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从数据处理角度构建的风电机组状态监控私有云系统及方法技术方案

技术编号:13238603 阅读:81 留言:0更新日期:2016-05-15 00:48
一种从数据处理角度构建的风电机组状态监控私有云系统及方法,属于风电机组状态监控技术领域。包括风场本地客户端、移动客户端和私有云管理平台;风场本地客户端包括OPC Server、OPC Client或者组态软件、安全管理模块和短时主数据库;移动客户端包括用户注册模块、风机监控注册模块和监控对象配置模块;私有云管理平台包括总数据库、短时备份数据库、安全管理数据库和历史数据查询模块;基于OPC Client或组态软件通过OPC Server对监控参数进行实时采集,并存储到本地小型数据库中,再采用主从热备份的方法存储到云管理平台,并转储到总数据库中,解决数据采集的实时性和大数据问题,同时还可处理三种接入用户的权限,及时调整各终端用户获取相应风场本地数据的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风电机组状态监控
,具体涉及一种。
技术介绍
风力发电机主要由叶片、轮毂、偏航系统、传动机构、齿轮箱、发电机系统、机舱、控制系统以及塔架等部件组成。风电机组故障类型随着风场的地理位置、风况、风机的类型及运行情况的差异而不尽相同,风电机组状态监控技术是采用多种方法对机组的重要部件(齿轮箱、发电机、控制系统等)进行在线监测,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目的。风场监控具有数据采样点多、采样频率高、采样周期长,数据增长快等特点,这对数据存储及分析带来了很大的挑战。相对于传统高性能计算,云计算改变了 IT资源的使用模式,它所具有的高性价比、高可靠性以及高扩展性等优势,充分满足了这一需求。和公有云相比,私有云具有安全性高及成本低等优势,因此得到了众多企业的关注。风电经济效益高(对我国北部地区的风场而言,在富风季节,70MW的单台风力发电机组日创效益近万元)、而安全性是风场推广各种新技术的首要指标,因此风电监控私有云平台中的安全管理占据着核心地位。根据私有云的工作特性,其安全管理可分别从平台安全管理和应用安全管理两个角度展开,前者以虚拟机监控器的安全性为核心,和公共云安全管理的侧重点相同,已经得到了众多研究人员的关注,应用安全管理需要根据研究对象的特性展开工作,在项目实施中通过安全管理模块提升云平台的安全等级。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术提供一种。本专利技术的技术方案:—种从数据处理角度构建的风电机组状态监控私有云系统,该系统包括:风场本地客户端、移动客户端、私有云管理平台;所述风场本地客户端包括:OPC Server:通过OPC协议采集现场风电机组的实时状态参数与报警数据并提供给OPC Client或组态软件;OPC Client或者组态软件:用于从OPC Server获取风电机组的状态参数与报警数据,并应用该实时状态参数与报警数据进行风电机组状态监控,同时,一方面将所获取的风电机组的实时状态参数与报警数据发送给短时主数据库,另一方面还将所采集到的风电机组的实时状态参数与报警数据封装成WebService供移动客户端访问;安全管理模块:用于风场本地客户端用户及移动客户端用户的安全管理;短时主数据库;用于存放OPCClient或者组态软件所采集的风电机组状态参数与报警数据;所述移动客户端包括:用户注册模块:用于新用户对不同风场的用户信息注册;风机监控注册模块:用于用户申请需要监控的风机并对监控权限进行注册;监控对象配置模块;用于用户对所申请监控的风机进行配置;所述私有云管理平台包括:总数据库:用于存储风电机组的全生命周期数据,为历史数据查询模块提供全生命周期的数据支持;短时备份数据库:用于备份风场本地客户端的短时主数据库所存储的风电机组的状态参数与报警数据;安全管理数据库:用于存储移动客户端用户的信息及风场本地客户端用户的信息;历史数据查询模块:用于查询不同风机的历史数据。采用从数据处理角度构建的风电机组状态监控私有云系统的风电机组状态监控方法,包括以下步骤:步骤1:风场本地客户端通过OPCServer采集现场相应风电机组的实时状态参数与报警数据;步骤2:风场本地客户端中的OPC Client或者组态软件从OPC