[发明专利]一种基于5G的端云协同风电运维诊断系统

权利要求书

1.一种基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：包括数据采集网关、基于5G的边缘计算网络、风场控制中心、前置数据采集服务单元、运维诊断云平台，其中：

所述数据采集网关，用于接入和分析风机运行数据、风机故障数据、传感器信号以及高清视频信号，通过5G通信网络向风场控制中心传输处理后的风机主控PLC运行数据、多传感器融合设备采集数据、高清视频监控数据，在风机端利用包括机器学习、神经网络算法的方式，对风机关键部件的健康度或故障进行预测，优化风机运行参数；所述数据采集网关采用微服务架构，包括5G通信模组、基于Linux部署的数据采集软件平台，数据采集周期为1S，满足同时采集1000点以上，支持1920x1080p高清视频采集；所述数据采集网关提供边缘智能分析服务，通过基于神经网络的智能算法模型，对风机运行数据、传感器信号、高清视频信号进行故障分析和预测，所述智能算法模型通过运维诊断云平台的平台应用层进行远程加载和更新；所述数据采集网关接入的风机运行数据至少包括桨叶角度、转速、关键部件温度、发电效率、传动机构振动频率和振动强度；

所述基于5G的边缘计算网络，为数据采集网关和风场控制中心提供5G通信网络，用于实现数据采集网关的组网；

所述风场控制中心，用于汇集数据采集网关接入的风机运行数据，向风机发送控制调节指令，实现风场本地化集中管控，进一步通过风场本地化数据库实现风机近期运行数据存储，实现风场运行状态监控；

所述前置数据采集服务单元，用于接入风场控制中心传输的风场数据，并对风场数据进行协议转化、数据封装、数据预处理操作，然后传输到运维诊断云平台；其中，风场控制中心传输的风场数据至少包括风机主控PLC运行数据、多传感器融合设备采集数据、网关AI识别截取的异常视频或图片数据、风场运行统计数据；所述前置数据采集服务单元接入的风场数据至少包括风场运行状态数据、故障预警数据、控制业务数据、风机关键参数数据；

所述运维诊断云平台，用于汇集前置数据采集服务单元处理后的各风场数据，提供基于kafka集群的高并发消息服务，提供人工智能算法训练及下传，实现风场运行数据可视化，实现多风场智能化协同和调度；所述运维诊断云平台包括数据接入层、数据计算/存储层、数据服务层和平台应用层，数据接入层用于接入各风场数据，数据计算/存储层对数据接入层接入的数据进行计算、存储，数据服务层对经过数据计算/存储层的数据进行数据分析、数据挖掘和数据封装，针对平台应用层提供统一的数据服务，包括数据共享服务、查询服务、数据分析服务、以及数据挖掘服务，平台应用层用于行业应用实现和平台运维管理。

2.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述数据采集网关部署于风机控制柜，数据采集网关和风机控制柜一一对应。

3.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述的数据采集网关支持多通信协议适配。

4.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述基于5G的边缘计算网络是通过多接入边缘计算实现数据采集网关的快速组网。

5.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述风场控制中心，分布部署于各个风场，风场控制中心与风场一一对应，在监控过程中，采用电子看板实现风场运行状态监控。

6.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述前置数据采集服务单元通过VPN专网向运维诊断云平台传输数据。

7.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述前置数据采集服务单元进行的数据预处理操作至少包括对数据进行解包、编码转换、数据格式统一、数据加密、数据压缩。

8.根据权利要求1所述基于5G的端云协同风电运维诊断系统，其特征在于：所述平台应用层对应涉及网关管理、模型训练、数据应用、平台管理、权限管理、运营中心，数据计算/存储层提供数据接入层传输的实时流数据和非结构化离线数据处理能力，实现了离线计算框架、内存计算框架和流计算框架，实现海量数据的分布式存储；数据服务层通过数据驱动实现数据计算/存储层的数据查询、访问和统计，提供多维数据聚合、统计报表、指标塑胶计算的能力，为平台应用层提供客户化定制的数据服务接口。