[发明专利]基于GPRS的风力发电站远程监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控方法，尤其是涉及一种基于GPRS的风力发电站远 程监控方法。

背景技术

目前，风力发电站一般都分布在交通不便的偏远地区。实际运行过程 中，需对发电站内各风力发电设备的运行状态进行有效监控，以保证发电 的连续性。但现如今对分布于交通不便偏远地区的发电设备运行状态进行 监控时，通常都采用传统的有线数据传输方式进行远程监控，其线路布置 必然耗费大量的人力、物力、财力，而且也易受当地恶劣环境的影响，影 响监控的稳定性。因而，现如今缺少一种简单、经济、方便、可靠的风力 发电站远程监控方法，能有效解决现有基于有线数据传输方式的远程监控 方法存在的布线复杂、投入人力物力较多、监控结果不稳定、易受当地恶 劣环境影响等缺陷和不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种基于GPRS的风力发电站远程监控方法，其使用操作简单、投入成本低， 能有效监控风力发电设备的运行情况，实时传输监测数据，方便维修维护， 提高了发电系统的安全性和能源利用效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于GPRS的风 力发电站远程监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，建立通信连接：布设在远程监控中心的数据监控与发布平台 与布设在风力发电现场的主控制器通过GPRS网络建立无线通信连接；所 述数据监控与发布平台与主控制器均连接有无线数据终端GPRSDTU，所述 主控制器包括主控芯片、看门狗电路、存储器、定时器和显示报警电路， 所述看门狗电路、存储器、定时器和显示报警电路均与主控芯片相接；

步骤二，发电设备状态监测：采用发电设备状态监测单元对风力发电 机的运行状态进行监测，包括以下方式：

采用电压监测模块对所述风力发电机的电压进行监测；

采用功率监测模块对所述风力发电机的功率进行监测；

采用风机转速监测模块对所述风力发电机的转速进行监测；

采用视频采集单元对风力发电机的运行情况进行全程视频监测；所述 视频采集单元包括依次相接的摄像机、A/D转换器和图像处理器，所述摄 像机将拍摄到的图像信号传输给A/D转换器，A/D转换器将所述图像信号 由模拟量转换为数字量后传输给图像处理器；

步骤三，发电现场环境监测：采用温度监测模块对发电现场的环境温 度进行监测；采用风力监测模块对发电现场的风力进行监测；采用光照监 测模块对发电现场的光照强度进行监测；

步骤四，现场信号采集与处理：所述电压监测模块、功率监测模块、 风机转速监测模块、温度监测模块、风力监测模块、光照监测模块均分别 将检测到的信号按一定周期传输给一体化数据采集器，所述一体化数据采 集器对上述监测模块检测到的电压、功率、转速、温度、风力、光照强度 等信号依次进行放大、滤波和A/D转换处理后传输给所述主控芯片；所述 图像处理器对摄像机拍摄到的图像信号依次进行信息编码、数字压缩、图 像增强等处理后传输给所述主控芯片；所述电压监测模块、功率监测模块、 风机转速监测模块、温度监测模块、风力监测模块和光照监测模块均与所 述一体化数据采集器相接，所述一体化数据采集器和图像处理器均与主控 芯片相接；

步骤五，信号远程传输与接收：所述主控芯片将接收到的信号一方面 存储在所述存储器中，另一方面通过GPRSDTU经GPRS网络发送给数据监 控与发布平台；所述数据监控与发布平台对接收到的数据经处理后在其监 控界面上实时显示出来，并通过GPRSDTU将所述数据实时发布到监控人 员的手机上；

步骤六，故障监测与超限报警：所述主控芯片将所述电压、功率、转 速、温度、风力、光照强度等信号与相应信号阈值进行对比：若所述转速 过快，则通过辅助控制器驱动紧急刹车电路使风力发电机停止转动，以防 止风力发电机因过速转动引起叶片折断；若所述电压和功率过大，则通过 辅助控制器驱动卸荷控制电路进行卸荷；若所述温度、风力和光照强度过 大，则驱动所述显示报警电路进行报警；所述紧急刹车电路和卸荷控制电 路均与所述辅助控制器相接，所述辅助控制器与所述主控芯片相接。

上述基于GPRS的风力发电站远程监控方法，其特征是：所述主控芯 片为DSP。

上述基于GPRS的风力发电站远程监控方法，其特征是：所述图像处 理器为集成有图像处理算法的FPGA。