标签: 风力发电

01 案例概况 一家跨国电力公司使用宏集Cogent DataHub软件，在美国西南地区 建立起风电场的集中控制和数据采集系统 。该系统 整合来自不同风力涡轮机的 OPC 服务器数据 ，并确保数据安全、实时的上传至中心 SCADA 系统和 Pi 数据库。这一解决方案实现了与现有系统的无缝集成、自动化计费，并大幅提升数据准确性，为风电场的高效管理奠定了基础。 关键要点 与现有安全措施无缝集成，确保低成本过渡，而不影响安全性 实现自动化计费流程，减少人工干预 提高数据准确性，为决策提供可靠依据 02 风电场集中控制与数据采集的挑战 美国西南地区的牧场上，传统的风车逐渐被现代风力涡轮机取代，风电场迅速扩展，为电网输送源源不断的清洁能源。然而，管理这些分布广泛的涡轮机及其数据控制系统，尤其在数据实时更新和安全保障方面，始终是个巨大挑战。 近日，一家跨国电力公司使用 宏集Cogent DataHub软件 ，集中采集和控制散布在美国西南地区数百英里的风电场数据。 方案架构图 03 宏集Cogent DataHub应用成效 （1）实现实时数据整合 这家跨国电力公司的 SCADA 工程师在各个风电场配置了宏集DataHub软件平台， 将各个 OPC 服务器的数据统一汇总，并通过安全的防火墙网络将其传输至中心数据中心 。在数据中心，这些数据被实时更新至 SCADA 系统和 Pi 数据库，为风电场的运营决策提供了有效支持。 “我们面临的挑战是从多个不同数据源采集数据，每个系统都有独特的软件接口，”项目负责人解释道，“风电行业尚未有广泛认可的标准化数据聚合方法。 宏集DataHub 的数据分流功能使我们能够有效连接这些分散的 SCADA 系统，并确保实时数据获取 。在某些情况下，宏集DataHub软件直接安装在OPC服务器上，而在另一些情况下，它则安装在同一局域网内具有访问权限的另一系统中。无论哪种情况，均不影响设备性能。” （2）安全性与自动化优势 在实现数据整合的过程中，该电力公司最关心的问题不是可行性，而是安全性。 宏集DataHub的安全功能 与公司现有的安全基础设施相结合， 确保系统在跨广域网连接时符合安全标准 。 与此同时，宏集DataHub的 实时数据存档功能 也大幅提升了工作效率。 “我们拥有数百台风力涡轮机，分布在不同区域，我们需要知道每台涡轮机的发电量，以便准确进行计费。之前我们需要在电子表格中手动记录，非常繁琐。现在， 计费系统能够与宏集DataHub软件的数据记录功能交互，实现该过程完全自动化 。” （3）未来扩展与更多功能开发 该电力公司计划未来在系统中接入更多的风电场，并通过 宏集DataHub的脚本功能增加更多定制化功能 。工程师们已经编写了宏集DataHub脚本，以连接自定义程序处理数据流，并通过技术支持开发用于数据平均处理的脚本。 公司发言人总结道：“宏集提供的技术支持非常出色，我们能够顺利实现目标。而宏集DataHub软件比其他任何系统都更为可靠，适用于风电场数据接口的需求。” 结语 通过宏集Cogent DataHub，这家跨国电力公司成功 实现了风电场的集中管理，不仅提升了系统集成度，也确保了数据的安全性和实时性能 。在未来，他们将继续扩展这一解决方案，以适应更多业务需求。

一、方案简介 方案名称：安宝特AR风电解决方案 应用场景：远程维修、培训、诊断、运维、巡检 安宝特AR风电行业解决方案以 降本增效 为核心目标，从场景应用出发，在 风机制造与组装、运维与维护、故障诊断与维修、客户协同售后 等领域，提供具备 AR远程协助、数字化工作流程、AI识别等 能力的一站式解决方案。 二、方案详情 1.安宝特AR远程协作方案 现场操作人员佩戴AR眼镜呼叫远程支持，远端工程师使用移动设备提供实时远程协助。 2.安宝特AR数字化工作流解决方案 三、场景应用 在风电行业的不同的场景下，AR都能为其提供不同的助力： 场景一：制造与组装 数字化工作流平台支持自定义组装流程并发送给AR眼镜。