一、背景简介

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术,与传统能源相比,风力发电不依赖外部能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定。在陆地风电场建设快速发展的同时,人们发现了陆地风能利用所受到的一些限制,如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性,海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

海上风电要远比陆地风电的风险大,技术难度更高,海上环境恶劣、可进入性差,给海上风电机组的运行与维护带来了巨大挑战,海水含盐量高,腐蚀性强,海面常有大雾、雨水和台风等恶劣的自然条件,对于风电机组的正常运行具有极高的要求。不仅是风机运行的外部环境恶劣,我国风电技术还处于发展阶段,相关的机组技术、施工技术、输电技术、运维技术等还没有完全成熟,风电机组在外部环境和内部技术的双重影响下容易出现运行故障,因此需要及时进行检测。如何更有效更有针对性的发现风机运行过程中的问题,是风电技术整个流程中的一个重要环节,以风机的运行过程为例,风机在运行过程中,会产生极大的电能,机组设备和输电设备等都会产生大量热量,呈现不同的温度,当设备将要发生故障或者发生故障后,设备表面的温度会明显发生变化,比如短路时会瞬间通过大量电流,造成温度异常升高,短路通电量极少,温度明显低于周围等等,通过监测机组设备的温度是一个有效解决办法,可以很好的保障机组的正常工作。

二、系统设计方案

红外测温仪海上风力发电图像监控系统由中心监控管理系统、传输系统、红外热成像系统、供电系统组成。

(1)中心监控管理系统

主要实现视频信号的图像显示、录像控制,远程控制、数据压缩处理、网络传输、系统控制管理、预警及数据库管理,向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。

(2)传输系统

提供系统互联及信息交互的联网能力,监控系统的传输方式主要有网线传输、光纤传输、无线微波传输等。一般来说,当摄像头的安装位置离监控中心较近时(两百米以内),多采用网线传输方式,当摄像头的位置距离监控中心较远时,往往采用光纤传输方式。本系统考虑到监控点的具体情况,拟采用网线传输方式。

(3)在线式红外热像仪系统

提供风力发电早期预警信号,监测视场中物体的最高温度,超过设定的报警温度,系统报警。

(4)供电系统

提供系统运行的基本电力保障,采用DC12V供电方式。

三、系统功能

高温预警功能

应用红外热成像仪等设备,系统可实现以下高温预警功能

(1)手动或自动开启红外热成像等设备,对指定区域进行监控、图像采集和温度数据分析,实时进行最高点温度搜索,实时显示当前视场的最高点温度。

(2)可将采集到的红外图像存储下来,放入数据库,在数据库管理系统的支持下分析比较,利用设定的数据,判定是否发出预警信号。

一般功能

(1)监视功能

1、实时显示红外热成像设备的图像。2、多画面同时监控。

(2)控制报警功能

1、自由设置温度报警。2、远程报警信息接收处理及系统日志查看。

(3)录放像功能

1、报警数据自动存储。2、手动随时存储。3、可随时回放录像数据。

(4)网络功能

1、远程实时显示红外热成像设备的图像温度情况。2、远程实时接收高温预警信号及其它报警信息。3、远程查询及回放前端历史图像以及保存的预警录像。4、远程录像文件下载。6、支持RTSP流媒体协议。