风光变频器监控系统

项目背景

伴随着风电开发的深入发展，偏远山区，高海拔地区、海上风电正在成为风电的主要方向，而在这些地区的运维人员，必然面对生活条件艰苦、工作环境恶劣的问题。其次，在大型的风电场中有几十台甚至上百台风电机组，同时一个风力发电公司拥有多个风电场，多个风电场分散于不同的区域，如需对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力，也给电网的调度和电网的安全运行带来诸多问题。通过结合云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用，让运维感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入，可以大大提升现场作业人员的工作效率。

系统架构图

IOT物联网风电监控平台，基于现在的互联网，通讯技术来建构，而不依赖与特定的硬件模块，用户可以基于自身的设备技术架构，简单轻松接入物联网。下图是物联网的核心架构：

系统架构图

登录系统

系统用户通过谷歌浏览器访问系统，输入登录的用户名、默认密码，确认无误后点击【登录】按钮。如图 1-1-1 登录页面：

图1-1-1 登录页面

系统首页

登录成功后进入系统首页，整体布局为：头部标题栏、侧边导航栏、实时监控面板。如图 2-1-1 系统首页：

图2-1-1 系统首页

顶部右侧，可查看当前登录用户名信息，点击下拉，可打开个人中心和退出当前登录用户。如图 2-1-2 当前用户：

图2-1-2 当前用户

个人中心

通过个人中心可修改当前登录用户的基本信息和修改密码。如图 2-1-3个人中心：

图2-1-3 个人中心

首次登录系统，为了安全起见请及时修改初始密码，初始密码一般默认为123456，进入修改密码页面后，输入原密码（即初始密码：123456），新密码必须以字母开头，必须由英文、数字、特殊符号（包含!、@、#、$、%、^、&、*、(、)、_、+）三者组成且长度范围为8-20位，新密码确认必须与新密码一致，点击【保存】按钮，修改密码成功。如图 2-1-3修改密码：

图2-1-4 修改密码

退出登录

为了安全起见，系统使用完毕后，正确退出系统，应该点击“退出登录”按钮退出系统，切勿直接关闭浏览器方式，以免造成登录信息被盗取，造成系统数据泄露。

退出登录后，系统会自动跳转到登录页面。

实时监控

实时监控当前系统接入的所有风机的状态参数，并通过风机图标颜色变化展现当前风机状态，通过风叶的动图直观的观察风机风叶的转动情况，可以方便查看到重点参数具体值和变化。如图 3-1-1实时监控：

图3-1-1 实时监控

风机状态分别定义如下：

• 正常，设备正常运行。
• 预警，设备当前任意一个参数值超出设定预警阈值，或预警字信号位值为1发生预警，预警不影响风叶转动。
• 故障，设备当前任意一个参数值超出设定故障阈值，或故障字信号位值为1发生故障，故障发生后风叶停止转动，需要运维人员进行维修。
• 维护，设备进入维护状态，风机参数值仍然实时采集变化，但状态不会发送变化，需把当前维护任务完成，再进入正常状态。
• 中断，由于网络原因、设备故障或者其他原因导致采集不到设备状态参数值，出现中断状态，需运维人员根据具体情况排查原因，另外刚进入实时监控页面，在正常获取到监控参数值前，这个延时时间段内也处于中断状态。

设置显示参数项

该功能可设置实时监控风机块显示的四组重点关注参数项，和设备详细信息模块中20组关注的参数项及顺序。打开方式如图 3-1-2设置显示参数项：

图3-1-2 设置显示参数项

首页参数配置

配置实时监控首页风机模块显示的四个参数项（如图3-2-1展示首页参数项），先选择左侧设备分组，在右侧通过新增和移除按钮，新增和移除参数项，可点击拖动列图标，通过拖动上下调整顺序，最多只显示顺序靠前的4个参数，设置完成后一定要点击保存按钮，否则配置不生效。如图 3-2-2设置首页参数项：

图3-1-1 展示首页参数项

图3-2-2 设置首页参数项

详细参数配置

配置风机模块详细信息显示的二十个参数项（如图3-3-1显示详细参数项），先选择左侧设备分组，再点击右侧“详情参数”选项卡，通过新增和移除按钮，新增和移除参数项，可点击拖动列图标，通过拖动上下调整顺序，最多只显示顺序靠前的20个参数，设置完成后一定要点击保存按钮，否则配置不生效。如图 3-3-2设置详细参数项：

