一种风机在线监测数据采集与通讯方法及装置与流程

1.本技术属于风力发电机在线监测系统数据采集与传输技术领域，特别的涉及一种风机在线监测数据采集与通讯方法及装置。


背景技术：

2.随着风电产业的高速发展，对风力发电机组状态在线监测具有重大意义，在风力发电机在线监测系统中一般可包括叶片载荷监测系统以及数据采集与监视控制系统（也可称为scada系统），其中，叶片载荷监测系统是一种基于光纤光栅应变传感技术的在线监测系统，已广泛应用于风电叶片在线监测领域；scada系统对于实现风电场风机状况集中监控和管理具有极其重要的作用。
3.但现阶段叶片载荷监测系统以及数据采集与监视控制系统处于风机的不同位置，其各自采集到的数据需通过人工导入导出的方式进行交互，对智能化统一管理叶片载荷监测系统带来影响；其次，为了实现统一管理叶片载荷监测系统以及数据采集与监视控制系统的相关信息，同样面临着敷线困难、开放端口少等问题。


技术实现要素：

4.本技术为解决上述提到的采集到的数据需通过人工导入导出的方式进行交互，对智能化统一管理叶片载荷监测系统带来影响；其次，为了实现统一管理叶片载荷监测系统以及数据采集与监视控制系统的相关信息，同样面临着敷线困难、开放端口少等问题，提出一种风机在线监测数据采集与通讯方法及装置，具体方案如下：第一方面，本技术实施例提供了一种风机在线监测数据采集与通讯方法，方法应用于风力发电机在线监测系统，风力发电机在线监测系统包括安置在叶片挡板上的叶片载荷系统、安装在机舱内的数据采集与监视控制系统、网络通讯控制箱以及设置在升压站内的预警平台服务器，叶片载荷系统包括第一解调仪、与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块，网络通讯控制箱包括第三无线接入模块、第一交换机、第二交换机以及第四无线接入模块，第一交换机分别与第三无线接入模块以及数据采集与监视控制系统连接，第二交换机分别与预警平台服务器以及第四无线接入模块连接；方法包括：获取用户的数据采集操作；响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对；当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块；当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据；
控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
5.在第一方面的一种可选方案中，叶片载荷系统还包括第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块；在当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据之后，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之前，还包括：控制第五无线接入模块与第二无线接入模块建立无线配对；当第二解调仪监测到第二叶片载荷数据时，控制第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块；按照预设权重对第一叶片载荷数据以及第二叶片载荷数据进行合并计算，得到目标叶片载荷数据；对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
6.在第一方面的又一种可选方案中，对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据进行特征提取，得到第一特征向量；对目标叶片载荷数据进行特征提取，得到第二特征向量；将第一特征向量以及第二特征向量输入至训练后的卷积神经网络，得到目标监测数据。
7.在第一方面的又一种可选方案中，在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，还包括：按照第一预设顺序从风机机组数据中提取出第一字符串，并对第一字符串进行归一化处理；将处理后的第一字符串作为第一密钥，并基于第一密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，包括：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第一密钥无线传输至第三无线接入模块。
8.在第一方面的又一种可选方案中，由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器，包括：基于第一密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
9.在第一方面的又一种可选方案中，在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，还包括：按照第二预设顺序从第一叶片载荷数据中提取出第二字符串，并对第二字符串进行归一化处理；将处理后的第二字符串作为第二密钥，并基于第二密钥对目标监测数据进行加密
处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，包括：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第二密钥无线传输至第三无线接入模块。
10.在第一方面的又一种可选方案中，由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器，包括：基于第二密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
