一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及监控领域，尤其涉及一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法。包括智能巡点检系统平台、智能巡检仪以及物联网传感器设备；所述智能巡点检系统平台，用于采集和存储设备及人员信息、制定巡检计划、部署巡检任务和巡检表，并将所有需要通知巡检人员的信息下发至所述智能巡检仪，用于实现智能巡点检；所述智能巡检仪，用于接收所述智能巡点检系统平台下发的巡检任务和巡检表、并将采集的数据上传至所述智能巡点检系统平台，并对巡检人员的人员信息进行识别及授权管理；所述物联网传感器设备，包括设置在风机设备上的智能扭矩检测仪、智能免爬器、智能电子门锁、智能手表、智能安全帽、智能止跌扣和电子标签。旨在解决巡视检查的到位率、规范化、及时性等问题，并及时发现风电机组的隐患，提高了设备的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法技本领域本专利技术涉及监控领域，尤其涉及一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法。
技术介绍
风能作为一种可再生能源将发挥其重要作用。随着各行业的技术进步和政策引导，风能行业实现了快速发展，中国的风力发电装机容量稳居世界第一。风能行业的体量如此之大，但是目前设备的巡检、巡视管理工作主要依靠巡检人员定期定时的人工巡检。而传统的风力发电机组巡点检工作主要采用手工纸记录的方式，不仅工作量巨大，效率低下，而且纸质的缺陷报告书也不易保存、检索和进行统计分析，而且人员的工作责任心对巡点检工作的质量影响严重，但是设备的安全运行在很大程度上依赖于巡点检和定检工作。此外，传统的巡点检主要靠人员记录，没有辅助设备参与记录过程数据，所以整个巡点检过程容易作弊且不易于管理，不利于提升巡点检效率。因此，如何确保巡检人员进行定期定时的现场巡检，并提高巡检的效率，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法，利用物联网传感器设备组成巡点检系统并设计巡检流程的控制方法。旨在解决巡视检查的到位率、规范化、及时性等问题，并及时发现风电机组的隐患，提高了设备的安全。为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统和方法，包括智能巡点检系统平台、智能巡检仪以及物联网传感器设备；所述智能巡点检系统平台，用于采集和存储设备及人员信息、制定巡检计划、部署巡检任务和巡检表，并将所有需要通知巡检人员的信息下发至所述智能巡检仪，用于实现智能巡点检；所述智能巡检仪，用于接收所述智能巡点检系统平台下发的巡检任务和巡检表、采集物联网传感器设备的数据，对巡检人员的人员信息进行识别及授权管理；所述物联网传感器设备，包括智能扭矩检测仪、智能免爬器、人脸识别仪、智能电子门锁、智能手表、智能安全帽、智能止跌扣和电子标签。进一步，智能巡点检系统平台还根据标准OPC协议设计端口，便于接入集控中心管理系统；进一步，智能巡点检系统平台还用于根据智能巡检仪返回的数据对工单的时间，完成度进行评价并作为对巡检人员工作的综合评价，进而提升巡点检任务的工作质量和巡检人员的工作效率；进一步，智能巡点检系统平台还根据巡检任务里制定的开票人员信息对所述智能巡检仪、智能免爬器和智能电子门锁进行远程授权，保证巡点检任务中巡检人员与开票人员的一致性，如果一致，则智能免爬器和智能电子门锁的钥匙都可用；否则不能使用，并且把不一致的结果在平台客户端进行报警，并在工作票中打印说明。并对整个巡点检过程的监管。进一步，所述智能巡检仪，配置高精度GPS、无线蓝牙、NFC、RFID超高频、摄像头功能；进一步，智能巡检仪配置GPS，用于记录巡检人员的行动轨迹，并配置摄像头记录巡检人员的的巡检影像，并通过各通讯端口与所述物联网传感器设备进行通信实现数据采集；进一步，智能巡检仪接入风电场光纤环网，将采集到的数据上传至智能系统平台；进一步，所述物联网传感器设备，通过智能扭矩检测仪采集连接螺栓扭矩后传递给智能巡检仪，通过智能巡检仪将数据传递给智能巡点检系统平台，并通过智能手表采集巡检人员的身体健康数据，当判断身体健康数据不合格后，限制进入风机的权限并向巡检人员和集控中心管理系统发出警告。进一步，通过智能巡检仪采集包括设备齿轮箱油位、轴承齿面润滑脂显示照片以及油温和轴承温度显示的图像信息，传递智能巡点检系统平台，所述智能巡点检系统平台提取图像的数字信息，并将数字信息与图像按照设备的编号自动插入巡点检的标准化模板中对应位置。