基于4g技术的风电机组维修监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风电技术，更具体的说是涉及一种基于4G技术的风电机组维修监控方法。
【背景技术】
[0002]风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁环保的可再生能源，将成为21世纪最主要的绿色能源之一。风况是影响风力发电设备效率的主要因素，年平均风速大于6m/s的地区适宜建造大型并网型风力发电场，而年平均风速为3?5m/s的地区由于风力小、不稳定，宜应用小型离网型风力发电设备。我国占全国土地76%的地区年平均风速都在3?5m/s，因此发展小型离网型风电站对我国有特别重要的意义。风力发电机组是风力发电站的关键设备，为了提高小型离网型风电站运行的安全可靠性和使用寿命，研究开发离网型小型风电机组的监控系统是一项十分重要的工作。
[0003]目前国内外在风电机组的在线监测、远程控制技术方面已经进行了一定的研究。国外许多大型风电厂都配置了风电机组状态监测系统，如Flender、Clipper, NRG等公司。国内外已有的风电机组监测系统和的风电机组监测方法大多是针对大型并网型风力发电机组设计的，而小型离网型风力发电机组与大型并网型风力发电机组在偏航系统等结构上有较大的差别，因而不适用于小型离网型风力发电机组。
[0004]有公告号为CN 102541042B的专利公开了一种基于物联网的离网型小型风电站监控系统，其特征在于:包括风电机组、无线传感器网络、集线器、工控机、服务器和用户端；风电机组包括风力机主体、塔杆和控制供电系统；风力机主体包括风轮、发电机、回转体和减震器；控制供电系统包括刹车控制器、风机控制器、蓄电池组、逆变器和卸荷箱；风力机主体安装在室外塔杆上，控制供电系统、集线器和工控机安装在控制室内，风电机组发电机发出的交流电经风机控制器整流变成直流电并储存在蓄电池组内，蓄电池组输出的直流电经过逆变器逆变成交流电后供给用电电器工作；风电机组发电机和蓄电池组分别通过电缆与风机控制器相连接，风机控制器内装有电压传感器和电流传感器；
[0005]无线传感器网络由至少两个无线传感器节点构成，无线传感器节点包括终端节点和汇聚节点，终端节点安装在风电机组的塔杆顶部的维修平台上，汇聚节点安装在风电机组控制室内；在所述终端节点内根据实际需要安装相应的传感器用于监测风机的运行情况，所安装的传感器至少包括风速传感器、风向传感器和振动传感器；终端节点周期性地采集风速、风向和塔杆振动等数据，并将采集到的数据发送给汇聚节点，汇聚节点将接收到的数据传输给集线器；集线器汇总各风机控制器和汇聚节点的采集数据，并和工控机进行数据交互；工控机对集线器上传的数据进行存储、分析并将数据经Internet或GPRS传输至服务器，当工控机检测到风速或振动超过工控机内的预设值时，工控机向风机控制器发出指令控制风机刹车，该专利通过无线传感器网络的设置就可以有效的达到一个远程监控风电机组的效果，但是由于该专利所采用的无线传感器的传输方式为RS485传输，由于RS485传输需要服务器来实现传输，这样就会加大了监控系统的安装成本，同时还需要对风电场设备进行大规模改造，进一步加大了风电场的运营成本，同时其客户端基本都为PC机，而PC机无法移动，只能够定点的放置在固定的位置，需要人每隔一段时间去看一下PC机，若是在人不在的情况下风电机组出现故障的话，就无法达到一个很好的监控作用，容易导致风电机组严重损坏的问题，加大了风电场的运营成本。
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效减低风电场的运营成本的基于4G技术的风电机组维修监控方法。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种基于4G技术的风电机组维修监控方法，包括如下步骤:
[0008]步骤一，当风电机组出现故障时，主机检测到该故障后通过4G通讯模块向远程维护人员的外部远程移动设备发送告警短信或者与外部远程移动设备上的维护软件建立单向连接、发出告警指示；
