一种基于机器人的海上风电运维方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于机器人的海上风电运维方法及系统。首先建立与现场运维机器人的数据传输关系，根据现场拍摄的实时监控画面，向机器人进行远程运动控制并进行数据采集；获取目标海上风电设备的状态数据和运维环境影像，对目标海上风电设备工作状态进行实时监控；然后对目标海上风电设备的状态数据进行数据处理，基于数据分析结果和运维需求，向现场运维机器人发送运行操作指令、维护作业指令和检修控制指令；运维机器人执行指令，同步更新设备状态数据和运维环境影像，形成运维过程与结果反馈闭环。本发明专利技术降低海上风电生产运维人员工作强度，提高运维生产效率及安全性，保障海上风电场运行稳定，支撑海上风电无人、少人运维的应用发展。运维的应用发展。运维的应用发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的海上风电运维方法及系统


[0001]本专利技术涉及海上风电运维领域，特别涉及一种基于机器人的海上风电运维方法及系统。

技术介绍

[0002]随着海上风电建设规模的不断增大，设备异常情况显著增加。目前，海上风电运维一般以人工操作方式为主，受海上气候窗口期影响，在人员有限的情况下，设备往往无法得到及时准确的维护，出现异常状况时往往也无法及时获得故障处理操作和消缺检修。
[0003]机器人具有灵活性好、可远程控制、作业精确、工作效率高、节约成本、方便监管和安全性高等众多优点，在科研领域、石油钻探、基础设施建设以及国防建设方面有许多应用，机器人遥控操作使得在海上遥远或危险环境中执行不同任务成为可能，为海上风电的运维工作提供了新的方式。但是，由于传感技术和人工智能的制约，在复杂空间能够完成复杂作业的海上风电智能机器人系统尚待开发。同时，在海上远程无线传输中，由于受带宽的限制，信号传输时效性较差，信号有时存在不稳定现象，且存在一定的网络安全问题同时，受限于海上风电场内Wi
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Fi通信的网络属性，数据传输安全防护不足，无法满足日趋繁杂的海上风电运维现场数据传输。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请实施例提供了一种基于机器人的海上风电运维方法及系统，能够适应智能化海上风电发展需求，提高正常监控、巡检、维护、操作作业和管理的自动化智能化水平。
[0005]第一方面，提供了一种基于机器人的海上风电运维方法，该方法包括：
[0006]建立与现场运维机器人的数据传输关系，根据所述现场运维机器人现场拍摄的实时监控画面，向现场运维机器人进行远程运动控制并对目标海上风电设备进行数据采集；其中，所述运维机器人至少包括海上风电升压站、风机机舱及塔筒内的轮式、导轨式、行走式、机械臂(腿)式机器人以及无人机、智能安全帽、AR眼镜等智能巡检设备；
[0007]获取所采集的目标海上风电设备的状态数据和运维环境影像，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控；其中，所述运维环境影像通过现场运维机器人通过现场图像流数据所生成；
[0008]对所述目标海上风电设备的状态数据进行数据处理，当目标海上风电设备需要按电网调度或集控中心要求改变运行方式时，选择进入运行操作模式；当目标海上风电设备达到定期维护保养周期时，发定期维护保养告警，选择进入维护保养模式；当目标海上风电设备当前状态数据出现异常时，发设备状态异常告警，选择进入设备检修模式；
[0009]基于所述电网调度运行操作要求和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备运行操作指令；基于设备定期保养维护周期和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备维护作业指令；基于所述设备状态异常分析结果和所述运维环境影像，向
所述运维机器人发送现场设备检修控制指令；所述运行操作指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行电网调度及现场运行操作，所述维护作业指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行定期维护保养，维修控制指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备执行设备检修操作；
[0010]所述运维机器人执行所述运行操作指令、维护作业指令、检修控制指令，并获取所执行的目标海上风电设备的更新状态数据和运维环境影像，形成运维过程与结果反馈闭环。
[0011]可选地，所述获取所采集的目标海上风电设备的状态数据，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控，包括：
[0012]将目标海上风电设备的状态数据存储进数据库，其中，所述数据库至少包括设备数据库、指令数据库、图片集数据库以及视频流数据库。
[0013]可选地，建立与现场运维机器人的数据传输关系，包括：
[0014]采用TCP/IP协议作为网络通信协议，通过5G通信技术提供数据传输通道，保证现场与控制中心的实时数据互联。
[0015]可选地，建立与现场运维机器人的数据传输关系，包括：
[0016]采用基于国密硬件加密算法对传输数据进行加解密。
[0017]可选地，对传输数据进行加解密，包括：
[0018]对除数据链路层结构以外的所有数据进行加密，具体包括根据MAC地址、虚拟局域网VLAN等信息判断报文合法性，将不符合配置的报文进行丢弃，将符合配置的报文依据地址信息选择解密密钥进行解密，再根据解密后的报文信息进行转发，由不同的传输接口发送到终端。
[0019]可选地，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控，包括：
[0020]根据不同的控制端职能配置不同的应用展示及人机交互界面。
[0021]第二方面，提供了一种基于机器人的海上风电运维系统，该系统包括：