为了解决上述的技术问题，本专利技术进一步提出了一种智能巡点检方法，所述智能巡点检方法包括以下步骤：所述智能巡点检方法，包括巡检逻辑和根据采集的数据进行故障预警方法；进一步，巡检逻辑包括巡检过程中物联网传感器设备使用权限比对和人脸识别比对逻辑，保证巡检人员与开票人员一致性；进一步，故障预警方法包括利用图像识别方法对特定部件巡检位置运行状态自动识别和利用历史数据与实时数据的在线学习功能预测故障时间；进一步，图像识别方法采用深度学习中具有代表性的卷积神经网络方法，通过输入部件特定部位正常运行状态图片，即可输出拍摄的照片是否满足运行要求，给出判断结果；进一步，风电机组包括齿轮箱、发电机、主轴承以及叶片的历史运行数据和巡检记录数据，利用机器学习中的监督学习方法，预测风电机组故障时间，为业主提供强有力的参考依据；本专利技术的有益效果是：根据风电场设备巡检流程，借助物联网传感器设备全面采集人员和设备的运行信息，对整个流程设计系统平台进行标准化，并利用机器学习和深度学习算法对巡检结果给出准确结论。本专利技术提高了风电场安全巡检工作的效率，完善了风电场的安全管理体系，有效的避免和预防安全事故的发生和人员财产损失，确保风电场安全运行。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术基于物联网的风电机组智能巡点检系统平台结构图。图2是本专利技术基于物联网的风电机组智能巡点检方法示意图。图3是本专利技术基于物联网的风电机组智能巡点检物联网传感器设备拓扑图。图4是本专利技术基于物联网的风电机组智能巡点检流程示意图。图5是本专利技术OCM算法流程图；图6是本专利技术OCM残差模块流程图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统平台结构图，参照图1结合图2所示，所述智能巡点检系统包括智能巡点检系统平台300，智能巡检仪400，以及运行具有智能巡点检软件的服务器500；所述智能巡点检系统平台300，主要包括系统客户端100和数据库200，用于前端的数据展示和后台的数据采集、存储和数据交互；所述智能巡检仪400，用于接收所述智能巡点检系统平台300下达的检查表、巡检任务和授权指令，根据所述智能巡点检系统平台300下达的巡检任务，获取需到达的巡查点以及与所述巡查点对应的巡检指引和检查表。运行具有智能巡点检软件的服务器500，设计了机器学习和深度学习算法，分别用于利用数据的设备故障预警520和利用图像识别510给出照片的匹配结果，此外采用基于改进OCTAVE神经网络模型，将巡检数据和照片自动插入到对应巡检表中的设备标签中。运行具有智能巡点检软件的服务器500包括进行巡检逻辑和根据采集的数据进行故障预警方法；巡检逻辑包括巡检过程中物联网传感器设备使用权限比对和人脸识别比对逻辑，保证巡检人员与开票人员一致性；故障预警方法包括利用图像识别方法对特定部件巡检位置运行状态自动识别和利用历史数据与实时数据的在线学习功能预测故障时间；图像识别方法采用深度学习中具有代表性的卷积神经网络方法，通过输入部件特定部位正常运行状态图片，即可输出拍摄的照片是否满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统，其特征在于，该系统包括：/n智能巡点检系统平台、智能巡检仪以及物联网传感器设备；/n所述智能巡点检系统平台，用于采集和存储设备及人员信息、制定巡检计划、部署巡检任务和巡检表，并将所有需要通知巡检人员的信息下发至所述智能巡检仪，用于实现智能巡点检；/n所述智能巡检仪，用于接收所述智能巡点检系统平台下发的巡检任务和巡检表、并将采集的数据上传至所述智能巡点检系统平台，并对巡检人员的人员信息进行识别及授权管理；/n所述物联网传感器设备，包括设置在风机设备上的智能扭矩检测仪、智能免爬器、智能电子门锁、智能手表、智能安全帽、智能止跌扣和电子标签。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的风电机组智能巡点检系统，其特征在于，该系统包括：
智能巡点检系统平台、智能巡检仪以及物联网传感器设备；
所述智能巡点检系统平台，用于采集和存储设备及人员信息、制定巡检计划、部署巡检任务和巡检表，并将所有需要通知巡检人员的信息下发至所述智能巡检仪，用于实现智能巡点检；
所述智能巡检仪，用于接收所述智能巡点检系统平台下发的巡检任务和巡检表、并将采集的数据上传至所述智能巡点检系统平台，并对巡检人员的人员信息进行识别及授权管理；
所述物联网传感器设备，包括设置在风机设备上的智能扭矩检测仪、智能免爬器、智能电子门锁、智能手表、智能安全帽、智能止跌扣和电子标签。


