一种基于私有云的风电移动监测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动监测技术领域，具体涉及一种基于私有云的风电移动监测系统及 方法。
【背景技术】
[0002] 风电作为一种新能源，其发展越来越受到政府重视;风电企业的成本中，维护成本 占据了很大比例;风机结构复杂，风机一般安装在偏远多风，条件恶劣的地区，一旦发生故 障，需要到现场进行故障的排查然后再进行维修，耗时耗力。为了保证风电场安全稳定运 行，提高其管理与故障维护的效率，有必要开发出满足风力发电运行要求、功能完善、性能 稳定的移动监测系统，使其能对风机进行在线监测和分析、评估其运行状态、发现故障征 兆、避免或减轻严重的设备损坏，以确定合理的维护时间和方案，从而达到大幅降低维护成 本的目的。
[0003] 现有风电场监测方案仍以本地监测为主，对于远程监测也主要是采用以太网与 Internet连接，将风电场的实时运行数据和各参数通过Internet送至远距离监控中心的PC 机上，由监测中心对各个风电场统一监控、维护、调度;该方案对网络流量、传输速度、带宽 及远程监测中心的软硬件设备有较高的要求，同时还限制了监测必须要在固定场所内进 行，无法向企业管理人员和科研人员提供随时随地监测功能。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提出一种基于私有云的风电移动监测系统及方法， 以达到提高数据传输的可靠性、安全性、实时性和有效性的目的。
[0005] -种基于私有云的风电移动监测系统，该系统包括本地数据采集装置、本地服务 器、本地监测端、设置有Zooke印er群集的云服务器、远程PC机和安装有app的移动终端；
[0006] 所述的本地数据采集装置：用于采集多组风机实时数据，并将实时数据发送至本 地服务器中；
[0007] 所述的本地服务器包括:数据采集模块、关系数据库、本地监测网络模块、实时数 据远程传输模块，其中，
[0008] 数据采集模块：用于接收本地数据采集装置发送的风机实时数据，添加风机组号 和监测数据时刻的时间戳后，将数据存储至关系数据库中并发送至实时数据远程传输模块 中；
[0009] 关系数据库:用于存储添加风机组号和时间戳后的风机实时数据；
[0010] 本地监测网络模块:用于将关系数据库中存储的风机实时数据发送至本地监测端 进行实时监测；
[0011] 实时数据远程传输模块：用于判断网络通讯是否正常，并在网络讯通正常时将风 机实时数据发送至云服务器中；
[0012] 本地监测端:用于为本地用户显示和监测风机实时数据；
[0013] 云服务器:用于接收和存储本地服务器发送的风机实时数据;所述的Zookeeper群 集存在2个根目录节点，且每一个根节点下均存在多个子节点；
[0014] 所述的远程PC机包括数据获取与发布模块；
[0015]所述的数据获取与发布模块：用于获取云服务器的Zookeeper群集每个子节点存 储的风机实时数据，并发布于网页上；
[0016] 所述的安装有app的移动终端：用于读取网页上的风机实时数据并显示每台风机 的数据。
[0017] 所述的本地数据采集装置包括多功能电子测量仪和下位机。
[0018] 所述的关系数据库采用MySQL数据库。
[0019]所述的数据获取与发布模块，每隔一段时间刷新一次网页上显示的数据。
[0020]采用基于私有云的风电移动监测系统进行的监测方法，包括以下步骤：
[0021] 步骤1、采用本地数据采集装置采集多组风机实时数据，并将实时数据发送至本地 服务器的数据采集模块中；
[0022] 步骤2、连接本地服务器，采用数据采集模块接收本地数据采集装置发送的风机实 时数据，添加风机组号和监测数据时刻的时间戳后，将数据存储至关系数据库中并发送至 实时数据远程传输模块中；
[0023] 步骤3、采用本地监测网络模块将关系数据库中存储的风机实时数据发送至本地 用户进行实时监测；