[0009]步骤二，维护人员利用外部远程移动设备与主机进行验证，建立双向连接，若验证未通过，则直接结束，若验证通过，继续步骤三；
[0010]步骤三，由风电场的现场工作人员对风电机组进行简单的维修，同时主机监视整个维修过程，并且向远程维护人员实时报告过程信息，若维修过后故障排除，则直接结束，若未排除，继续步骤四；
[0011]步骤四，维护人员通过外部远程移动设备与主机的4G通讯模块通讯，并与主机内部维护软件通讯，利用维护软件对风电机组进行简单的测试和维修，若之后故障排除，则直接结束，若未排除，继续步骤五；
[0012]步骤五，现场人员与远程维护人员建立视频和语音连接，系统主机向远程移动设备发送实时全方位的故障现场视频，通过这些现场信息，远程维护人员向现场人员下达指令，现场人员在其指导下进行复杂的维修工作，若故障排除，则直接结束，若未排除，在制定维修计划后结束。
[0013]通过采用上述技术方案，通过以上五个步骤的设置，就可以在风电机组出现故障的时候，及时的通知维护人员，然后维护人员利用外部远程设备与主机之间的通讯，来对风电机组进行多次的维修工作，以确保能够及时有效的把风电机组的故障排除，这样的话就可以避免风电机组出现严重损坏，导致重大损失，进一步导致风电场运营成本增加的问题，同时还实现了维护人员进行远程维修，最大程度减少对于维护人员亲临现场的需求，有效的减少了风电场的运营成本。
[0014]本发明进一步设置为:在上述步骤一中所使用的主机包括显示屏、UPS电源、用于与外部远程移动设备进行通讯的4G通讯模块以及分别用于与风电场控制室通讯和风电机组通讯的两个通讯接口，所述两个通讯接口均与显示屏耦接，所述两个通讯接口均与4G通讯丰旲块f禹接。
[0015]通过采用上述技术方案，通过主机的设置，在风电机组出现故障的时候就可以有效的监测到，在主机监测到之后，就可以通过4G通讯部分来将故障信号通过短信发送到维护人员的外部远程移动设备上，或者是直接与外部远程移动设备上的维护软件建立单项连接，这样就可以在故障发生时，无论维护人员身在何处都可以及时有效的得知故障信号，就可以及时的对风电机组进行远程维修，避免风电机组出现严重损坏，最大程度减少了对于维护人员亲临现场的需求，有效的降低了风电场的运营成本，同时在主机通过4G通讯部分与外部远程移动设备通讯时，为直接通讯，其中间并不需要通过任何额外设立的服务器，就不需要对风电场的设备进行大规模的改造，只需要提供相应的接口即可，这样就可以有效的降低了监控系统的安装成本，进一步降低了风电场的运营成本。
[0016]本发明进一步设置为:所述主机的两个通讯接口与风电机组和风电场控制室均通过有线方式连接。
[0017]通过采用上述技术方案，通过有线的方式将两个通讯接口分别于风电机组合风电场控制室有效的连接起来，使得三者之间可以有效的进行通讯，这样在风电机组出现故障时，主机和风电场控制室就可以及时有效的得知。
[0018]本发明进一步设置为:所述主机的两个通讯接口均耦接有第一无线通讯模块，所述风电场控制室和风电机组均耦接有第二无线通讯模块，所述第一无线通讯模块与第二无线通讯模块通讯。
[0019]通过采用上述技术方案，通过第一无线通讯模块和第二无线通讯模块的设置，就可以有效的将风电机组的故障信号转换成无线信号输送到主机的通讯接口，主机就可以根据故障信号及时的做出反应。
[0020]本发明进一步设置为:所述外部远程移动设备为手机或平板电脑或笔记本电脑。
[0021]通过采用上述技术方案，手机、平板电脑以及笔记本电脑都是目前使用的最为广泛的远程移动设备，用在这里就可以有效的接受到主机发出的故障信号，使得维护人员及时有效的得知故障信号，及时的对风电机组进行维修，避免重大损失的产生，降低了风电场的运营成本。
[0022]本发明进一步设置为:所述第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均包括发射模块和接收模块。
[0023]通过采用上述技术方案，通过将第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均设置有发射模块和接收模块，这样就可以通过发射模块来将所需要通讯的信号发射出去，通过接收模块来接收由