2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能巡点检系统平台根据标准OPC协议设计端口接入集控中心管理系统。


3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能巡点检系统平台还根据巡检任务里制定的开票人员信息对所述智能巡检仪、智能免爬器和智能电子门锁的电子钥匙进行远程授权，确保巡点检任务中巡检人员与开票人员的一致性，如果一致，则智能免爬器和智能电子门锁的电子钥匙可用；否则不一致，并且把不一致的结果在平台客户端进行报警，并在工作票中打印说明。并对整个巡点检过程的监管。


4.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能巡检仪，配置高精度GPS、无线蓝牙以及摄像头；通过GPS用于记录巡检人员的行动轨迹，配置摄像头记录巡检人员的巡检影像，并通过各通讯端口与所述物联网传感器设备进行通信实现数据采集；并将智能巡检仪接入风电场光纤环网，将采集到的数据上传至智能巡点检系统平台。


5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网传感器设备，
通过智能扭矩检测仪采集连接螺栓扭矩后传递给智能巡检仪；
通过智能手表采集巡检人员的身体健康数据，当判断身体健康数据不合格后，限制进入风机的权限并向巡检人员和集控中心管理系统发出警告；
通过电子标签贴于风机组要部件上作为电子码，当智能巡检仪贴到电子标签上在毫秒级的时间里读取电子码，快速定位巡检点；
通过智能免爬器与所述智能巡检仪通讯，得到智能巡点检系统平台和智能巡检仪联合授权，才可以被电子钥匙打开，在智能免爬器上安装有人脸识别仪，利用人脸识别仪的结果上传至智能巡点检系统平台，智能巡点检系统平台再把授权命令通过光纤环网下发给智能免爬器的系统控制器，智能免爬器的系统控制器控制免爬器启停；
所述智能安全帽，检测巡检人员是否佩戴并通过智能巡检仪传递至智能巡点检系统平台；以及，
所述智能止跌扣检测是否通过所述智能止跌扣将安全带和钢丝绳固定环连接；
当智能安全帽与智能止跌扣均为检测正常后，智能巡点检系统平台授权智能免爬器启动。


6.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，通过智能巡检仪采集包括设备齿轮箱油位、轴承齿面润滑脂显示照片以及油温和轴承温度显示的图像信息，传递至智能巡点检系统平台，所述智能巡点检系统平台提取图像的数字信息，并将数字信息与图像按照设备的编号自动插入巡点检的标准化模板中对应位置。


7.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述物联网传感器设备还包括：人脸识别仪，所述人脸识别仪安装在风机塔底，人脸识别会...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，李科，王晶，王吉喆，
申请(专利权)人：辽宁国能新创技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21