一种海上风电场用预警监测台的制作方法

本发明属于安全预警，尤其涉及一种海上风电场用预警监测台。

背景技术：

1、近年来，随着能源需求的不断增加和环保意识的提高，海上风电场作为可再生能源的重要组成部分，逐渐成为清洁能源的重要来源。海上风电场具有风能资源丰富、占地面积小、环境影响相对较低等优势，因此得到了广泛的关注和投资。然而，由于海上环境的特殊性，海上风电场的运维和安全管理面临着一系列的挑战。

2、(1)复杂的海洋环境：海上风电场处于恶劣的海洋环境中，受到海浪、海流、海况等因素的影响，这些因素对风电设施的稳定性和安全性造成影响。

3、(2)气象突变：海上风电场容易受到风速、风向等气象因素的影响，突然的气象变化导致风电设施的损坏或安全风险的产生。

4、(3)远程海域：海上风电场通常建设在远离陆地的海域，一旦出现问题，紧急处置受到限制，因此需要一种能够远程监测和预警的技术手段。

5、(4)设备状态监测困难：海上风电设施分布广泛，设备状态监测困难，需要一种能够实时获取设备状态并进行分析的方法。

6、(5)安全性要求高：由于风电设施的特殊性质，其安全性要求极高，一旦发生故障或事故，会引发严重的环境和经济问题。

7、该本发明方案密切相关的现有技术是一种基于物联网(iot)的风电场远程监控系统。这种系统也包括主控制单元、各种传感器、摄像头系统和gps模块。主控制单元负责处理和分析来自传感器和摄像头的数据，gps模块提供位置信息，以便在发生故障或其他问题时可以快速找到问题源头。

8、然而，这种现有技术存在以下几个主要的技术问题：

9、1.数据处理能力有限：由于风电场的规模通常较大，每个风电设施都装有多个传感器和摄像头，因此每天都会产生大量的监测数据。现有的处理器和算法无法快速有效地处理这些数据，导致数据分析的延迟，会错过对紧急情况的及时响应。

10、2.通信问题：在海上环境中，由于天气条件的变化和海水的影响，无线通信的稳定性和可靠性无法保证。这导致数据传输中断，影响系统的正常运行。

11、3.能源供应问题：在海上环境中，持续的能源供应是一个重要问题。现有的技术没有有效的能源管理系统，导致监测设备在能源不足的情况下无法正常工作。

12、4.维护困难：由于海上风电设施的特殊位置，现有的监控系统无法进行有效的远程维护和故障诊断，导致在设备出现问题时，需要人员亲自前往现场进行检修，增加了维护成本和风险。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种海上风电场用预警监测台。

