，则将变电站设备缺陷信息发送到所述工作票模块；所述缺陷验收模块根据采集到的设备恢复正常时间，计算设备实际停机时间，终结本次缺陷形成闭环。
[0010]所述工作票模块包括工作票定制模块、工作票生成模块、工作票签发模块、工作票许可模块、工作票执行模块、工作票检查模块和工作票存储模块；所述工作票定制模块用于根据不同类别的工作票制定各种标准信息，形成标准工作票发送到所述工作票生成模块；所述工作票生成模块根据所述缺陷管理模块发送的或人工录入的变电站设备缺陷信息生成具体工作票，并发送到所述工作票签发模块；所述工作票签发模块对具体工作票进行审核后生成已签发工作票，并发送到所述工作票许可模块；所述工作票许可模块