降。在具体的实施例中，上述监测过程为:采集塔筒的倾角，如果塔筒的倾角超出正常范围，则判断塔筒所处的地基发生非正常沉降；其中，可以利用倾角传感器采集塔筒的倾角。
[0074]例如，图5为一种风力发电机组的塔筒的示意图，示出了对风力发电机组的塔筒的监测。如图5所示，一方面，利用振动加速度传感器510监测塔筒530在水平方向上的振动加速度，进而获得塔筒530在水平方向上的振动信号，分析该振动信号的时域特征和频域特征，能够发现长期低频振动导致的塔筒共振、塔筒零部件损坏、以及风力发电机组面临倒塔风险等安全隐患。另一方面，利用倾角传感器520监测塔筒530的倾角，能够发现由于塔筒所处地基的不均匀沉降导致的风力发电机组的倾斜以及风力发电机组面临倒塔风险等安全隐患。
[0075]通过对风力发电机组的多个部件状态的监测和报警，可以在重大故障发生前期进行及时有效地预警，进而能够针对故障制定相应的应对措施，降低由于突发事故产生的不必要损失及停机维护检修带来的发电损失，减少风力发电机组的维修维护成本，提高风力发电机组的整体可靠性、稳定性与综合效益。
[0076]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。如图6所示，该通信系统600包括:中控设备610和多个如上文各实施例所述的终端设备620;各终端设备620分别安装于风力发电场的各风机上。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。
[0077]通讯光纤环网是风力发电机到监控后台采用的一种较为可靠的链接方式，环路中有断点的话，网络还有通讯能力，且现有的光纤网络相对带宽很宽，可以低成本接入语音和视频信号。
[0078]安装在风机机舱的固定IP电话和/或接入WiFi热点的智能终端，接入安装在风机上的数据采集器，通过通讯光纤将数据采集器接入通讯环网中，其它风机的终端设备也以相同的方式接入通讯环网，并且在中控室的终端设备也接入到通讯环网中，形成1)风机-风机、2)风机-中控、3)单点-多点广播的通讯模式，运维人员可轻松实现在风机上与另一风机上的小组进行对话、与中控室进行对话以及对多台、甚至全部风机进行广播。本通信系统无需另外架设通讯环网，充分利用现有的在线状态监测系统的通讯架构，有效集成了风机状态数据与通信音频、视频数据的智能传输，保证所有数据的完整性及实时性。
[0079]综上所述，本发明通过设置通信模块和数据采集模块，并利用风力发电场的监测系统通信网络，实现在风机所在现场与远端技术支持人员的通信，可有效解决风电场的即时通讯不畅问题，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;形成1 )风机-风机、2)风机-中控、3)单点-多点广播的通讯模式，运维人员可轻松实现在风机上与另一风机上的小组进行对话、与中控室进行对话以及对多台、甚至全部风机进行广播;本发明无需另外架设通讯环网，充分利用现有的在线状态监测系统的通讯架构，有效集成了了风机状态数据与通信音频、视频数据的智能传输，保证所有数据的完整性及实时性，避免有效资源的浪费;通过对风力发电机组的多个部件状态的监测和报警，可以在重大故障发生前期进行及时有效地预警，进而能够针对故障制定相应的应对措施，降低由于突发事故产生的不必要损失及停机维护检修带来的发电损失，减少风力发电机组的维修维护成本，提高风力发电机组的整体可靠性、稳定性与综合效益。
[0080]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种应用于风力发电场的终端设备，其特征在于，该终端设备包括:数据采集器和通信模块； 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； 所述通信模块包括:1P电话模块和/或WiFi模块； 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； 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。2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述IP电话模块包括:双麦克风和指向性算法模块； 所述双麦克风分别用于采集语音信号； 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。3.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于， 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。4.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于， 所述IP电话模块的耳机和麦克风采用耳麦的形式实现。5.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述数据采集器进一步包括: 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； 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。6.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，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: 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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。7.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，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； 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: 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； 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； 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。8.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于， 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。9.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于， 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。10.—种应用于风力发电场的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括:中控设备和多个如权利要求1-9中任一项所述的终端设备;各终端设备分别安装于风力发电场的各风机上； 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。
【专利摘要】本发明公开了一种应用于风力发电场的终端设备和通信系统，该终端设备包括：数据采集器和通信模块。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。
【IPC分类】H04L12/58, H04L29/08
【公开号】CN105471992
【申请号】CN201510857392
【发明人】张彪, 岳宁
【申请人】北京汉能华科技股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月30日