11.第二方面，本技术实施例提供了一种风机在线监测数据采集与通讯装置，装置应用于风力发电机在线监测系统，风力发电机在线监测系统包括安置在叶片挡板上的叶片载荷系统、安装在机舱内的数据采集与监视控制系统、网络通讯控制箱以及设置在升压站内的预警平台服务器，叶片载荷系统包括第一解调仪、与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块，网络通讯控制箱包括第三无线接入模块、第一交换机、第二交换机以及第四无线接入模块，第一交换机分别与第三无线接入模块以及数据采集与监视控制系统连接，第二交换机分别与预警平台服务器以及第四无线接入模块连接；装置包括：数据获取模块，用于获取用户的数据采集操作；控制连接模块，用于响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对；第一传输模块，用于当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块；数据处理模块，用于当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据；第二传输模块，用于控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
12.在第二方面的一种可选方案中，叶片载荷系统还包括第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块；数据处理模块还包括：在当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据之后，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之前，控制第五无线接入模块与第二无线接入模块建立无线配对；当第二解调仪监测到第二叶片载荷数据时，控制第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块；按照预设权重对第一叶片载荷数据以及第二叶片载荷数据进行合并计算，得到目标叶片载荷数据；对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
13.在第二方面的又一种可选方案中，对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，具体包括：第一处理单元，用于对风机机组数据进行特征提取，得到第一特征向量；第二处理单元，用于对目标叶片载荷数据进行特征提取，得到第二特征向量；第三处理单元，具体用于将第一特征向量以及第二特征向量输入至训练后的卷积神经网络，得到目标监测数据。
14.在第二方面的又一种可选方案中，装置还包括：第一处理模块，用于在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，按照第一预设顺序从风机机组数据中提取出第一字符串，并对第一字符串进行归一化处理；第一加密模块，用于将处理后的第一字符串作为第一密钥，并基于第一密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，具体用于：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第一密钥无线传输至第三无线接入模块。
15.在第二方面的又一种可选方案中，第二传输模块具体用于：基于第一密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
16.在第二方面的又一种可选方案中，装置还包括：第二处理模块，用于在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，按照第二预设顺序从第一叶片载荷数据中提取出第二字符串，并对第二字符串进行归一化处理；将处理后的第二字符串作为第二密钥，并基于第二密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，具体用于：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第二密钥无线传输至第三无线接入模块。
17.在第二方面的又一种可选方案中，第二传输模块具体用于：基于第二密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
18.第三方面，本技术实施例还提供了一种风机在线监测数据采集与通讯装置，包括处理器以及存储器；处理器与存储器连接；存储器，用于存储可执行程序代码；处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应
的程序，以用于实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的风机在线监测数据采集与通讯方法。
19.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令当被处理器执行时，可实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的风机在线监测数据采集与通讯方法。
20.在本技术实施例中，可在进行风机在线监测时，获取用户的数据采集操作，响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对；当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块；当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。通过叶片载荷系统先从数据采集与监视控制系统获取风机机组数据，然后将风机机组数据和采集到的叶片载荷数据整合打包，以将打包后的数据上传至集控中心预警平台，保证了风机机组数据和叶片载荷数据的同步性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种现有风力发电机在线监测系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种风机在线监测数据采集与通讯方法的整体流程示意图；图3为本技术实施例提供的一种风力发电机在线监测系统的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种风机在线监测数据采集与通讯装置的结构示意图；图5为本技术实施例提供的又一种风机在线监测数据采集与通讯装置的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本技术的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本技术也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征a、b、c，另一个实施例包含特征b、d，那么本技术也应视为包括含有a、b、c、d的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
