一种海上风电场移动运维策略的制作方法

本发明属于风力发电，涉及海上风电场等复杂环境下的一种高效运维策略。

背景技术：

0、技术背景

1、在海上建立风电场与在陆上建立风电场相比，主要优点是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。

2、但是，海上环境恶劣，不仅风电场建设难度系数大，风机设备零部件的故障率也比较高。

3、在风机高负荷运行状态下，零部件的损坏给风机的安全运行带来潜在威胁，还会故障停机，导致发电量损失，甚至可能会造成风机发生‘飞车事故’，给业主带来重大经济损失。

4、风机设备的健康状态是风场主需要时刻去关注的，在海上这种极端的环境下，风机设备零部件的故障会比陆上风机要高，因此需要更加频繁的去定期运维。

5、由于在海上作业，运维人员的行动大大受阻，运维难度也比陆上要高出很多，而且运维成木也比较高。

6、对于传统传统运维，是人员根据定检周期对风机进行计划性保养和测试风机报故障，运维人员前往现场处理相结合的方式。

7、这样的传统运维存在诸多问题，如异常数据无法及时发现或巡检过程中容易漏检；设备数据无法实时留档，缺乏可追溯的手段；检修/夜间值班期间出现异常需要专家指导时，无法将现场问题情况及检测数据内容完善的提供给专家进行判断分析；风险事故等都是被动处理且技术资料分散、解决手段单一。

技术实现思路

1、本发明采用风机端传感器、采集卡、cms在线振动监测系统、vr设备、移动运维后台管理系统、单兵手持基站组成。

2、本发明的技术方案是通过对采集到的风机设备零部件数据信息分析进而判断风机状态是否正常以及是否需要运维，在运维过程中可通过vr实时查看指定零部件详细实时数据，以及历史状态数据、历史故障检修数据，进而快速得出零部件故障处理方案，在遇到运维难题可通过远程协助的方式给予实时的技术指导，大大降低运维频次、单次运维时长。

3、传感器主要用于采集指定设备的状态数据，包括倾角、温度、振动加速度等参数信息。

4、采集卡主要根据cms在线振动监测系统的指令从传感器等被测单元中采集非电量或者电量信号，送到cms在线振动监测服务器进行分析。

5、cms在线振动监测系统主要负责发送指令给风机端的采集卡，采集卡收到指令后开始按指令从传感器读取数据，并将数据回传至cms振动监测系统服务器，当某一零部件状态发生异常，cms在线振动监测系统会将数据主动推送至移动运维后台管理系统。

6、cms在线振动监测系统通过发送采集指令到采集卡的方式采集数据，由于存在数据量大，数据采集频繁等特点，故采用循环采集的方式去采集数据，根据风电场的风机台数定制采集的时长和周期，让采集的的数据既能覆盖到所有数据风机零部件，不会造成网络拥堵，又能有足够的设备状态数据去反映当前的设备状态。

7、cms在线振动监测系统内部配置了设备指定参数的参考范围，cms在线振动监测系统采集到数据后，通过将采集到的设备零部件的数据与预定义各个零部件的正常状态范围对比分析得到目标设备的状态是否正常，一旦接收到的数据的特征值不在指定的参考范围，那么系统会认定该设备可能出现了故障进而在指定的界面展示设备的健康状态。

8、移动运维后台管理系统主要负责整个运维流程的管理，在模板管理模块，可以自定义适配多种不同类型的任务模板，每个任务模板拥有不同的匹配特征，当移动运维管理系统接收到cms在线振动监测系统传递过来的设备异常数据后，会自动匹配预定义的移动运维模板，通过分析设备的详细数据，拿到设备的所在风机、所在位置、目前的状态等数据，之后将设备的详细数据填入预定义的对象域中，完成一个任务的自动创建。

9、任务在移动运维管理系统中创建完成以后会会自动将任务推送至指定的vr客户端，运维人员可佩戴vr眼镜，按当前任务的指引到达指定的运维地点，完成设备的消缺工作。

10、在消缺的过程中，运维人员可以通过vr眼镜实时查看当前运维设备的实时状态信息，以及历史维修等信息，辅助运维人员快速定位设备故障原因。

11、当运维人员无法确定故障原因也可通过vr联系场站专家进行协同处理，场站专家在收到协助请求后，能够通过屏幕直接看到vr眼镜的视角，并可以通过实时标注的形式对现场的运维人员进行实时指导。

12、通过文字、图片、视频多种形式结合的方式去记录运维过程，该记录为设备后期的问题追溯，责任追踪，规范审查等提供了有力的支撑。

13、当此次运维工作产生的运维记录对以后的检修有实际的复用指导价值时，可以在运维结束后手动上传本次运维的详细信息至知识库模块。其他运维人员遇到该问题后，可以从知识库快速获取所需要的答案。