AR眼镜可以显示风力发电机组的装配说明和步骤，并提供实时的指导和培训。工人可以通过AR眼镜的显示屏上看到相关的图像、文字和指示，从而无需翻阅复杂的纸质或电子文档。 效果 ： 提高装配准确性和效率 场景二：运维与维护 后台管理人员制定的运维流程可实时发送给现场工作人员，利用AR眼镜查看运维流程并可在工作流程中采用拍照、录像、录音等形式进行工作留痕，留痕信息会明确显示时间地点人物；并且，在运维过程中遇到的紧急问题也可随时请求后台专家的支持，实现远程交互。 效果 ： 风电运维更高效、准确和安全 场景三：故障诊断与维修 安宝特AR眼镜可以在现场技术人员进行故障诊断和维修时，提供实时的指导和帮助。AR眼镜可以显示有关故障的详细信息、维修步骤和安全注意事项，帮助技术人员快速定位问题并采取必要的措施。 效果 ： 助力问题快速定位与解决 场景四：培训与技能传承 安宝特AR眼镜可以用于培训新的维护人员，通过第一视角的演示和流程化指导的实践方式，实现教学与实践的结合，指导他们进行正确的维护操作和程序。 效果 ： 提升技能培养效率，实现技能传承 场景五：实时数据显示与分析 安宝特AR眼镜是一个标准的安卓智能终端，支持二次开发或与已有的数据平台做集成打通。可以将风力发电机组的实时数据显示给工程师和技术人员。他们可以在AR眼镜的显示屏上查看风电机组的性能参数、传感器数据、温度和压力等信息，帮助他们监测运行状况和分析潜在问题。AR眼镜也可作为一个现场画面采集设备，辅助已有可获取的数据实现可视化，促进科学分析与执行。 效果 ： 助力监测运行状况、分析潜在问题 场景六：客户协同售后 企业将风机等设备售卖给客户后，为了提高客户的满意度实现长久的合作，需要为客户提供及时全面的售后支持服务。安宝特AR远程协作方案也可作为风电设备的打包附件，作为售后工具交给客户。当客户遇到任何问题时，只需要带上AR眼镜呼叫企业获得专业的远程指导。 效果 ： 降低现场售后成本，提高远程售后效率 提升客户售后质量和满意度 四、方案优势 解放双手，保证远程协作安全 第一视角实时回传，实现高效交互 IP67级工业防尘防水防摔，支持全场景应用 组装流程自定义，提高装配的效率和质量 工作流程标准化指导，全流程记录，实现高质量巡检高效率复盘 远程售后，减少出差，降低成本，提高服务质量和效率 五、总结 安宝特AR远程协助解决方案与数字化工作流解决方案，从风机制造到售后提出完整的解决方案、全流程的应用使AR眼镜不单单只是一个截断式的模块功能应用，而是一个可以渗透全流程的工具应用，其强大的可拓展性也将在将来为风电行业用户提供更多的附加值！

一、 CTC概览 服务于工业振动分析市场 ISO 9001认证 设计和测试以满足工业环境的实际需求 无条件终身保修 兼容所有主要数据采集器、分析仪和在线系统 美国制造 二、风能行业：为什么要进行监测？ 在风能行业， 振动监测 是一项至关重要的 节约成本和安全措施 。风力涡轮机由许多旋转元件组成，由于速度和负荷不断变化，这些 元件随着时间的推移会出现磨损 。 常见的故障包括：轴承故障、齿轮磨损、叶片振动、电气问题、不平衡、不对中、松动和谐振。 由于风力涡轮机组件的体积和重量很大，这些故障带来了巨大的更换成本。预测性维护可以提高可靠性，降低更换成本，并有助于确保人员安全。 风力涡轮机内部 三、 我们提供什么？ 在CTC，我们专注于提供高质量的工业加速度计，专门设计以满足风电行业的需求。 我们的产品可以有效监测以下设备： ▶ 主轴承 ▶ 齿轮箱 ▶ 发电机 我们提供通用型、低频型和5 kVAC防护型加速度计，以及相关的电缆、连接器和安装配件。 【通用加速度计】 变速箱输出的转速通常比输入轴快50-60倍。由于这些增加的旋转速度，CTC通用加速度计可以使用。 CTC的AC102和AC104系列传感器在0.5-15,000赫兹范围内提供100 mV/g的输出。 【5kV交流电保护型加速度计】 CTC还提供专门为风电行业独特需求设计的5kV交流电保护型加速度计。CTC的5kV交流电保护型加速度计具备高电压阻抗，以保护传感器的完整性，以防止风力涡轮遭受雷击。 【配件】 安装硬件 由于主轴承、齿轮箱和发电机位于空中的高度为50-150米，加速度计应永久螺栓安装。CTC提供各种安装螺栓，以及安装工具套件，用于对安装表面进行点面加工、钻孔和攻丝，以便将传感器螺纹连接到机器上。 电缆与连接器 CTC在全球范围内以我们坚固、高性能的电缆组件而闻名，它们设计用于经受最恶劣的环境，无论距离地面有多远。

