青海某風電場巡檢無線漫游通訊案例
項目背景
華能發(fā)電有限公司場站分布區(qū)域面廣，場站分散，大部分場站位于野外，很少有人居住，網(wǎng)絡(luò)信息化薄弱，特別是信息基礎(chǔ)幾乎為零，為進一步提升集團公司各新能源項目基建、生產(chǎn)工作信息化管理水平，支撐現(xiàn)場語音通信、人員定位、巡檢數(shù)據(jù)回傳，行為識別、技術(shù)指導(dǎo)等方面智能化應(yīng)用有效實施，延伸分公司對新能源智慧運維中心、區(qū)域集控中心管理水平，強化現(xiàn)場安全、進度、質(zhì)量管理，提高基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)能力，需要依據(jù)各新能源場站的不同需求建設(shè)部署通信網(wǎng)絡(luò)。
項目依據(jù)中國華能集團《新能源場站無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)指導(dǎo)意見》，在已投產(chǎn)的新能源場站開展無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實現(xiàn)場站語音通話，無線網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋。引用目前市場主流且成熟的無線通信技術(shù)，為華能青海發(fā)電有限公司推進新能源場站管控模式的改革創(chuàng)新，推廣新能源場站智慧化運維提供強有力的技術(shù)支撐。
青海某風電場站項目總設(shè)計規(guī)模30萬千瓦風電，建設(shè)地點位于青海共和切吉鄉(xiāng)，本次建設(shè)目標為智慧基建配套通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包含通訊基站、工控機、無人機、智慧基建控制系統(tǒng)等設(shè)備及安裝調(diào)試，實現(xiàn)全場區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
風電場智能巡檢系統(tǒng)以車載及移動智慧桿為核心，代替人工針對危險區(qū)域及重點設(shè)備實現(xiàn)全天候?qū)I(yè)化巡檢，并通過基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備及部件退化趨勢分析，形成設(shè)備狀態(tài)檢修依據(jù)。系統(tǒng)搭載多種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，全方位監(jiān)測風機外觀、儀表、刀閘、閥門等部位，及時發(fā)現(xiàn)各類設(shè)備缺陷并進行智能預(yù)警，保障場區(qū)內(nèi)風機設(shè)備運維安全。
客戶項目需求
由于青海地區(qū)風電場風機均處于偏遠地區(qū)，場站現(xiàn)有通訊設(shè)施及通信信號強度，均無法滿足現(xiàn)場電子兩票、人員定位、行為識別、技術(shù)指導(dǎo)等方面智能化應(yīng)用有效實施要求。
華能青海公司為提高電廠的安保級別以及對事件處理的能力，加大場區(qū)風機的管控和違規(guī)違法行為監(jiān)控和及時處理，特此欲建設(shè)無線漫游巡檢的無線傳輸系統(tǒng)，對其采集點的視頻圖像，進行遠程實時監(jiān)控，以保障建設(shè)巡邏區(qū)域內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)異常情況的及時回傳。而對于移動智慧監(jiān)控桿的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸，尤其是在不同基站下的無縫漫游切換，本公司的無線視頻傳輸解決方案中的無縫切換機制設(shè)備無疑成為解決這一難題的選擇。
根據(jù)客戶提供的信息來看，移動智慧監(jiān)控桿要按照規(guī)劃巡檢路線及風機位置進行工作，對場區(qū)風機設(shè)備實時視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集并回傳，整個巡檢區(qū)域內(nèi)會分布多個移動智慧監(jiān)控桿，分別在場區(qū)內(nèi)的各個重點區(qū)域。最后采用無線基站將這些風機點位的移動智慧監(jiān)控桿全部進行覆蓋，使所有移動智慧監(jiān)控桿在基站中漫游工作不丟包。
