用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统技术方案

本发明专利技术公开了用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，包括若干组摄像机、若干台接入层交换机和主控室；若干台接入层交换机分别安装在若干台风机上，若干组摄像机分别安装在若干台风机上；摄像机与接入层交换机连接，接入层交换机通过风机内部局域网与风电场以太网连接，再通过主控室内部局域网连接至主控室；主控室包括核心交换机，以及分别与核心交换机连接的存储器、服务器和显示器。该系统在单台风机上装5台摄像机，在主控室对整个海上风电项目实现视频实时监控控制，提高海上风电机组的安全保护和监测水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能化远程安防监控系统，特别是海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统。
技术介绍
在风力发电快速发展的同时，风电机组的安全保护技术已成为各大风机厂家和业主面临的难题之一。当前我国风电行业发展迅猛，但却存在技术和经验不足的问题，且没有关于风电机组安全的相应国标，加之风机本身的特殊结构以及运行的地理环境等原因，导致风机的安全保护工作难以开展，这就有导致风机事故发生可能，进一步带来严重的经济损失，甚至导致整台风机被毁或造成重大人员伤亡事故。而视频监控手段作为安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种可靠、紧急的技术手段，也是应对紧急事故和灾难的有效部分。作为一个先进的离岸型风电厂智能化调度综合系统，它是不可或缺的一部分。因·何装也成为风机制造商和运营商非常关心而且亟待解决的问题。由于海上风电机组的维护和监测控制要求非常高，特别是复杂的海上工况对风电机组的监测控制技术提出了更高的要求，为了达到更好的监视效果，确保海上风电机组安全可靠地运行，需要研究和设计一套实用的智能化远程安防监测系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷与不足，提供用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，该系统在单台风机上装5台摄像机，在主控室对整个海上风电项目实现视频实时监控控制，提高海上风电机组的安全保护和监测水平。本专利技术采用以下技术方案来实现上述目的用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，包括若干组摄像机、若干台接入层交换机和主控室；若干台接入层交换机分别安装在若干台风机上，若干组摄像机分别安装在若干台风机上；摄像机与接入层交换机连接，接入层交换机通过风机内部局域网与风电场以太网连接，再通过主控室内部局域网连接至主控室；主控室包括核心交换机，以及分别与核心交换机连接的存储器、服务器和显示器。所述摄像机通过UTP双绞线与接入层交换机连接。所述服务器包括流媒体服务器、管理服务器和解码服务器。所述显示器为电视墙。每组摄像机共有5台摄像机，5台摄像机在风机上的安装位置分别如下风机塔架入口处、机舱内、塔架内纽缆处、塔基内以及机舱顶部。所述接入层交换机安装在风机的塔基内。所述摄像机镜头还装有LED白光灯。本专利技术摄像机的布置确保能观察到所在区域所有设备的状况。同时加装LED白光灯，达到彩色图像的效果。并在设备布置区域装设有视频输出接口(配置与主控室连接的光纤通道)，以便今后通过手持摄像机将现场的局部设备图像信息传送到后方。同时在摄像机区域分别装设手持摄像机的音频、视频输出接口和输出光缆，确保手持摄像机信号能通过此接口传回后端的主控室，使用专业的手持摄像机可自带音响和话筒效果，可使得机组技术人员可在中央控制室内与现场的维护人员进行实时沟通。机组外部摄像机、安装箱等都经过防盐雾、防潮、防霉处理而且防护等级至少在IP66。摄像机通过超五类双绞线与放在塔基的网络交换机连接，经光电转换器通过光缆将信号传输到风机中央监控室，同时风机传过来的视频信号保存到磁盘阵列中，达到远程监控管理和安全监护的目的。与现有技术相比，本专利技术系统的优点及有益效果如下I)采用全数字网络化设计，前端监视设备均为高清或标清网络摄像机；2)采用先进超低损耗的光缆传输方式，所有现场情形实时稳定传输；3)采用集中式存储的方式，录像资料同步保存在监控中心存储器中；4)采用24小时实时录像方式,在线监视并可录像资料保存长达30天时间；5)在单台机组的视频监控系统的基础上，通过网络在主控室实现对整个海上风电项目实现视频实时监控控制，提高海上风电机组的安全保护和监测水平。