[0022]建立模块，用于建立与现场运维机器人的数据传输关系，根据所述现场运维机器人现场拍摄的实时监控画面，向现场运维机器人进行远程运动控制并对目标海上风电设备进行数据采集；其中，所述运维机器人至少包括海上风电升压站、风机机舱及塔筒内的轮式、导轨式、行走式、机械臂(腿)式机器人以及无人机、智能安全帽、AR眼镜等智能巡检设备；
[0023]监控模块，用于获取所采集的目标海上风电设备的状态数据和运维环境影像，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控；其中，所述运维环境影像通过现场运维机器人通过现场图像流数据所生成；
[0024]处理模块，用于对所述目标海上风电设备的状态数据进行数据处理，当目标海上风电设备需要按电网调度或集控中心要求改变运行方式时，选择进入运行操作模式；当目标海上风电设备达到定期维护保养周期时，发定期维护保养告警，选择进入维护保养模式；当目标海上风电设备当前状态数据出现异常时，发设备状态异常告警，选择进入设备检修模式；
[0025]控制模块，用于基于所述电网调度运行操作要求和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备运行操作指令；基于设备定期保养维护周期和所述运维环境影像，
向所述运维机器人发送现场设备维护作业指令；基于所述设备状态异常分析结果和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备检修控制指令；所述运行操作指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行电网调度及现场运行操作，所述维护作业指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行定期维护保养，维修控制指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备执行设备检修操作；所述运维机器人执行所述运行操作指令、维护作业指令、检修控制指令，并获取所执行的目标海上风电设备的更新状态数据和运维环境影像，形成运维过程与结果反馈闭环。
[0026]可选地，监控模块中还包括存储子模块，所述存储子模块用于：
[0027]将目标海上风电设备的状态数据存储进数据库，其中，所述数据库至少包括设备数据库、指令数据库、图片集数据库以及视频流数据库。
[0028]可选地，建立与现场运维机器人的数据传输关系，包括：
[0029]采用TCP/IP协议作为网络通信协议，通过5G通信技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的海上风电运维方法，应用于控制端，其特征在于，所述方法包括：建立与现场运维机器人的数据传输关系，根据所述现场运维机器人现场拍摄的实时监控画面，向现场运维机器人进行远程运动控制并对目标海上风电设备进行数据采集；其中，所述运维机器人至少包括海上风电升压站、风机机舱及塔筒内的轮式、导轨式、行走式、机械臂(腿)式机器人以及无人机、智能安全帽、AR眼镜等智能巡检设备；获取所采集的目标海上风电设备的状态数据和运维环境影像，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控；其中，所述运维环境影像通过现场运维机器人通过现场图像流数据所生成；对所述目标海上风电设备的状态数据进行数据处理，当目标海上风电设备需要按电网调度或集控中心要求改变运行方式时，选择进入运行操作模式；当目标海上风电设备达到定期维护保养周期时，发定期维护保养告警，选择进入维护保养模式；当目标海上风电设备当前状态数据出现异常时，发设备状态异常告警，选择进入设备检修模式；基于所述电网调度运行操作要求和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备运行操作指令；基于设备定期保养维护周期和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备维护作业指令；基于所述设备状态异常分析结果和所述运维环境影像，向所述运维机器人发送现场设备检修控制指令；所述运行操作指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行电网调度及现场运行操作，所述维护作业指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备进行定期维护保养，维修控制指令用于现场运维机器人向所述目标海上风电设备执行设备检修操作；所述运维机器人执行所述运行操作指令、维护作业指令、检修控制指令，并获取所执行的目标海上风电设备的更新状态数据和运维环境影像，形成运维过程与结果反馈闭环。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所采集的目标海上风电设备的状态数据，根据所述状态数据对目标海上风电设备工作状态进行实时监控，包括：将目标海上风电设备的状态数据存储进数据库，其中，所述数据库至少包括设备数据库、指令数据库、图片集数据库以及视频流数据库。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立与现场运维机器人的数据传输关系，包括：采用TCP/IP协议作为网络通信协议，通过5G通信技术提供数据传输通道，保证现场与控制中心的实时数据互联。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立与现场运维机器人的数据传输关系，包括：采用基于国密硬件加密算法对传输数据进行加解密。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对传输数据进行加解密，包括：对除数据链路层结构以外的所有数据进行加密，具体包括根据MAC地址、虚拟局域网VLAN等信息判断报文合法性，将不符合配置的报文进行丢弃，将符合配置的报文依据地址信息选择解密密钥进...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超峰，林子轩，
申请(专利权)人：林子轩，
类型：发明
国别省市：