?? 此次項目采用無線傳輸?shù)狞c對多點的組網(wǎng)方式來完成采集的視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。本項目產(chǎn)品采用的是優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄工藝的外殼，密封，屏蔽，具有全天候使用，防水，防塵，防酸，抗振動，抗沖擊，抗強電磁環(huán)境等出眾的高穩(wěn)定性的特點，其環(huán)境防護等級高達IP68。此外，設(shè)備還擁有寬溫設(shè)計，使設(shè)備能在惡劣的環(huán)境中，如高溫、大風、雷雨、冰雪等條件下正常運行。這些特性都確保了本次的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品能在本次特殊產(chǎn)品環(huán)境中應(yīng)用。
因此，本公司無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備針對移動無線漫游傳輸應(yīng)用解決方案能夠進一步滿足華能青海風電場巡檢設(shè)計的要求和體驗。
無線傳輸系統(tǒng)總體架構(gòu)
本系統(tǒng)主要由前端采集終端、前端無線發(fā)射終端、無線覆蓋基站、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、監(jiān)控控制平臺等幾個部分組成。
a)前端采集終端包含無線發(fā)射終端、高清攝像機，數(shù)據(jù)分析儀等。
b)無線傳輸系統(tǒng)由無線MESH基站、無線微波設(shè)備、移動漫游專用車載終端、定制移動電源、工業(yè)交換機等設(shè)備組成。
c)監(jiān)控中心包含視頻監(jiān)控服務(wù)器、設(shè)備分析平臺軟件、工業(yè)大屏、監(jiān)控客戶端、智慧工地APP等。
風電場無線覆蓋漫游傳輸設(shè)計
該方案主要針對華能青海發(fā)電有限公司25個風機點位設(shè)計，在風機的機艙、塔基分別安裝1臺設(shè)備進行無線覆蓋，使用風機本身冗余光纖組成環(huán)網(wǎng)。無線Mesh融合設(shè)備，可釋放2.4G無線信號供手機等移動終端連接；同時MESH基站與移動車載以及移動中繼通訊桿進行mesh組網(wǎng)連接，建立一套無縫的網(wǎng)狀網(wǎng)通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)整個基建重點區(qū)域的監(jiān)控和上網(wǎng)，最終內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)帶寬能達到50Mbps以上。
1）本項目采用智能基站UBT2000系列設(shè)備進行了風電場區(qū)域的全部無縫覆蓋，由于場區(qū)內(nèi)現(xiàn)場不具體光纖傳輸?shù)臈l件，固采用無線微波UBT2000-DS系列作為主干鏈路或者光纖連接回傳，將所架設(shè)的無線基站進行鏈路匯合；
2）然后在每個移動智慧監(jiān)控桿上安裝專用中繼設(shè)備與基站相連接，同時進行周圍區(qū)域的信號覆蓋；
3）現(xiàn)場將建設(shè)一座升壓站作為機房監(jiān)控中心，在指揮室安裝一套無線管理系統(tǒng)，將所有無線MESH設(shè)備連接到控制器的局域網(wǎng)內(nèi)，配合移動車載終端和移動中繼桿進行無縫漫游切換。
項目系統(tǒng)功能
l? 對電場區(qū)域內(nèi)在建機位進行監(jiān)測
l? 對電場區(qū)域內(nèi)已建機位進行巡檢
l? 對風機設(shè)備漏氣、漏液狀況監(jiān)測
l? 對巡檢各類數(shù)據(jù)進行回傳，存儲到服務(wù)器
l? 對電場區(qū)域內(nèi)進行全域互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)
現(xiàn)場實際效果圖
客戶價值
整套風電場無線巡檢漫游傳輸系統(tǒng)中，我們采用UBT2000系列，無線MESH基站采用分體式設(shè)備，配合使用高增益天線。移動端采用專用的移動中繼設(shè)備。傳輸超遠距離微波傳輸設(shè)備實現(xiàn)整個風電區(qū)域的無線鏈路通信。整套系統(tǒng)部署時間較短，快速完成，無線帶寬穩(wěn)定，保證了視頻圖像傳輸質(zhì)量以及各種采集數(shù)據(jù)的通訊，使華能青海風電場在對場區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)施工及生產(chǎn)活動在同行業(yè)中達到了科技信息化生產(chǎn)的水平，深得公司內(nèi)各級領(lǐng)導(dǎo)的信任，進而促成了雙方戰(zhàn)略合作。