25.下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本技术内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
26.请参阅图1，图1示出了本技术实施例提供的一种现有风力发电机在线监测系统的结构示意图。
27.如图1所示，现有的风力发电机在线监测系统至少可以包括叶片载荷系统、机舱以及升压站，其中，叶片载荷系统可以但不局限于包括三个叶片载荷监测系统控制柜，其分别可表示为叶片载荷监测系统控制柜1、叶片载荷监测系统控制柜2以及叶片载荷监测系统控制柜3，且每个叶片载荷监测系统控制柜均可对应监测一个叶片，例如叶片载荷监测系统控制柜1可用于监测叶片1，叶片载荷监测系统控制柜2可用于监测叶片2，叶片载荷监测系统控制柜3可用于监测叶片3。可以理解的是，每个叶片载荷监测系统控制柜内可设置有用于获取叶片载荷数据的解调仪，该解调仪可设置有一个eth接口。
28.这里需要注意的是，在实际应用场景中叶片载荷系统安装在叶片挡板上，该叶片到机舱之间无法敷设通讯线缆。
29.其中，机舱内可设置有数据采集与监视控制系统主控柜，该数据采集与监视控制系统主控柜可包括显示屏以及主控plc控制器，该显示屏可设置有用于与主控plc控制器连接的eth接口，该主控plc控制器可设置有用于连接显示屏的eth1接口以及用于与数据采集与监视控制系统对应的服务器连接的eth2接口。可以理解的是，此处数据采集与监视控制系统主控柜的eth1接口以及eth2接口之间物理隔离，且相互独立。
30.这里需要注意的是，在实际应用场景中数据采集与监视控制系统主控柜与数据采集与监视控制系统服务器之间距离过大，仅可通过光缆连接实现数据的传输，且在现阶段机舱与升压站之间无法新增其他光缆（换句话说，现阶段在机舱与升压站之间仅可设置有一根光缆）。
31.其中，升压站内可设置有用于与数据采集与监视控制系统对应的服务器，该与数据采集与监视控制系统对应的服务器可设置有用于与数据采集与监视控制系统主控柜的eth2接口连接的eth接口，且该eth接口与数据采集与监视控制系统主控柜的eth2接口可以但不局限于采用相同的通讯协议，例如可为modblus tcp协议。
32.在现有的风力发电机在线监测系统中，风机机组数据可从数据采集与监视控制系统主控柜实时获取，或是还可从与数据采集与监视控制系统对应的服务器中提取所存储的数据，叶片载荷数据可从叶片载荷系统中获取，无法有效保障该风机机组数据与该叶片载荷数据的同步性，且面临着敷线困难、开放端口少等问题。
33.接下来请参阅图2以及图3，图2示出了本技术实施例提供的一种风机在线监测数据采集与通讯方法的整体流程示意图，图3示出了本技术实施例提供的一种风力发电机在线监测系统的结构示意图。
34.如图2所示，该风机在线监测数据采集与通讯方法至少可以包括以下步骤：步骤202、获取用户的数据采集操作。
35.在本技术实施例中风机在线监测数据采集与通讯方法可应用于风力发电机在线
监测系统，该风力发电机在线监测系统至少可以包括安置在叶片挡板上的叶片载荷系统、安装在机舱内的数据采集与监视控制系统、网络通讯控制箱以及设置在升压站内的预警平台服务器。其中，叶片载荷系统至少可以包括一个叶片载荷监测系统控制柜，该叶片载荷监测系统控制柜可用于检测至少一个叶片所对应的叶片载荷数据，且该叶片载荷监测系统控制柜内可设置有第一解调仪以及与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块。可以理解的是，该第一无线接入模块以及第二无线接入模块均可通过无线网络进行数据传递，且该第一无线接入模块与第二无线接入模块采用各自不同的通讯协议并设置为相互独立。此处，叶片载荷数据可以但不局限于为叶片的截面受力数据以及叶片转速，在本技术实施例中不限定于此。
36.还可以理解的是，上述提到的第一解调仪可以但不局限于包括用于与第一无线接入模块连接的eth1接口以及用于与第二无线接入模块连接的eth2接口，该第一无线接入模块可内设与该eth1接口为有线连接的lan接口以及无线通讯接口，该第二无线接入模块可内设有与该eth2接口为有线连接的lan接口以及无线通讯接口。
37.需要说明的是，当叶片载荷监测系统包括有至少两个叶片载荷监测系统控制柜时，除去上述提到的包括有第一解调仪以及与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块的叶片载荷监测系统控制柜，其他的叶片载荷监测系统控制柜均可设置有解调仪以及与解调仪连接的无线接入模块，且该无线接入模块可与第二无线接入模块建立无线配对，以实现该无线接入模块与第二无线接入模块之间的数据传递。例如以其他的叶片载荷监测系统控制柜可表示为叶片载荷监测系统控制柜1以及叶片载荷监测系统控制柜2为例，该叶片载荷监测系统控制柜1可设置有解调仪1以及无线接入模块1，该叶片载荷监测系统控制柜2可设置有解调仪2以及无线接入模块2，且该无线接入模块1以及无线接入模块2均可与第二无线接入模块建立无线配对，以便于将解调仪1采集到的叶片载荷数据以及解调仪2采集到的叶片载荷数据均发送至第二无线接入模块。
38.其中，网络通讯控制箱可包括第三无线接入模块、第一交换机、第二交换机以及第四无线接入模块，该第一交换机可设置有用于与第三无线接入模块进行有线连接的接口1以及用于与数据采集与监视控制系统连接的接口2，以便于将由数据采集与监视控制系统获取的风机机组数据传递至该第三无线接入模块。该第二交换机可设置有用于与第四无线接入模块进行有线连接的接口3、与数据采集与监视控制系统连接的接口4以及与预警平台服务器进行光缆连接的接口5，以便于将由第四无线接入模块接收到的数据经过光缆传输至预警平台服务器。需要说明的是，此处由于第二交换机设置在机舱内，利用机舱与升压站之间仅可设置有一根光缆的特性，可将该光缆用于连接该第二交换机以及预警平台服务器。