6)实现了对整个海上风电项目的远程视频监控控制，进一步确保海上风电机组的安全和可靠性，提高了机组的安全预警和控制能力，能够让管理人员及时了解风机运行情况，也可配合消防系统实现更好的火灾保护，同时在风机需要维护情况下通过视频回放等对风机做出预先判断，以便做出更好的维修方案。附图说明图I为本专利技术的拓扑结构图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图I所示，本专利技术用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统包括若干组摄像机、若干台接入层交换机和主控室；若干台接入层交换机分别安装在若干台风机上，即每台风机上设有一台接入层交换机；若干组摄像机分别安装在若干台风机上，即每台风机上设有一组摄像机，摄像机通过UTP双绞线与接入层交换机连接。接入层交换机通过风机内部局域网与风电场以太网连接，再通过主控室内部局域网连接至主控室。主控室包括核心交换机，以及分别与核心交换机连接的IPSAN存储器、流媒体服务器、管理服务器、解码服务器和显示器，其中显示器为电视墙。每组摄像机共有5台摄像机,即单台风机共装5台摄像机在每台风机塔架入口处装设一台百万高清网络摄像机，摄像机带云台且具有变焦功能，用于监视风机外部以及人员进出风机的实时情况；在机舱内装设一台百万高清网络摄像机，摄像机带云台且具有变焦功能，用于从远方通过摄像机监视机舱内包括电气柜、液压站等设备的运行状况；在塔架内纽缆处装设一台百万高清网络摄像机，摄像机带云台且具有变焦功能，用于监视纽缆的、实时情况。在塔基内装设一台标清网络摄像机，摄像机带云台且具有变焦功能，用于监视塔基柜和变压器等的状态，并配合消防系统对其进行保护；在机舱顶部装设一台标清摄像机，摄像机带云台且具有变焦功能，在远方变焦情况下可用于监视风机的叶片的运行情况。系统前端采集主要图像摄入设备是指摄像机。摄像机作为视频监控系统的图像采集设备，它所获取的图像质量的好坏，将会直接影响到编码图像的质量，进而影响到最终在监控中心呈现的图像质量。与传统的模拟摄像加视频编码器的采集方式比较，当前网络摄像机的应用更加具有优势数据源是全数字处理信号，无模拟传输过程，抗干扰能力强，清晰度更高，仅需一条网线即可布线，安装方便。本专利技术中，由于海上风机分布范围广，根据风电机组及主控室的特殊位置，网络采用三层架构的模式接入层、汇聚层和核心层，接入层设有与监控中心交换机连接的接入层交换机。在接入层采用100M网络完成前段视频的接入，而汇聚层和核心层则均采用1000M网络，由它们实现所有前段视频的汇聚、存储和管理。每台摄像机24小时实时录像、存储一天的容量计算公式为 容量(GB)=路数X 码流(Mbps) X3600 秒 X24 小时 +8 + 1024在本实施例中，标清网络摄像机的码流约2Mbps，高清网络摄像机的码流约4Mbps，对于单台摄像机存储容量计算公式为单路标清存储容量=1路X 2MbpsX 3600秒X 24小时+8 + 1024 ^ 2IGB 单路高清存储容量=1路X4MbpsX 3600秒X 24小时+8 + 1024 ^ 42GB本专利技术中以单台风机计算，共有标清网络摄像机2台，高清网络摄像机3台，假设风电场共有10台风力发电机组，则采用的网络存储服务器每台最多可以存储64路高清视频图像数据，按照平均每台负责存储50路、存储30天计算所需存储总量为标清存储容量(TB)=路数X单路存储容量X天数+1024=20 路 X21GX30 + 1024^ 12. 3 (TB)^ 13 (TB)高清存储容量(TB)=路数X单路存储容量X天数+1024=30 路 X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，其特征在于，包括若干组摄像机、若干台接入层交换机和主控室；若干台接入层交换机分别安装在若干台风机上，若干组摄像机分别安装在若干台风机上；摄像机与接入层交换机连接，接入层交换机通过风机内部局域网与风电场以太网连接，再通过主控室内部局域网连接至主控室；主控室包括核心交换机，以及分别与核心交换机连接的存储器、服务器和显示器。2.根据权利要求I所述的用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，其特征在于，所述摄像机通过UTP双绞线与接入层交换机连接。3.根据权利要求I所述的用于海上风力发电机组的智能化远程安防监控系统，其特征在于，所述服...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝华，詹耀，
申请(专利权)人：广东明阳风电产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：