2、本发明是这样实现的，一种海上风电场用预警监测台，包括主控制单元、传感器系统、图像摄像头系统、gps模块；

3、所述主控制单元，其中包括处理器、通信模块，用于数据处理和控制逻辑；

4、所述传感器系统，包括气象传感器、水文传感器、振动传感器，用于采集环境数据；

5、所述图像摄像头系统，安装在监测台上，用于捕获风电设施的实时图像；

6、所述gps模块，用于获取监测台和风电设施的位置信息；

7、所述主控制单元根据传感器数据和预设的安全标准，判断风电设施是否处于安全状态；

8、所述主控制单元在监测到异常情况时，发出预警信号，并传输实时图像至监测中心；

9、所述监测中心根据图像和数据分析结果，判断是否需要采取紧急措施。

10、进一步，所述气象传感器用于测量风速、风向和大气压力。

11、进一步，所述水文传感器用于测量海浪高度、海水温度和盐度。

12、进一步，所述振动传感器用于检测风电设施的振动情况。

13、进一步，所述通信模块通过无线通信网络传输数据和预警信号。

14、进一步，所述预警信号通过声音、光信号以及远程通知的方式发出。

15、进一步，所述gps模块用于确定监测台和风电设施的准确位置信息。

16、进一步，所述主控制单元可以根据不同的风电设施类型和环境条件，调整预警标准和措施。

17、进一步，所述监测台还包括一个数据库，用于存储历史数据、预警记录和设备状态信息。

18、进一步，所述图像摄像头系统可以实时拍摄风电设施的各个部位，以进行详细的状态分析和判断。

19、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

20、第一、在现有海上风电场运维中，复杂的海洋环境、突变的气象条件以及远程海域位置等问题，使得风电设施容易受到损害或安全风险。传统监测手段受限，无法实时获取风电设施的状态，导致无法及时预警和采取紧急措施，增加了海上风电场的运营风险。针对这些问题，本发明的海上风电场用预警监测台技术方案通过集成多种传感器、摄像头和通信模块，实现了对风电设施的实时监测和远程预警，从而有效解决了现有技术面临的技术问题。

21、本发明的关键创新在于将多种传感器系统与图像摄像头系统有机结合，通过主控制单元实时处理分析海上环境数据、设备状态数据及图像数据，并基于预设的安全标准，快速判断风电设施的运行状态。一旦监测到异常情况，系统能够即时发出预警信号，并将实时图像传输至监测中心，为运维人员提供详实信息，使其能够快速响应和决策。此创新技术不仅解决了海上风电场在数据获取、监测和预警方面的难题，还实现了风电设施运维的智能化，降低了事故发生的风险，提高了海上风电场的安全性和稳定性。

22、综上所述，本发明的海上风电场用预警监测台技术方案通过集成多种传感器和图像摄像头，实现了对风电设施的实时监测和远程预警，解决了现有技术存在的监测不足、预警不及时等问题，为海上风电场的安全稳定运行提供了强有力的支持，具备显著的创新性和实用性效果。

23、第二，本发明通过多种传感器实时采集环境数据，包括气象、水文和振动等关键指标，实现了对风电设施周边环境的全面感知。这使得风电设施的状态评估更加准确，能够在风速、风向、海浪等突变情况下，快速做出反应，有效避免了气象因素对风电设施的影响。

24、通过实时捕获风电设施的图像，本技术方案能够实现对设施各部位的视觉监测，提供了更详细的状态信息。这使得运维人员能够迅速判断设施的工作状态、损坏情况，进一步提高了监测的准确性和反应速度。

25、通过主控制单元的数据处理和分析，本技术方案能够根据预设的安全标准，实时判断风电设施是否处于安全状态，并在异常情况下发出预警信号。这种智能化的监测和预警机制，大大提升了风电场的安全性，降低了事故风险。

26、总体而言，本发明所要保护的海上风电场用预警监测台技术方案具备多重技术优点，包括全面感知环境、实时视觉监测、智能预警等，这些优势共同为海上风电场的安全运行提供了创新性和高效性的保障。

27、第三，本发明提供的海上风电场用预警监测台，在技术上取得了显著的进步，主要体现在以下几个方面：

28、1.多传感器融合：本发明采用了气象传感器、水文传感器和振动传感器等多种传感器，实现了对风电设施周围环境的全面监控。这些传感器可以同时采集多种数据，提供全面的环境信息，提高了监测的准确性和可靠性。

29、2.智能化处理：本发明的主控制单元采用了先进的处理器和算法，可以对采集到的数据进行智能化处理和分析。通过预设的安全标准，可以自动判断风电设施的安全状态，并及时发出预警信号，减少了人工干预的需求，提高了工作效率。

30、3.实时图像传输：本发明的图像摄像头系统可以实时捕获风电设施的图像，并通过通信模块将图像传输到监测中心。工作人员可以通过实时图像及时了解风电设施的情况，为决策和处理提供了有力的支持。

31、4.gps定位：本发明采用了gps模块，可以获取监测台和风电设施的位置信息。这些信息可以为风电场的布局和管理提供重要的参考，提高了风电场的运行效率和管理水平。

32、5.模块化设计：本发明采用了模块化设计，各个部件可以独立工作，也可以组合使用。这种设计方式提高了系统的灵活性和可扩展性，方便用户根据实际需求进行定制和扩展。

33、本发明提供的海上风电场用预警监测台在技术上取得了显著的进步，具有多传感器融合、智能化处理、实时图像传输、gps定位和模块化设计等优点，为海上风电场的安全和可靠运行提供了有力的保障。