39.此处，第三无线接入模块可以但不局限于与第一无线接入模块建立无线配对，该第三无线接入模块可内设与接口1为有线连接的lan接口以及无线通讯接口。第四无线接入模块可以但不局限于与第二无线接入模块建立无线配对，该第四无线接入模块可内设与接口3为有线连接的lan接口以及无线通讯接口。
40.其中，数据采集与监视控制系统可包括显示屏以及主控plc控制器，该显示屏可设置有用于与第一交换机有线连接的eth接口，该主控plc控制器可设置有用于与接口2有线连接的eth1接口以及用于与接口4有线连接的eth2接口。可以理解的是，此处eth1接口以及
eth2接口之间物理隔离，且相互独立。此处，主控plc控制器的eth1接口与上述提到的第一解调仪的eth1接口处于同一网段，主控plc控制器的eth2接口与上述提到的第一解调仪的eth2接口处于另一网段，该两个网段之间相互独立互不干扰，以提高系统可靠性。
41.其中，预警平台服务器可以但不局限于直接设置有与第二交换机有线连接的eth接口，或是在升压站内还可设置有第三交换机，该第三交换机可设置有用于与预警平台服务器的eth接口有线连接的接口以及用于与第二交换机有线连接的接口，且此处第三交换机与第二交换机之间可通过光缆进行有线连接。可以理解的是，在升压站内还设置有与数据采集与监视控制系统对应的服务器，该与数据采集与监视控制系统对应的服务器可以但不局限于设置有与该第三交换机有线连接的eth接口。
42.具体地，在进行风机在线监测时，可获取用户的数据采集操作，该用户的数据采集操作可以但不局限于为测试人员在控制终端的显示界面选择与数据采集对应的控件，以使风力发电机在线监测系统根据该用户的数据采集操作执行数据采集的指令。
43.可以理解的是，此处测试人员还可在机舱内的数据采集与监视控制系统的显示屏上选择与数据采集对应的控件，此处不限定于此。
44.步骤204、响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对。
45.具体地，在获取到用户的数据采集操作之后，风力发电机在线监测系统可以但不局限于控制第一无线接入模块向第三无线接入模块发送配对请求，以便于将第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对。此处，第三无线接入模块内存储有与第一无线接入模块对应的配对标识，以便于该第三无线接入模块在接收到第一无线接入模块的配对请求时可快速进行配对。可以理解的是，此次也可控制第三无线接入模块向第一无线接入模块发送配对请求，此处不限定于此。
46.可能的，在获取到用户的数据采集操作之后，风力发电机在线监测系统还可以但不局限于控制第二无线接入模块向第四无线接入模块发送配对请求，以便于将第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对。此处，第四无线接入模块内存储有与第二无线接入模块对应的配对标识，以便于该第四无线接入模块在接收到第二无线接入模块的配对请求时可快速进行配对。可以理解的是，此次也可控制第四无线接入模块向第二无线接入模块发送配对请求，此处不限定于此。
47.需要说明的是，风力发电机在线监测系统控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对的操作还可在获取用户的数据采集操作之前执行，以便于可保障数据监测的快速性以及同步性。
48.步骤206、当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块。
49.具体地，在数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，风力发电机在线监测系统可控制数据采集与监视控制系统将该采集到的风机机组数据有线传输至第一交换机，并由第一交换机将该风机机组数据有线传输至第三无线接入模块。可以理解的是，此时第三无线接入模块已与第一无线接入模块建立无线连接，进而可由该第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块。
50.步骤208、当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
51.具体地，在叶片载荷系统的第一解调仪检测到叶片的第一叶片载荷数据时，风力发电机在线监测系统可以但不局限于先判断第一无线接入模块是否接收到由第三无线接入模块无线传输的风机机组数据，并可在确定接收到风机机组数据之后，对该第一叶片载荷数据以及风机机组数据进行整合处理，以得到目标监测数据，该目标监测数据可有效保障第一叶片载荷数据以及风机机组数据的同步性。
52.作为本技术实施例的一种可选，叶片载荷系统还包括第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块；在当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据之后，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之前，还包括：控制第五无线接入模块与第二无线接入模块建立无线配对；当第二解调仪监测到第二叶片载荷数据时，控制第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块；按照预设权重对第一叶片载荷数据以及第二叶片载荷数据进行合并计算，得到目标叶片载荷数据；对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
53.在本技术实施例中第一解调仪、与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块均可设置在一个叶片载荷监测系统控制柜内，风力发电机在线监测系统可包括多个叶片载荷监测系统控制柜，且需要注意的是，其他的叶片载荷监测系统控制柜内均可设置有第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块，该第五无线接入模块可与第二无线接入模块建立无线配对。