图3-3-1 展示详细参数项

图3-3-2 设置详细参数项

打开风机设备操作抽屉栏

在实时监控页面选择任一分机设备，则会在右侧打开设备的抽屉式操作栏，其中会展示设备的基本信息和相关操作按钮项目，用户在这里可以对当前选择的风机进行相关操作，点击关闭按钮或者在页面其它处点击可关闭抽屉栏。如图 3-4-1设备操作抽屉栏：

图3-4-1 设备操作抽屉栏

设备详细信息

此模块展示风机设备的基本信息和监控数据，监控数据实时采集和更新，可下拉选择刷新周期，改变实时刷新周期，建议默认3秒即可。如图 3-5-1详细信息：

图3-5-1 详细信息

运行数据

此模块展示风机设备的运行数据的折线图，根据采集数据实时更新，可在统计参数中，选择所展示的运行参数，可选择观察最近1分钟到1小时的数据。如图 3-6-1运行数据：

图3-6-1 运行数据

预警信息

当风机设备发生预警时，可在此模块查看预警信息的具体内容，包含预警设置值、预警原因、建议解决办法和当前预警参数值。如图 3-7-1预警信息：

图3-7-1 预警信息

历史故障

此模块查看选定设备的历史故障信息，内容包含故障时间、故障类型、定位、故障内容及维修人员工号、维修时间、故障持续时长等信息。如图 3-8-1历史故障：

图3-8-1 历史故障

运维管理

当风机设备发生故障时，可在此模块查看故障信息的具体内容，包含故障定位、故障时间和故障内容，操作员在运维信息中填写维修人员工号，点击“接收任务”按钮，对此故障进行检修，设备此时进入维护状态。如图 3-9-1运维管理：

图3-9-1 运维管理

监控信息

整网数据报表

进入整网数据报表页面，按顺序选择筛选参数：设备分组、风机编号、参数选择、时间范围，点击“查询”按钮，系统根据条件统计出整网报表数据，供用户查看，点击“重置”按钮将置空所有条件值。如图 4-1-1整网数据报表：

图4-1-1 整网数据报表

选定数据报表

进入选定数据报表页面，按顺序选择筛选参数：风机编号、参数选择、时间范围，点击“查询”按钮，系统根据条件统计出选定报表数据，供用户查看，系统提供两种查看方式：折线图和表格形式，点击“曲线”“表格”小图标按钮切换展示形式，点击“重置”按钮将置空所有条件值。如图4-2-1 选定数据报表：

图4-2-1 选定数据报表

报警数据

展示当前系统所有设备的所有报警数据，包含预警和故障数据，可按条件进行筛选，点击条件中“展开”链接按钮会展开更多筛选条件，供用户按需要查询，并可导出EXCEL。如图4-3-1 报警数据列表：

图4-3-1 报警数据列表

点击“查看”按钮可查看报警信息和运维信息。如图4-3-2 查看故障：

图4-3-2 查看故障

点击“维修”按钮可查看报警信息，维修人员对故障排除后在运维信息中输入维修记录，如果在维修中使用了备件耗材，请点“添加备件”按钮选择具体使用的备件和数量，方便日后统计。如图4-3-3 故障维修：

图4-3-3 故障维修

点击“导出报文”，可导出报警发生时刻前后十分钟所采集的报文数据的EXCEL格式文件，方便工作人员观测设备运行情况和排查风机故障原因。如图4-3-4 故障报文：

图4-3-4 故障报文

备件消耗

备件消耗是对风机设备运维过程中所产生的备件耗材消耗的一个查询，最下方有简单的数据合计，方便工作人员核算成本，点击“展开”链接按钮可展开更多筛选条件，方便用户根据需要进行查询。如图4-1-1 备件消耗：

图4-1-1 备件消耗

基础数据

设备分组

设备分组是系统对风机设备具有相同品牌相同采集参数项目的设备一个分组，在同一分组中的设备具有采集参数项（包含参数编号和参数名称）一致性的特点，在此页面可对设备分组进行增删改查的操作。如图5-1-1 设备分组列表：

图5-1-1 设备分组列表

设备管理

设备管理对现场所有需要采集的风机设备进行添加、编辑、删除等维护操作，添加了的设备，可点击“是否启用”列的开关按钮对设备启用和禁用操作，禁用后的设备系统不再进行数据采集，需要注意的是对设备进行任何维护操作，需重新启动DTS采集端才生效。如图5-2-1 设备管理列表：

图5-2-1 设备管理列表

设备编辑，需填写设备分组、设备编号、设备名称必填项目，和其它一些非必填项目，设备编号保证系统中具有唯一性，设备模块添加风机设备采集单元的模块信息，当前系统内置两种模块：“NDCU&RDCU”和“T&H module”，请正确配置各模块对应的IP和端口号，否则系统采集不到数据。如图5-2-2 设备编辑：