[0024]步骤4、采用实时数据远程传输模块判断网络通讯是否正常，若是，则将风机实时 数据发送至云服务器中，否则，等待网络通讯恢复正常时，将风机实时数据发送至云服务器 的Zookeeper群集中；
[0025] 步骤5、连接云服务器上的Zookeeper群集，在Zookeeper群集下创建2个根目录节 点，并在每一个根目录节点下创建多个子节点；
[0026]步骤6、采用Zookeeper技术将风机所有实时数据和监测所需实时数据分别传送至 云服务器的Zookeeper群集对应根目录下的对应子节点中，并实时更新子节点中的数据； [0027]步骤7、采用远程PC机的数据获取与发布模块获取云服务器的Zookeeper群集每个 子节点存储的风机实时数据，并发布所需的网页上；
[0028]步骤8、移动终端读取网页上的风机实时数据并显示每台风机的数据。
[0029] 步骤1所述的并将实时数据发送至本地服务器的数据采集模块中，是指采用OPC通 讯协议传至本地服务器的数据采集模块中。
[0030] 步骤5所述的子节点的个数等于风机的个数。
[0031] 步骤6所述的监测所需实时数据包括:有功功率、无功功率、功率因数、风速、累计 发电量、可利用率和故障累计时间。
[0032]本发明优点：
[0033] 1、由于Zookeeper有多个节点同与其通讯的客户端相连接，当有其他节点崩溃的 时候，其能够将客户端转移到其他节点，因此采用Zookeeper技术能保证了数据传输的稳定 性，使数据传输的可靠性大大增加；
[0034] 2、将读数据和写数据操作由传统的数据库转移到Zookeeper群集上，能有效加快 数据处理的速度，使数据的实时性大大提高，同时由于云平台具有高性价比、高可靠性以及 高扩展性优势，而私有云在此基础上又具有安全性好、成本低等优势，因此，将Zookeeper部 署到私有云上，既满足了数据处理的需求，也增加了数据传输的安全性；
[0035] 3、移动终端数据的显示功能有较好的UI界面，能直观的显示出当前风机的运行状 态，而推送功能则能及时的将风机状况发送到管理者手中，体现出本方案的实时性和有效 性。
【附图说明】
[0036]图1是本发明一种实施例的基于私有云的风电移动监测系统结构示意图；
[0037]图2是本发明一种实施例的基于私有云的风电移动监测方法流程图；
[0038]图3是本发明一种实施例的读取OPC服务器数据的方法流程图；
[0039]图4是本发明一种实施例的用户权限管理顺序示意图；
[0040]图5是本发明一种实施例的用户管理不意图；
[0041] 图6是本发明一种实施例的风电移动监测的单个风机数据界面图；
[0042] 图7是本发明一种实施例的风电移动监测的风机总览报警界面图。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
[0044] 本发明实施例中，如图1所示，基于私有云的风电移动监测系统，该系统包括本地 数据采集装置、本地服务器、本地监测端、云服务器、远程PC机和移动终端；
[0045] 本发明实施例中，本地数据采集装置包括多功能电子测量仪和下位机;所述本地 服务器包括数据采集模块、关系数据库、本地监测网络模块、实时数据远程传输模块;所述 本地监视端包括实时数据的本地监测画面;所述云服务器包括Zookeeper群集;所述远程PC 机包括Zookeeper节点的数据获取与发布模块;所述移动终端为IPAD、iPhone、其他智能手 机和智能终端。
[0046]本发明实施例中，本地数据采集装置中包括N台型号均为ME96NSR的多功能电子测 量仪，下位机采用的是CPlKCentral Processing Unit)型号为F0XB0R0 BK3493MANUAL系列 PLC(Programmable Logic Controller);本地监测端能实现实时数据的本地监测;本地服 务器包括基于Java语言开发的数据采集模块、基于Java的实时数据远程传输模块、版本为 MySQL5.2.2的关系型数据库；云服务器包括由3台操作系统均为Centos 6.5的服务器组成 的支持分布式系统数据同步服务的Zookeeper群集，Zookeeper的版本号为