54.具体地，在其他的叶片载荷监测系统控制柜采集到各自对应叶片的第二叶片载荷数据之后，均可由各自的第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块，以实现对所有叶片的叶片载荷数据的汇总。
55.进一步的，在第二无线接入模块获取到所有叶片的叶片载荷数据之后，可以但不局限于对该所有叶片的叶片载荷数据进行分类处理，例如以叶片1的叶片载荷数据包括a1、b1以及c1、叶片2的叶片载荷数据包括a2、b2以及c2、叶片3的叶片载荷数据包括a3、b3以及c3为例，经过分类处理可得到所有叶片的目标叶片载荷数据可表示为（a1，a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3）。
56.当然，本技术实施例还可按照预设权重对所有叶片的叶片载荷数据进行合并处理，例如以叶片1的叶片载荷数据包括a1、b1以及c1、叶片2的叶片载荷数据包括a2、b2以及c2、叶片3的叶片载荷数据包括a3、b3以及c3为例，其中叶片1对应的权重为0.3，叶片2对应的权重为0.4，叶片3对应的权重为0.3，则经过合并处理得到所有叶片的目标叶片载荷数据可表示为（0.3*a1+0.4*a2+0.3*a3，0.3*b1+0.4*b2+0.3*b3，0.3*c1+0.4*c2+0.3*c3）。
57.作为本技术实施例的又一种可选，在得到风机机组数据以及目标叶片载荷数据之后，可对该风机机组数据进行特征提取，以得到与该风机机组数据对应的第一特征向量。接着，还可对该目标叶片载荷数据进行特征提取，以得到与该目标叶片载荷数据对应的第二
特征向量。其中，风机机组数据的特征提取方式可与目标叶片载荷数据的特征提取方式保持一致，且为了保障特征向量的有效性，还可对该第一特征向量以及第二特征向量进行归一化处理。
58.进一步的，可将该第一特征向量以及第二特征向量输入至训练后的卷积神经网络中，以由该卷积神经网络输出目标监测数据。可以理解的是，此处目标检测数据可包括处于不同时刻的数据，且每个时刻的数据包括与风机机组数据对应的数据以及与目标叶片载荷数据对应的数据。
59.当然，在本技术实施例中还可通过其他方式来得到目标检测数据，此处不限定于此。
60.需要说明的是，风力发电机在线监测系统可以但不局限于控制叶片载荷系统的处理器来得到目标监测数据，且在本技术实施例中不限定于此。
61.步骤210、控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
62.具体地，在得到目标监测数据之后，风力发电机在线监测系统可控制第二无线接入模块将该目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第四无线接入模块将该目标监测数据有线传输至第二交换机。此时，第二交换机在接收到目标监测数据之后，还可通过光缆将该目标监测数据有线传输至预警平台服务器，不仅有效保证叶片载荷数据和风机机组数据的同步性，还可及时对该叶片载荷数据和风机机组数据进行分析，避免潜在的风险。可以理解的是，预警平台服务器在得到叶片载荷数据和风机机组数据之后，可以但不局限于结合风机机组数据判断叶片载荷数据是否出行异常，例如当每个叶片的风机机组数据保持一致时，发现某个叶片的截面受力数据明显低于其他叶片的截面受力数据，可发出用于表征叶片受损的预警信息至测试人员。
63.作为本技术实施例的又一种可选，在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，还包括：按照第一预设顺序从风机机组数据中提取出第一字符串，并对第一字符串进行归一化处理；将处理后的第一字符串作为第一密钥，并基于第一密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，包括：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第一密钥无线传输至第三无线接入模块。
64.具体地，在得到目标监测数据之后，为避免目标监测数据在传输过程中受到盗窃或是损坏，风力发电机在线监测系统还可按照预设第一预设顺序从风机机组数据中提取出包含多个字符的第一字符串，并对该第一字符串进行归一化处理，以使该第一字符串中的所有字符具有统一性。其中，第一预设顺序可以但不局限于为按照从左至右的顺序从风机机组数据中提取第m个字符至第n个字符，该m小于n，且m以及n均为正整数。
65.进一步的，可将经过归一化处理后的第一字符串作为第一密钥对目标检测数据进行非对称加密处理，并可分别将加密后的目标检测数据通过第二无线接入模块无线传输至
第四无线接入模块，以及将第一密钥通过第一无线接入模块无线传输至第三无线接入模块。该方式可有效保障目标监测数据的完整性以及安全性。
66.进一步的，在机舱内接收到第一密钥以及加密处理的目标监测数据之后，可基于该第一密钥对目标监测数据进行解密处理，接着再讲解密后的目标监测数据通过光缆以及第二交换机有线传输至预警平台服务器。
67.请参阅图4，图4示出了本技术实施例提供的一种风机在线监测数据采集与通讯装置的结构示意图。
68.该风机在线监测数据采集与通讯装置应用于风力发电机在线监测系统，风力发电机在线监测系统包括安置在叶片挡板上的叶片载荷系统、安装在机舱内的数据采集与监视控制系统、网络通讯控制箱以及设置在升压站内的预警平台服务器，叶片载荷系统包括第一解调仪、与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块，网络通讯控制箱包括第三无线接入模块、第一交换机、第二交换机以及第四无线接入模块，第一交换机分别与第三无线接入模块以及数据采集与监视控制系统连接，第二交换机分别与预警平台服务器以及第四无线接入模块连接。该风机在线监测数据采集与通讯装置至少可以包括数据获取模块401、控制连接模块402、第一传输模块403、数据处理模块404以及第二传输模块405，其中：数据获取模块401，用于获取用户的数据采集操作；控制连接模块402，用于响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对；第一传输模块403，用于当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块；数据处理模块404，用于当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据；第二传输模块405，用于控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