风力发电 任何移动的物体都有动能，科学家和工程师利用风能通过风力涡轮机将风能输送到发电站。随着可再生能源技术的不断进步和普及，壮观的风电场已经成为山丘、田野甚至海上越来越常见的景象。 大型风电机组机叶片有 超长、超重、柔性易损 等特点，如此长的叶片是如何运输的呢？目前国内外对于叶片的运输都是用 大型货车 。在实际运输过程中，需要十分注意，有可能会出现某些内部原因和外部原因所引起的损伤。由于风能资源丰富的地区都比较偏远，道路情况恶劣，叶片在运输过程中可能会由于路面的颠簸，导致 叶片出现不可逆的损伤 ，当路面激励的频率接近叶片本身的固有频率时，可能还会导致 叶片共振 。要确认运输过程中叶片是否受到了路面颠簸等的影响， 运输中的加速度监测必不可少 。 由于叶片超长的特点，叶片输运过程中，叶片底部和叶片尖端会受到不同的 振动冲击强度 。因此，对于叶片运输，需要对叶片三个位置进行分别冲击监测。反别是： 1. 叶片最大弦长线附近 2. 叶片尖端 3. 位置1和位置2中间位置 叶片示意图 针对运输的货物及其 对冲击和振动的敏感性 可设置不同的 阈值条件 ，从而针对性的进行监测。风机叶片敏感性高，可设置较低的阈值，监测到更轻微的冲击和振动。 检测频率25 Hz到1,600 Hz可调 ，可设置为 400Hz ，满足陆运监测需求。 虹科ASPION G-log冲击记录仪 可应用于风力发电运输监测的优秀解决方案 虹科 ASPION G-Log 坚固，耐用且经济高效 的冲击传感器ASPION G-Log可以完整记录货物和商品运输过程中的 振动，冲击和温度数据 。 小巧紧凑 的外壳设计符合 IP 50标准 ，冲击记录仪可适应所有单独的要求。 方案优势 虹科ASPION g-log系列记录仪可 全程监测叶片运输过程中的冲击振动 ， 数据分析视图 可以一目了然地显示读出的数据记录器的所有信息。通过由 以毫秒为单位的冲击细节 判断冲击过程的关键细节。 典型振动细节 典型长持续时间冲击细节 虹科ASPION g-log系列记录仪， 方便安装拆卸 。可以用螺钉或者双面胶固定将记录仪固定在运输的设备上，保证记录仪和运输设备 刚性连接 。 灵活的安装方式 适用于各种设备的运输。就算是表面光滑的叶片也可以轻松安装。 运输过程中途想查看数据怎么办？虹科ASPION g-log系列记录仪可用 手机多次读取数据 ，不用取下记录仪。 方便随时检查设备 。 更多信息请访问： honglusys.com/ ，如果您想了解产品，技术，商务等任何问题，请直接点击 https://t.dustess.com/KXk3E1kQ/

PROFINET是一个开放式的工业以太网通讯，具有兼容性强，速度快，实时性高的特点，在风力发电过程工业应用中发挥重要作用。齿轮箱是风力发电机组中一个重要的机械部件，齿轮箱内的温度可以反映齿轮箱的工作状态。本文介绍一种采用无线方式采集齿轮箱内部的温度，并将温度记录装置集成到Profinet网络中实现实时温度监测和故障预警的系统方案，确保始终掌握齿轮箱的最新状态，并在发生严重损坏之前采取措施，还可通过数据分析，提出维护建议，延长齿轮箱的使用寿命。 Profinet网络技术概述 PROFINET是一个开放式的工业以太网通讯协定，是由PROFIBUS & PROFINET国际协会所提出。PROFINET应用TCP/IP及信息技术的相关标准，是实时的工业以太网。PROFINET具有兼容性强，速度快，实时性高的特点，其通讯速率高达100Mb/s，一般数据传输的总线循环时间约在数百微秒以内。