一种实时测风塔信号的卫星传输系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种实时测风塔信号的卫星传输系统，包括安装在测风塔上的测风组件、电源组件、数据采集器和卫星组件，设置在地面上的地面控制中心和测风数据中心站，以及设置在测风数据中心站的中心站终端；所述测风组件、电源组件和卫星组件，分别与数据采集器连接；所述地面控制中心和中心站终端，分别与卫星组件连接。本实用新型专利技术所述实时测风塔信号的卫星传输系统，可以克服现有技术中受通信条件影响大、适用范围受限和可靠性依赖通信信号等缺陷，以实现不受本地移动通信条件限制、全境覆盖和传输可靠性好的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种实时测风塔信号的卫星传输系统
本技术涉及风力发电
，具体地，涉及一种实时测风塔信号的卫星传输系统。
技术介绍
目前，在风资源条件较好的地区设立测风塔，并长时间对距测风塔10m、30m、50m和70m处测量的风速和风向数据的观测收集，得到一个地区风能情况的变化，然后据此确定该地区的风能资源，为风电场建设提供前期服务。例如，参见图1，千万千瓦级风电基地实时风资源网络管理系统，包括与多个风电场匹配设置的多个实时测风塔系统，以及与多个实时测风塔系统通信连接、且用于统一管控多个测风塔的中心站。每个测风塔系统至少包括用于与中心站进行通信的遥测站，用于为各用电设备供电的电源模块，以及用于采集风电基地风况的测风塔。中心计算机通过移动通讯供应商提供的通道，如GPRS流量方式或GSM短信方式，与每个遥测站通信连接；测风塔及电源模块，分别与遥测站连接。每个测风塔系统，至少还包括本地通信串口，本地通信串口与遥测站连接。参见图1，该千万千瓦级风电基地实时风资源网络管理系统使用的设备，主要包括测风计11、12、13，温度计2，气压计3，蓄电池5，太阳能电池板6，电源稳压器7，天线8，数据采集器9，GPRS模块10，本地通信串口 11，以及模拟适配器41、42、43。图1显示的千万千瓦级风电基地实时风资源网络管理系统，涉及风资源监测网络建设，属于电网系统
，应用于风电预测的风能监测及风能资源获取，是针对千万千瓦级的大规模风电基地，适用于场址连成片的大型风电基地；涉及的大规模风电基地布局，结合测风塔距离风电场的建设标准，以及上下游效应效果，完成测风塔的合理布局，以达到风电基地测风需要。现有的实时风资源监测网络中，测风塔的数据采集器每秒通过收集10米、30米、50米、70米、90米、100米高层的风速风向信息，得出每分钟的测风塔所在地不同层次的风速、风向情况，同时通过GPRS模块向中心站发送测风塔所测数据。GPRS模块除了能把测风数据向中心站发送GPRS流量方式之外，还能通过GSM短信方式，向中心站发送数据。中心站与实时风资源监测网络中的测风塔距离多为1000公里及以上，实时测风塔GPRS模块实际是向最近的移动运营商的信号塔发送测风数据，信号塔接收到测风数据后，再通过移动运营商的网络传输至中心站附近的信号塔，最终通过此信号塔发出测风数据，中心站得以接收测风数据。同时，实时测风塔还配备有蓄电池和太阳能电池板，用以为数据采集器及GPRS模块等供电，以保障仪器设备的正常运行。可见，现有的风电基地实时风资源网络管理系统中，实时测风塔与中心站的测风数据传输方法只有GPRS或GSM两种方式，且此两种方式都依赖于移动运营商。北斗卫星导航系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS)，是除美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统由北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。北斗卫星能覆盖我国全境及周边地区。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位、通讯、授时服务。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，分别是北斗定位卫星、地面控制中心、北斗用户终端，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。该系统集测量技术、定位技术、数字通信和扩频技术为一体，是一种全天候的覆盖我国及周边国家和地区的区域性卫星导航、定位、通信系统。随着2003年5月25日“北斗一号”系统的第3颗卫星成功发射升空，“北斗一号”系统已经开始全面为各种用户提供稳定和可靠的应用。北斗导航系统在国际电信联盟登记的频段为卫星无线电定位业务频段，上行为L频段(频率1610?1626.5MHz)，下行为S频段(频率2483.5?2500MHz)。其定位精度可达100 (ns)的同步精度。北斗一代系统的出站信号包括由中心控制系统经卫星至用户机的信道传输和信息在信道中的传输方式两部分。