69.在一些可能的实施例中，叶片载荷系统还包括第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块；数据处理模块还包括：在当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据之后，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之前，控制第五无线接入模块与第二无线接入模块建立无线配对；当第二解调仪监测到第二叶片载荷数据时，控制第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块；按照预设权重对第一叶片载荷数据以及第二叶片载荷数据进行合并计算，得到目标叶片载荷数据；对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
70.在一些可能的实施例中，对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，具体包括：第一处理单元，用于对风机机组数据进行特征提取，得到第一特征向量；第二处理单元，用于对目标叶片载荷数据进行特征提取，得到第二特征向量；第三处理单元，具体用于将第一特征向量以及第二特征向量输入至训练后的卷积神经网络，得到目标监测数据。
71.在一些可能的实施例中，装置还包括：第一处理模块，用于在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，按照第一预设顺序从风机机组数据中提取出第一字符串，并对第一字符串进行归一化处理；第一加密模块，用于将处理后的第一字符串作为第一密钥，并基于第一密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，具体用于：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第一密钥无线传输至第三无线接入模块。
72.在一些可能的实施例中，第二传输模块具体用于：基于第一密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
73.在一些可能的实施例中，装置还包括：第二处理模块，用于在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，按照第二预设顺序从第一叶片载荷数据中提取出第二字符串，并对第二字符串进行归一化处理；将处理后的第二字符串作为第二密钥，并基于第二密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，具体用于：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第二密钥无线传输至第三无线接入模块。
74.在一些可能的实施例中，第二传输模块具体用于：基于第二密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
75.本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列（field－programmable gate array，fpga）、集成电路（integrated circuit，ic）等。
76.本技术实施例的各处理单元和/或模块，可通过实现本技术实施例的功能的模拟
电路而实现，也可以通过执行本技术实施例的功能的软件而实现。
77.请参阅图5，图5示出了本技术实施例提供的又一种风机在线监测数据采集与通讯装置的结构示意图。
78.该风机在线监测数据采集与通讯装置500应用于风力发电机在线监测系统，风力发电机在线监测系统包括安置在叶片挡板上的叶片载荷系统、安装在机舱内的数据采集与监视控制系统、网络通讯控制箱以及设置在升压站内的预警平台服务器，叶片载荷系统包括第一解调仪、与第一解调仪连接的第一无线接入模块以及第二无线接入模块，网络通讯控制箱包括第三无线接入模块、第一交换机、第二交换机以及第四无线接入模块，第一交换机分别与第三无线接入模块以及数据采集与监视控制系统连接，第二交换机分别与预警平台服务器以及第四无线接入模块连接。
79.如图5所示，该风机在线监测数据采集与通讯装置500可以包括：至少一个处理器501、至少一个网络接口504、用户接口503、存储器505以及至少一个通信总线502。
80.其中，通信总线502可用于实现上述各个组件的连接通信。
81.其中，用户接口503可以包括按键，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
82.其中，网络接口504可以但不局限于包括蓝牙模块、nfc模块、wi-fi模块等。
83.其中，处理器501可以包括一个或者多个处理核心。处理器501利用各种接口和线路连接整个电子设备500内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器505内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器505内的数据，执行路由设备500的各种功能和处理数据。可选的，处理器501可以采用dsp、fpga、pla中的至少一种硬件形式来实现。处理器501可集成cpu、gpu和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器501中，单独通过一块芯片进行实现。
84.其中，存储器505可以包括ram，也可以包括rom。可选的，该存储器505包括非瞬时性计算机可读介质。存储器505可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器505可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器505可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器505中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及风机在线监测数据采集与通讯应用程序。