14、实施方式

15、在海上风电场风机侧部署传感器、采集卡等数据采集设备，场站侧部署cms在线振动监测系统、移动运维后台管理系统。

16、cms在线振动监测系统通过发送采集指令到采集卡的方式采集数据，由于存在数据量大，数据采集频繁等特点，故采用循环采集的方式去采集数据，根据风电场的风机台数定制采集的时长和周期，让采集到的数据既能覆盖到所有数据风机零部件，不会造成网络拥堵，又能有足够的设备状态数据去反映当前的设备状态。

17、cms在线振动监测系统采集到数据后，通过将采集到的设备零部件的数据与预定义各个零部件的正常状态范围对比分析得到目标设备的状态是否正常，进而在指定的界面展示设备的健康状态。

18、当设备的状态变为不健康的时候，会将设备的详细数据发送至移动运维后台管理系统中，移动运维后台管理系统收到该数据以后会匹配预定义的移动运维模板，通过分析设备的详细数据，拿到设备的所在风机、所在位置、目前的状态等数据，之后将设备的详细数据填入预定义的对象域中，完成一个任务的自动创建。

19、在任务的消缺的过程中，运维人员可以通过vr眼镜实时查看当前运维设备的实时状态，以及历史维修等信息，辅助运维人员快速定位设备故障。

20、当运维人员无法确定故障原因也可通过vr眼镜联系场站专家进行协同处理，场站专家在收到协助请求后，能够通过屏幕直接看到vr眼镜的视角，并可以通过实时标注对现场的运维人员进行实时指导。

21、通过文字、图片、视频多种形式结合去记录整个运维过程，该记录为设备后期的问题追溯，责任追踪，规范审查等提供了有力的支撑。

22、当此次运维工作产生的运维记录对以后的检修有实际的复用指导价值时，可以在运维结束后手动上传本次运维的详细信息至知识库模块。其他运维人员遇到该问题后，可以从知识库快速获取所需要的答案。

技术特征：

1.海上风电场移动运维策略，通过在线振动监测系统实时检测风机上零部件的状态数据，根据数据特征对设备进行异常状态预警及报警，并将预警及报警数据推送给移动运维后台管理系统，后台管理系统收到对应信息后匹配指定的运维方案并推送给vr设备，工作人员可穿戴vr设备对异常设备进行运维，无需频繁的定期运维。

2.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是数据的采集方式：cms在线振动监测系统通过发送采集指令到采集卡的方式采集数据，由于存在数据量大，数据采集频繁等特点，故采用循环采集的方式去采集数据，根据风电场的风机台数定制采集的时长和周期，让采集的的数据既能覆盖到所有数据风机零部件，不会造成网络拥堵，又能有足够的设备状态数据去反映当前的设备状态。

3.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是异常状态的判定：cms在线振动监测系统收集到采集的数据后，通过将采集到的设备零部件的数据与预定义各个零部件的正常状态范围对比分析得到目标设备的状态是否正常，进而在指定的界面展示设备的健康状态。

4.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是任务的自动匹配创建方式：当设备的状态变为不健康的时候，会将设备的详细数据发送至移动运维后台管理系统中，移动运维后台管理系统收到该数据以后会匹配预定义的移动运维模板，通过分析设备的详细数据，拿到设备的所在风机、所在位置、目前的状态等数据，之后将设备的详细数据填入预定义的对象域中，完成一个任务的自动创建。

5.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是故障处理办法：在任务的消缺的过程中，运维人员可以通过vr眼镜实时查看当前运维设备的实时状态信息，以及历史维修等信息，辅助运维人员快速定位设备故障原因。

6.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是远程协助的方式：当运维人员无法确定故障原因也可通过vr眼镜联系场站专家进行协同处理，场站专家在收到协助请求后，能够通过屏幕直接看到vr眼镜的视角，并可以通过实时标注的形式对现场的运维人员进行实时指导。

7.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是责任判定方式：通过文字、图片、视频多种形式结合的方式记录运维过程，该记录为设备后期的问题追溯，责任追踪，规范审查等提供了有力的支撑。

8.根据权利要求1所述海上风电场移动运维策略，其特征是知识赋能：当此次运维工作产生的运维记录对以后的检修有实际的复用指导价值，可以在运维结束后手动上传本次运维的详细信息至知识库模块。其他运维人员遇到该问题后，可以从知识库快速获取所需要的答案。

技术总结本发明公开一种海上风电场移动运维策略。本发明采用风机端传感器、采集卡、cms在线振动监测系统、VR设备、移动运维后台管理系统、单兵手持基站组成，通过对采集到的风机设备零部件数据进行分析进而判断风机状态是否正常以及是否需要运维，在运维过程中可通过VR查看指定零部件实时数据，以及历史状态数据、历史故障检修数据，进而快速得出零部件故障处理方案，在遇到运维难题可通过远程协助的方式给予实时的技术指导，大大降低运维频次、单次时长。技术研发人员：刘展,陈宁受保护的技术使用者：北京能高自动化技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12