一种应用于风力发电场的终端设备和通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种应用于风力发电场的终端设备和通信系统。
【背景技术】
[0002]随着新能源产业的发展，风力发电作为最成熟的新能源技术已经得到规模化的推广。风力发电场风机机组数量多、地域分布广，近年来新建的风力发电场多建在在偏远的地方，尤其随着海上风力发电的逐步出现，现有的通讯方式逐渐无法满足风力发电场运维人员的通信需求，例如在海上、山区以及戈壁滩，现有手机网络无法完全覆盖，风力发电场现场的即时通讯不畅，运维人员在现场处理问题时无法得到远程即时技术支持，影响了风力发电场运维效率。
【发明内容】
[0003]为了解决上述风力发电场现场的即时通讯不畅的问题，本发明提供了的一种应用于风力发电场的终端设备和通信系统，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0004]依据本发明的一个方面，提出了一种应用于风力发电场的终端设备，该终端设备包括:数据采集器和通信模块；
[0005]所述数据采集器，用于接收来自通信模块的信号并将信号发送出去，以及用于接收来自外部的信号并发送给通信模块；
[0006]所述通信模块包括:1P电话模块和/或WiFi模块；
[0007]所述IP电话模块，用于接收语音信号并发送给数据采集器，以及接收来自数据采集器的语音信号并播放；
[0008]所述WiFi模块，用于形成WiFi热点，接收接入该WiFi热点的智能终端发送的通信信号并发送给数据采集器，以及接收来自数据采集器的通信信号并发送给所述智能终端；其中所述通信信号包括:音频信号和/或视频信号。
[0009]可选地，所述IP电话模块包括:双麦克风和指向性算法模块；
[0010]所述双麦克风分别用于采集语音信号；
[0011 ]所述指向性算法模块，用于根据预设的指向性算法对所述双麦克风采集的语音信号进行处理，以降低语音信号中的背景噪声。
[0012]可选地，该终端设备还可以设置为风机听诊设备，远程随时接通来监听风机机舱内部噪音情况，根据所述噪音情况来识别风机发电并网后暴露的潜在故障。
[0013]可选地，所述IP电话模块的耳机和麦克风采用耳麦的形式实现。
[0014]可选地，所述数据采集器进一步包括:
[0015]监测处理模块，用于实时监测风力发电机组的多个部件的状态；以及用于对于每个部件，根据其状态判断该部件是否发生故障；
[0016]报警处理模块，用于当监测处理模块判断出风力发电机组的一个或多个部件发生故障时，发送报警信息。
[0017]可选地，所述监测处理模块，用于执行以下一种或多种监测处理过程:
[0018]监测风力发电机组的各叶片的振动状态，根据各叶片的振动状态判断是否存在发生故障的叶片；
[0019]监测风力发电机组的主轴轴承的振动状态，根据主轴轴承的振动状态判断主轴是否发生故障；
[0020]监测风力发电机组的齿轮箱的振动状态，根据齿轮箱的振动状态判断齿轮箱是否发生故障；
[0021]监测风力发电机组的齿轮箱中的润滑油的油液状态，根据齿轮箱中的润滑油的油液状态判断齿轮箱中的润滑油、机械部件和机械结构是否存在问题；
[0022]监测风力发电机组的发电机的转子轴承的振动状态，根据发电机的转子轴承的振动状态判断发电机是否发生故障；
[0023]监测风力发电机组机舱内部噪声，或特定观察部位的噪声情况；
[0024]监测风力发电机组的塔筒的振动状态，根据塔筒的振动状态判断塔筒是否发生非正常晃动；
[0025]监测风力发电机组的塔筒的倾斜状态，根据塔筒的倾斜状态判断塔筒所处的地基是否发生非正常沉降。
[0026]可选地，所述监测处理模块，用于采集各叶片的噪音信号，获得各叶片的噪音信号的频域特征;根据各叶片的噪音信号的频域特征判断是否存在发生故障的叶片；
[0027]其中，所述监测处理模块，用于执行以下一种或多种故障判断过程:
[0028]分析不同叶片的噪音信号的频域特征之间的差异，对于每个叶片，如果该叶片与其他各叶片的当前噪音信号的频域特征之间的差异均出现异常，则确定该叶片发生故障；其中，该叶片与其他任一叶片的噪音信号的频域特征之间的差异出现异常包括:二者的当前噪音信号的频域特征之间的差异超出正常范围；