85.具体地，处理器501可以用于调用存储器505中存储的风机在线监测数据采集与通讯应用程序，并具体执行以下操作：获取用户的数据采集操作；响应于用户的数据采集操作，控制第一无线接入模块与第三无线接入模块建立无线配对，并控制第二无线接入模块与第四无线接入模块建立无线配对；当数据采集与监视控制系统采集到风机机组数据时，控制数据采集与监视控制系统将风机机组数据通过第一交换机有线传输至第三无线接入模块，并由第三无线接入模块
将风机机组数据无线传输至第一无线接入模块；当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据时，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
86.在一些可能的实施例中，叶片载荷系统还包括第二解调仪以及与第二解调仪连接的第五无线接入模块；在当第一解调仪监测到第一叶片载荷数据之后，对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之前，还包括：控制第五无线接入模块与第二无线接入模块建立无线配对；当第二解调仪监测到第二叶片载荷数据时，控制第五无线模块将第二叶片载荷数据无线传输至第二无线接入模块；按照预设权重对第一叶片载荷数据以及第二叶片载荷数据进行合并计算，得到目标叶片载荷数据；对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据。
87.在一些可能的实施例中，对风机机组数据以及目标叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据，包括：对风机机组数据进行特征提取，得到第一特征向量；对目标叶片载荷数据进行特征提取，得到第二特征向量；将第一特征向量以及第二特征向量输入至训练后的卷积神经网络，得到目标监测数据。
88.在一些可能的实施例中，在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，还包括：按照第一预设顺序从风机机组数据中提取出第一字符串，并对第一字符串进行归一化处理；将处理后的第一字符串作为第一密钥，并基于第一密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，包括：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第一密钥无线传输至第三无线接入模块。
89.在一些可能的实施例中，由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器，包括：基于第一密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
90.在一些可能的实施例中，在对风机机组数据以及第一叶片载荷数据进行整合处理，得到目标监测数据之后，控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块之前，还包括：
按照第二预设顺序从第一叶片载荷数据中提取出第二字符串，并对第二字符串进行归一化处理；将处理后的第二字符串作为第二密钥，并基于第二密钥对目标监测数据进行加密处理；控制第二无线接入模块将目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，包括：控制第二无线接入模块将加密的目标监测数据无线传输至第四无线接入模块，并控制第一无线接入模块将第二密钥无线传输至第三无线接入模块。
91.在一些可能的实施例中，由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器，包括：基于第二密钥对加密的目标监测数据进行解密处理，并由第二交换机将目标监测数据有线传输至预警平台服务器。
92.本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、dvd、cd-rom、微型驱动器以及磁光盘、rom、ram、eprom、eeprom、dram、vram、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存储器ic），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
93.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
94.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
95.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
96.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
97.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
98.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为
个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器（read-only memory， rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
99.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器（read-only memory， rom）、随机存取器（random access memory，ram）、磁盘或光盘等。
100.以上者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。