Server获取风电机组的实时状态参数与报警数据,并应用该实时状态参数与报警数据进行风电机组状态监控,同时,一方面将所获取的风电机组的实时状态参数与报警数据保存到风场本地客户端的短时主数据库中,另一方面还将所采集到的各风电机组的实时状态参数与报警数据封装成WebService供移动客户端访问;步骤3:将风场本地客户端的短时主数据库中的数据定期备份到私有云管理平台的总数据库中,在上述总数据库中存储风电机组的全生命周期数据,供不同用户进行数据查询;通过私有云管理平台的短时备份数据库与分散在各风场本地客户端的短时主数据库的数据同步,采用数据转存的方式把私有云管理平台中若干个短时备份数据库的数据转储到私有云管理平台的总数据库中;步骤4:风场本地客户端的新用户身份注册与身份认证;步骤4.1:风场本地客户端的新用户在风场本地客户端注册身份时,新用户首先提交其身份注册信息,然后等待风场本地客户端的安全管理模块对该新用户身份进行确认;步骤4.2:该安全管理模块根据预设的新用户审核规则判断是否接受该新用户请求,如果新用户注册信息不符合新用户审核规则,该安全管理模块不给予其任何权限;如果新用户注册信息符合新用户审核规则,该安全管理模块确认该新用户的身份,给予其相应的权限同时将新用户注册信息和相应的风电机组监控权限更新到私有云管理平台的安全管理数据库中;步骤5:移动客户端的新用户身份注册与身份认证;步骤5.1:移动客户端的新用户通过移动客户端向不同的风场客户端或者私有云管理平台提交其身份注册信息,然后等待相应风场客户端对该新用户身份进行确认;步骤5.2:1)如果移动客户端用户向不同的风场客户端进行身份注册,相应风场客户端的安全管理模块根据预设的新用户审核规则判断是否接受该新用户申请,如果新用户注册信息不符合本风场的新用户审核规则,本地安全管理模块不给予其任何权限;如果新用户注册信息符合本风场的新用户审核规则,本地安全管理模块确认该新用户的身份,给予其在本风场相应的权限,同时将新用户注册信息和相应的权限更新到私有云管理平台的安全管理数据库中;2)如果移动客户端用户向私有云管理平台注册身份,私有云管理平台的安全管理数据库根据预设的新用户审核规则判断是否接受该新用户申请,如果该新用户注册信息不符合相应风场的新用户审核规则,私有云管理平台的安全管理数据库不给予其任何权限。如果该新用户注册信息符合相应风场的新用户审核规则,确认该新用户的身份,私有云管理平台的安全管理数据库给予其在相应风场的权限,同时将该身份和权限更新到相应风场的安全管理模块。该移动客户端用户完成不同风场的用户身份认证后可以查看相应风场各风机的实时状态参数与报警数据,查看风电机组的历史数据;步骤5.3:权限管理员可根据需求随时调整各用户的权限,这种权限将及时更新到安全管理数据库中,及时调整各终端用户获取相应风场本地数据的能力;步骤5.4:移动客户端用户完成身份认证后,可以通过风机监控注册模块申请需要监控的风机,也可以通过监控对象配置模块对所申请监控的风机进行配置。有益效果:根据如上所述的本专利技术的,能够产生以下技术效果:1、该平台提供三种接入方式:私有云管理平台接入方式、风场监控主机接入方式、移动客户端接入方式。这三种接入方式方便不同需求的用户快捷接入;2、采用小型的关系数据库存储短时数据以提高数据管理的速度,降低数据库部署成本;采用中型数据库存储全生命周期的数据以提供全生命周期数据查询;其中在风场本地和云端通过小型数据库的主从热备份方法,以一定的频率把本地的短时历史数据存储到云平台以应对存储资源的有限性问题,且采用事件驱动的方式将实时数据存储到本地数据库中,大大降当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从数据处理角度构建的风电机组状态监控私有云系统,其特征在于,该系统包括:风场本地客户端、移动客户端和私有云管理平台;所述风场本地客户端进一步包括:OPC Server:通过OPC协议采集现场风电机组的实时状态参数与报警数据并提供给OPC Client或组态软件;OPC Client或者组态软件:用于从OPC Server获取风电机组的状态参数与报警数据,并应用该实时状态参数与报警数据进行风电机组状态监控,同时,一方面将所获取的风电机组的实时状态参数与报警数据发送给短时主数据库,另一方面还将所采集到的风电机组的实时状态参数与报警数据封装成WebService供移动客户端访问;安全管理模块:用于风场本地客户端用户及移动客户端用户的安全管理;短时主数据库;用于存放OPC Client或者组态软件所采集的风电机组状态参数与报警数据;所述移动客户端进一步包括:用户注册模块:用于新用户对不同风场的用户信息注册;风机监控注册模块:用于用户申请需要监控的风机并对监控权限进行注册;监控对象配置模块;用于用户对所申请监控的风机进行配置;所述私有云管理平台进一步包括:总数据库:用于存储风电机组的全生命周期数据,为历史数据查询模块提供全生命周期的数据支持;短时备份数据库:用于备份风场本地客户端的短时主数据库所存储的风机状态参数与报警数据;安全管理数据库:用于存储移动客户端用户的信息及风场本地客户端用户的信息;历史数据查询模块:用于查询不同风机的历史数据。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:崔东亮王彦明徐泉许美蓉王良勇杨杰柴天佑
申请(专利权)人:东北大学沈阳东大自动化有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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