北斗卫星通讯系统的数据通信实时性强，数据传输快捷，一次发送时间大约为ls，接收终端在几秒钟之内就可以接收到发送端传输的数据，实时性比较强。系统容量大并发能力强，可以同时处理30万用户的申请；数据传输快捷，发送一包数据用时约为Is;功能强大，具有定位和授时功能。发展前景广阔，随着北斗二代的建设，北斗系统发展成为具有全球导航能力的卫星定位系统，定位体制也将变为垂直定位，而且通信终端的性能也将逐步提闻。风电基地多位于偏远草原戈壁等地区，以酒泉风电基地为例，现有的部分风电场距离最近的瓜州县都有100多公里，后续建设的酒泉风电基地二期，绝大多数风电场距离瓜州县有200至300公里。风电场都处于无人的戈壁地区，移动运营商都未在此处建立移动基塔，部分地区处于手机无信号的状态。现有的实时测风塔中，个别测风塔距离最近的移动基塔有10至15公里，在实时测风塔处，移动信号十分微弱，存在时有时无的情况发生。个别地处偏远的实时测风塔，与中心站的通信无法达到实时性的要求，存在延时2、3小时至24小时的情况。实时性的无法保障，使得个别偏远实时测风塔发挥不了应有的作用，无法为风电预测及风资源监测提供数据支撑。在酒泉风电基地二期的地理范围内，由于距离临近的移动基站已超过20公里，GPRS和GSM方式已无法完成信号的传输工作。酒泉风电基地二期附近由于此条件所限，将很难找到合适的位置建设实时测风塔。现有的二期的地理范围内的测风塔都为常规测风塔，测风记录频率为10分钟一次，且取数方式为人工现场取数。人工取数的方式，显然无法满足风资源实时监测和风电超短期预测的需要。由于移动运营商的基站覆盖限制，致使在偏远的戈壁、草原等人烟稀少地区，无GPRS和GSM信号服务，致使在上述地区无法建设实时测风塔，用以监测这些无人地区的实时风况。而我国风电基地多位于北方一线，部分地区即为少人的荒漠、戈壁、草原和林原，现有技术无法解决此种情况。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在受通信条件影响大、适用范围受限和可靠性依赖通信信号等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种实时测风塔信号的卫星传输系统，以实现不受本地移动通信条件限制、全境覆盖和传输可靠性好的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种实时测风塔信号的卫星传输系统，包括安装在测风塔上的测风组件、电源组件、数据采集器和卫星组件，设置在地面上的地面控制中心和测风数据中心站，以及设置在测风数据中心站的中心站终端；所述测风组件、电源组件和卫星组件，分别与数据采集器连接；所述地面控制中心和中心站终端，分别与卫星组件连接。进一步地，以上所述的实时测风塔信号的卫星传输系统，还包括设置在测风塔上、且连接在所述测风组件与数据采集器之间的模拟适配器。进一步地，以上所述的实时测风塔信号的卫星传输系统，还包括与所述数据采集器连接的RS232串行数据接口。进一步地，所述卫星组件，包括分别与所述地面控制中心和中心站终端连接的卫星终端，以及分别与所述卫星终端、电源组件和数据采集器连接的数据传输终端。进一步地，所述卫星终端，具体为北斗卫星终端；和/或，所述数据传输终端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时测风塔信号的卫星传输系统，其特征在于，包括安装在测风塔上的测风组件、电源组件、数据采集器和卫星组件，设置在地面上的地面控制中心和测风数据中心站，以及设置在测风数据中心站的中心站终端；所述测风组件、电源组件和卫星组件，分别与数据采集器连接；所述地面控制中心和中心站终端，分别与卫星组件连接。

【技术特征摘要】
1.一种实时测风塔信号的卫星传输系统，其特征在于，包括安装在测风塔上的测风组件、电源组件、数据采集器和卫星组件，设置在地面上的地面控制中心和测风数据中心站，以及设置在测风数据中心站的中心站终端；所述测风组件、电源组件和卫星组件，分别与数据采集器连接；所述地面控制中心和中心站终端，分别与卫星组件连接。2.根据权利要求1所述的实时测风塔信号的卫星传输系统，其特征在于，还包括设置在测风塔上、且连接在所述测风组件与数据采集器之间的模拟适配器。3.根据权利要求1所述的实时测风塔信号的卫星传输系统，其特征在于，还包括与所述数据采集器连接的RS232串行数据接口。4.根据权利要求1-3中任一项所述的实时测风塔信号的卫星传输系统，其特征在于，所述卫星组件，包括分别与所述地面控制中心和中心站终端连接的卫星终端，以及分别与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宁渤，赵龙，王多，何世恩，张玉宏，周强，靳丹，丁坤，韩旭杉，刘光途，马彦宏，王定美，徐宏泉，马明，王小勇，李津，张金平，黄蓉，吕清泉，张健美，周识远，
申请(专利权)人：国家电网公司，甘肃省电力公司，甘肃省电力公司风电技术中心，
类型：实用新型
国别省市：