| 成果名称: | 广东地区海上风电机组灾害监测技术与云计算平台 |
| 完成单位: | 中山大学,广东天信电力工程检测有限公司 |
| 主要人员: | 黄林冲,何志刚,吕中荣,洪泽林,杨政凯,陈衍茂,金乐胜,刘伟诚,李根,程晔,杨旭 |
| 介绍: | 1、课题来源与背景。 课题来源:广东省省级科技计划项目(社会发展领域 )广东省科学技术厅 广东地区海上风电机组灾害监测技术与云计算平台 2015A020217004 背景:作为海洋经济大省的广东,大陆海岸线总长位列全国第一;同时广东地区的煤炭、石油等化石能源严重短缺,因此海上风力资源的优势,正被当地极力挖掘。但是由于海上风电场较陆上的工作环境更加恶劣,如何提高海上风机的可靠性和安全性就成为亟待解决的问题。因此开发广东地区海上风电机组结构安全监测平台,研制与之适应的结构安全在线监测和技术诊断系统,已成为涉及我省经济社会安全稳定发展迫切需要研究的和解决的重要课题。 2、技术原理及性能指标 技术原理:海上风电机组灾害监测属于结构安全监测范畴,结构的安全监测是由结构的状态监测与评估两个过程构成的,是通过某些方法对结构的特征参数,例如振动特性、应力、变形、环境因素等进行测量,以判断结构的工作状态是否正常。配合准确可靠的结构模型、状态评估方法及评估模型等手段,可以实现海上风电机组结构寿命及未来服役状态的预测,从而为管理决策提供依据。 性能指标:(1)实用性。保证系统实用性,满足用户的业务需求、达到监控监管的效果是系统的基本目标。(2)稳定性。系统应采用主流的、先进的、高度商品化的软硬件平台、网络设备和二次开发工具,在进行系统设计、实现和测试时采用科学有效的技术和手段,确保系统交付使用后能持续地运行。(3)标准性。系统必须建立在有关国家或行业标准的基础上,内容包括系统建设的整个过程和相关的要素,如业务数据的分类编码、属性数据编码、文件系统命名规则、源文件格式、数据字典与接口规范等等。(4)安全性。系统应具有安全的网络体系,建立防火墙、信息加密、权限设置等措施,抵御非法入侵;系统的硬件应具有高可靠性、容错性和可恢复性;系统的数据要有完善的备份和恢复功能,能够在数据毁坏、丢失的情况下恢复。另外,系统必须有严格的权限管理。 3、技术的创造性和先进性 (1)本研究拟以计算机技术,网络技术为基础,以规范报告处理作为切入点,以海上风电机组灾害监测为研究对象进行展开,构建了海上风电机组结构安全在线监测系统。本研究以兼容各种监测仪器为最终目标,实现监测数据处理自动化,监测数据检校智能化,监测信息实时准确发布等内容,最终实现全国首个具有物联网意义的海上风电机组监测系统。 (2)当海上风电机组结构出现异常或损伤后,结构的某些局部和整体的参数将表现出与正常状态不同的特征,通过安装传感器系统便可拾取这些信息,而对信息的识别则可确定损伤的位置及相对程度。经过对损伤敏感特征量的长期观测及分析,可掌握海上风电机组性能劣化的演变规律,采取高效的检查和养修措施,延长海上风电机组使用寿命,其安全监测系统由四个子系统组成:传感器子系统、数据采集和传输子系统、数据处理和控制子系统、综合评估和报警子系统。 (3)本研究提出了海上风电机组安全监测的关键设备及数据传输技术。为了降低监测设备的功耗,本研究拟将采用多数据兼容的无线传感网技术,开发针对广东地区海上风电的专用在线监测装置,功耗小于10 毫瓦;本研究立足于面对多种类型的数据采集系统的研发和集成,并通过统一的方式实现数据传输。 (4)本研究提出了基于云计算平台的数据处理和控制子系统。数据处理与控制,主要指现场和监控中心的数据处理、系统控制以及数据管理等功能。海上风电机组监测系统的现场条件极其复杂,采集得到的信号中往往包含了各种干扰信号;另外并非所有的采集信号都是有用信号,如系统工作模式变更期间数据的失真,因此系统要求对采集到的数据进行预处理得到有效信号段。 (5)本研究开发的海上风电机组灾害监测平台在组织管理架构和模块功能协调上考虑了多极化管理设计理念,让本平台可同时兼容不同类型的多项项目的监测工作。自动化程度高。本海上风电机组灾害监测平台系统引入了高效灵敏性传感器,通过物联网技术和云计算技术实现工程结构监测数据的全自动不落地采集储存和云端分析处理功能,提高了系统的自动化程度。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 针对广东海上风电机组灾害监测的应用背景,明确了项目的总体目标和要求,提出了技术方案和实现的途径,通过相关实验进行模拟和测试,验证了技术应用的功能特性及技术方案的可行性。本项目所使用的技术还可适用于其他大规模复杂结构的安全监测,具有良好的可行性和安全性。 5、应用情况及存在的问题 应用情况:本项目已应用于广东海上风电机组的灾害监测,具有良好的实用性,满足了工程的监测业务需求与安全系统管理需求,对于高效利用养修资源,指导后期基础设施的养护维修工作,具有重要的意义。 存在的问题:本研究开放的海上风电机组灾害监测平台的维护与调试对技术人员提出了较高要求。 6、历年获奖情况 无 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2019-07-01 |
| 研究起止时间: | 2015-09-01至2017-09-01 |
| 所属行业: | 建筑业 |
| 所属高新技术类别: | 电子信息 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2017-11-30 |