[0029]如果一个叶片的噪音信号的频域范围达到嘯叫频率范围，则确定该叶片发生故障；
[0030]对于每个叶片，比较该叶片的当前噪音信号的频域特征与当前转速下标准噪音信号的频域特征，如果存在异常，则确定该叶片发生故障。
[0031]可选地，所述监测处理模块，用于采集齿轮箱中的润滑油的粘度、温度、密度、水分、颗粒数和颗粒度中的一个或多个，如果齿轮箱中的润滑油的粘度、温度、密度、水分、颗粒数和颗粒度中的一个或多个偏离正常范围，则确定齿轮箱中的润滑油的质量存在问题。
[0032]可选地，所述监测处理模块，用于采集塔筒的振动信号，获得振动信号的时域特征和频域特征，如果塔筒的振动信号的时域特征和/或频域特征的幅值和频率超出正常范围，则确定塔筒发生非正常晃动;和/或，用于采集塔筒的倾角，如果塔筒的倾角超出正常范围，则确定塔筒所处的地基发生非正常沉降。
[0033]依据本发明的另一个方面，提出了一种应用于风力发电场的通信系统，所述通信系统包括:中控设备和多个如上所述的终端设备;各终端设备分别安装于风力发电场的各风机上；
[0034]其中，中控设备和终端设备之间，以及终端设备和终端设备之间通过光纤链路连接。
[0035]综上所述。本发明通过设置通信模块和数据采集模块，实现利用IP电话和/或接入WiFi的智能终端与风机外部建立通信连接，实现风机所在现场与远端技术支持人员的通信，可有效解决风力发电场现场的即时通讯不畅的问题，准确定位至特定风机进行对话，或风机之间进行对话，显著提高风电场运维效率，形成一位运维专家对多个运维小组的运维远程技术支持的运维模式。
【附图说明】
[0036]图1为本发明一个实施例提供的一种应用于风力发电场的终端设备示意图；
[0037]图2为本发明另一个实施例提供的一种应用于风力发电场的终端设备示意图；
[0038]图3为一种风力发电机组的侧视图；
[0039]图4为一种风力发电机组的齿轮箱的示意图；
[0040]图5为一种风力发电机组的塔筒的示意图；
[0041]图6为本发明一个实施例提供的一种应用于风力发电场的通信系统示意图。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0043]图1为本发明提供的一种应用于风力发电场的终端设备示意图。如图1所示，该应用于风力发电场的终端设备100包括:数据采集器120和通信模块110;数据采集器120，用于接收来自通信模块110的信号并将信号发送出去，以及用于接收来自外部的信号并发送给通信模块110。
[0044]通信模块110包括:IP电话模块111和WiFi模块112。IP电话模块111，用于接收语音信号并发送给数据采集器120，以及接收来自数据采集器120的语音信号并播放;WiFi模块112，用于形成WiFi热点，接收接入该WiFi热点的智能终端发送的通信信号并发送给数据采集器120，以及接收来自数据采集器120的通信信号并发送给智能终端，其中通信信号包括:音频信号和/或视频信号，使沟通更加方便、便捷，可利用的功能更多。
[0045]在本实施例中，通信模块110也可只包括IP电话模块111和WiFi模块112中的一种。
[0046]其中，当通信模块110包括IP电话模块111时，可以通过IP电话与外部进行通信，通信信号可以是语音信号，当然，也可以采用带有摄像头的IP视频电话，利用视频通话更好地进行技术交流；当通信模块110包括WiFi模块112时，可以通过接入WiFi的智能终端与外部进行通信，所述智能终端上可以安装网络通信APP，通过采用流行的网络通信APP进行通信，通信方式更多样，功能更强。
[0047]通过设置通信模块110和数据采集模块120，实现了利用IP电话和/或接入WiFi的智能终端与风机外部建立通信连接，实现风机所在现场与远端技术支持人员的通信，可有效解决风力发电场现场的即时通讯不畅的问题，准确定位至特定风机进行对话，或风机之间进行对话，显著提高风电场运维效率，形成一位运维专家对多个运维小组的运维远程技术支持的运维模式。
[0048]在本发明的一个实施例中，该终端设备100还可以设置为风机听诊设备，远程随时接通来监听风机机舱内部噪音情况，根据噪音情况来识别