Profinet在过程工业中的多种应用发挥着重要的作用，包括：风力发电，锅炉控制，石油开采，消防与气体系统等。PROFINET技术为工业自动化领域提供一种全新的通信解决方案，即整个工厂全部使用一个网络连接在一起。 齿轮箱的功能概述 齿轮箱是在风力发电机组中应用很广泛的一个重要的机械部件。其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。齿轮喷油不足、油温过高、轴承损坏、摩擦或者盘根过紧等都会导致齿轮箱内部温度过高，实时采集和监测齿轮箱内的温度，可以帮助及时发现问题，排除故障，避免齿轮箱进一步损坏。齿轮箱内部既有自转又有公转，温度数据无线传输方式无疑是最佳的选择。 MSR无线温度记录仪功能概述 MSR无线温度记录仪，通过868MHz/915MHz频段无线方式与MSR无线温度发射器进行通信，采集发射器探头的温度，并保存起来。MSR无线温度记录仪可以同时跟10个发射器进行通信，精确采集和存储多个点的温度，存储容量高达1百万个测量值，支持长时间的温度记录。MSR无线温度记录仪具有扩展的Modbus RTU接口，支持将MSR无线温度记录仪由网关接入Profinet网络，实现实时在线温度监测。 其中，配套的无线温度发射器的防护等级高达IP67防水防尘防油设计，最高耐温125℃，适合齿轮箱内部非常复杂苛刻的工作环境，其体积小巧（35 x 25 x 55 mm）重量轻（40g），可以固定在难以接近的齿轮箱内的缝隙中。 系统架构 基于Profinet网络的风力发电机组齿轮箱温度采集系统的工作流程：内置在齿轮箱中的无线温度发射器感受温度变化并定期将温度信号发送到MSR无线温度记录仪中，MSR无线温度记录仪通过Modbus RTU接口连接网关设备，外设Profinet主站使用Modbus通信协议，通过访问寄存器地址有线&远程获得MSR无线温度记录仪的温度值，然后在上位机中显示温度数据，根据需要，当温度超过设定值时，还可设定报警。 本系统的架构如下图1所示，包括： ① 齿轮箱内置MSR无线温度发射器： 通过温度探头精确感应齿轮箱内关键部位的温度变化，通过868MHz/915MHz无线频段定期将温度数据发射出去。 ② MSR无线温度记录仪： 安置在齿轮箱外，无线接收、采集和记录发射器的温度数据，通过Modbus RTU接口与通信模块进行通信。 ③ Profinet转RS485网关设备： 与MSR无线温度记录仪的Modbus RTU接口连接，采用了网关转化协议，将底层的采集的Modbus数据转化成Profinet数据，接入到Profinet网络，作为从站。 ④ Profinet主站： 控制器，比如PLC，作为主站。 ⑤ HMI，SCADA： 显示温度或者其他参数数据*。 齿轮箱温度采集系统架构 *可搭配油压压力传感器和超声传感器等扩展为更完善的齿轮箱检测维护系统。 小结 Profinet作为新一代工业以太网技术，具有抗干扰能力强，传输速度快的特点，解决了数据实时传输和传输稳定的问题。基于Profinet网络的风力发电机组齿轮箱温度采集系统将齿轮箱内部重要的温度数据集成到上位机以及可视化，方便及时了解齿轮箱的工作状态，提前发出预警，节省人力成本，避免故障进一步恶化导致的重大损失。通过后期的数据分析，可定向提供维护建议，延长齿轮箱的使用寿命。此外，系统还具有如下优点： 模块化设计： 齿轮箱、温度采集和记录装置、网关设备（从站）、主站和上位机软件各自独立，可根据实际的情况替换。 布线简单： 系统前端采用无线传输方式布线简单。新一代工业以太网技术Profinet直接通过网线连接设备，简化布线流程，降低布线和人力成本。 自动化程度高，维护成本低： 系统自动读取温度数据，根据需要设置故障预判条件，提示报警。内置在齿轮箱内部无线温度发射器采用电池供电，长达10年的电池续航能力，减少维护时间、成本和停机时间。 兼容性强： 将齿轮箱的温度数据集成到Profinet网络，增加了系统向上的兼容能力，便于数据管理和分析，利于精准技术维护。