傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電面臨的挑戰(zhàn)

隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電場(chǎng)通常地處偏遠(yuǎn)、地域廣闊、環(huán)境復(fù)雜。傳統(tǒng)的人工巡檢與有線網(wǎng)絡(luò)部署模式面臨巨大挑戰(zhàn)：運(yùn)維效率低、響應(yīng)速度慢、且無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)感知。

智能化無(wú)線解決方案

碼訊為某風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)計(jì)了一套風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理智能化方案，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、可靠、全覆蓋的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

在風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控中心部署碼訊的高性能4G/5G工業(yè)級(jí)業(yè)路由器和交換機(jī)，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大腦，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)匯聚、網(wǎng)絡(luò)管理、與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)的通信以及安全的對(duì)外連接。

利用工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)橋，在相鄰風(fēng)機(jī)之間、以及風(fēng)機(jī)集群與監(jiān)控中心之間，搭建一條高速無(wú)線的“數(shù)據(jù)高速公路”，形成可靠的傳輸骨干鏈路。

在每臺(tái)風(fēng)機(jī)塔筒頂部或機(jī)艙內(nèi)安裝工業(yè)級(jí)無(wú)線AP，形成覆蓋風(fēng)電場(chǎng)全域的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。確保風(fēng)機(jī)周邊、升壓站及運(yùn)維道路區(qū)域的無(wú)線信號(hào)無(wú)縫覆蓋。

在每臺(tái)風(fēng)機(jī)內(nèi)部部署工業(yè)交換機(jī)，負(fù)責(zé)本地化匯聚機(jī)艙振動(dòng)、葉片應(yīng)力、齒輪箱油溫、變槳系統(tǒng)等各類(lèi)傳感器數(shù)據(jù)，以及塔筒內(nèi)與塔基的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。匯聚后的數(shù)據(jù)，通過(guò)部署在塔頂?shù)臒o(wú)線傳輸設(shè)備，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳回風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控中心。

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項(xiàng)目概述

特高壓（800千伏）直流輸電工程的監(jiān)測(cè)，面臨諸多挑戰(zhàn)，需設(shè)計(jì)具備高帶寬和強(qiáng)抗干擾能力的穩(wěn)定無(wú)線鏈路，以保障在復(fù)雜電磁環(huán)境及不可視條件下視頻與數(shù)據(jù)的可靠回傳，這涉及中繼點(diǎn)的優(yōu)化選??；同時(shí)，系統(tǒng)需解決野外長(zhǎng)期供電（如利用太陽(yáng)能、風(fēng)能）、避雷安全以及高危區(qū)域（如高壓塔、變電站）的專(zhuān)業(yè)施工問(wèn)題，并確保其具備高度的靈活性與擴(kuò)容性，以便新增監(jiān)控點(diǎn)能無(wú)縫接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。

解決方案

碼訊專(zhuān)門(mén)打造了一套電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)。在監(jiān)控中心部署碼訊工業(yè)級(jí)交換機(jī)與監(jiān)控云平臺(tái)，同時(shí)在各電力鐵塔設(shè)置前端監(jiān)控點(diǎn)及防護(hù)級(jí)別達(dá) IP68 的工業(yè)級(jí) AP，負(fù)責(zé)采集并上傳現(xiàn)場(chǎng)音視頻及環(huán)境數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心統(tǒng)一進(jìn)行信息的接收、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)與管理，還可遠(yuǎn)程操控前端設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)鏈路采用閉環(huán)設(shè)計(jì)，一方面運(yùn)用 STP 協(xié)議避免環(huán)路產(chǎn)生，另一方面借助兩端光纖落地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)冗余接入，保障在任意單點(diǎn)斷路時(shí)，視頻信號(hào)仍能正?；貍鳌Ｔ擁?xiàng)目全線采用遠(yuǎn)距離傳輸工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)橋（MX5011B 系列）、工業(yè)級(jí)交換機(jī)（MX28MC-L系列）、4G/5G全網(wǎng)通路由器（MX4041R/MX5041R/MX5061R）與輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，完成長(zhǎng)鏈分段組網(wǎng)，搭建起視頻監(jiān)控畫(huà)面和傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的回傳通道，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

系統(tǒng)采用太陽(yáng)能與蓄電池互補(bǔ)供電，日照充足時(shí)充電，無(wú)陽(yáng)光時(shí)由蓄電池持續(xù)供電，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

該工程起于四川C換流站，途經(jīng)四川、云南、貴州、湖南、江西5省，輸送容量800萬(wàn)千瓦。項(xiàng)目全線采用遠(yuǎn)距離微波傳輸 + 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，完成長(zhǎng)鏈分段組網(wǎng)，搭建視頻監(jiān)控圖片和傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳通道，完成對(duì)特高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

項(xiàng)目沿線以高山峻嶺為主，最高海拔3500米，山區(qū)地形占比近70%，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣候瞬息萬(wàn)變，材料運(yùn)輸和施工作業(yè)困難，生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求高。項(xiàng)目中分段長(zhǎng)鏈組網(wǎng)，單鏈最大11跳，最大距離超過(guò)50km。