图5-2-2 设备编辑

测点管理

测点管理是对分组模块下的设备采集监测点添加、编辑、删除和维护等信息的操作，添加了的测点可点击“是否启用”列中的开关按钮，对该测点进行启用和禁用操作，该测点一旦禁用，则系统将不再采集该测点的数据，需要注意的是对测点进行任何维护操作，需重新启动DTS采集端才生效。如图5-3-1 测点列表：

图5-3-1 测点列表

测点编辑，需填写基本信息的必填项：设备分组、模块类型、参数编号、参数类型、参数名称，采集信息的必填项：从站地址、字节长度、偏移量等信息，参数编号在相同设备分组中必须唯一，采集信息内容需查看硬件产品手册，根据具体硬件信息如实填写，如果填写不正确，将会造成采集不到数据或者采集数据发生错误，预警信息和故障信息，该测点需要预警和故障报警请填写报警类型、阈值、等级和报警原因，如果不填，则该测点数据只采集不报警。如图5-3-2 编辑测点：

图5-3-2 编辑测点

测点的参数类型分为四种：状态字、警告字、故障字和其它，其中警告字、故障字需要维护他们的信号量，信号量的参数值管理请查阅硬件产品说明，他们是由两个字节保存，转换为二进制是十六位bit值（所以位值范围是0—15），每一位的只是0或者1，默认0正常，1报警，所以要配置他们报警的话，请设置他们的阈值为1，并填写报警类型、阈值为1、等级和原因信息。如图5-3-3 信号管理：

图5-3-3 信号管理

信号编辑，请填写必填项：位、信号名称，其它位选填项，位的取值范围是0-15，如果需要报警，阈值一定填写位1，并填写报警信息的其它项，否则可不填。如图5-3-4 信号编辑：

图5-3-4 信号编辑

备件管理

备件管理，管理系统中维修人员在维修设备过程中消耗的所有备件信息，在这里可以对备件进行新增、编辑和删除操作，编辑备件时请填写备件的必填项：备件编号和备件名称，其他为选填项，备件名称要保证在系统中唯一。如图5-4-1 备件管理列表：

图5-4-1 备件管理列表

系统管理

资源管理

资源管理，内置了系统中所用到的所有资源，包含系统所有的菜单项和每个页面的功能项，这里可对系统资源进行新增、编辑和删除等其他操作，需要注意的是系统所用到的资源项已经内置到系统，请不要对现有数据进行任何调整，以免系统发生错误，这里一般用作软件商对系统功能进行修改时，在这里做相应的维护，所以这个地方不需要用户去做相关的操作。如图6-1-1 系统资源列表：

图6-1-1 系统资源列表

角色管理

系统基于RBAC的权限体系设计，基于角色的访问控制，就是用户通过角色与权限进行关联，角色可以理解为一定数量的权限的集合，权限的载体，在系统中，权限表现为对功能模块的操作，对上传文件的删改，菜单的访问，甚至页面上某个按钮、某个图片的可见性控制，都可属于权限的范畴，，这样构成“用户-角色-权限-资源”的授权模型，这样更具便捷性和易扩展性。

角色管理，是对系统的角色进行新增、编辑和删除等操作。如图6-2-1 角色管理列表：

图6-2-1 角色管理列表

编辑角色，需填写必填项：角色编号和角色名称，和其它非必填项，其中角色编号在系统中保持全局唯一性，勾选权限模块，可设置该角色拥有的菜单权限和功能权限。如图6-2-2 编辑角色：

图6-2-2 编辑角色

用户管理

用户管理，可添加使用系统的用户，登录名不可以重复，必须保证全局唯一性，并选择归属的角色，与权限相关，请慎重选择，角色可以多选，多选后是所有选择的角色权限的合集，新增用户默认的密码是123456，请用户登录后及时修改。

系统内置账号“admin”无论是否设置角色都拥有系统最高权限，也不能删除，所以该账号最好修改个复杂的密码防止泄露，此账号也不要给非管理员去使用，非管理员用户最好给他们增加新账户使用。如图6-3-1 用户管理列表：

图6-3-1 用户管理列表

系统日志

记录用户在系统操作留下的日志，包含登录日志、操作日志和异常日志，异常日志在系统出现异常时，供软件商排查问题原因，日志可根据关键字和请求时间条件筛选，请求时间可快捷查询“最近一周”“最近一个月”“最近三个月”。如图6-4-1 系统日志列表：

图6-4-1 系统日志列表