2025新能源场站智能巡视系统

新能源场站智能巡视系统目录TOC\o"1-3"\h\u10926新能源场站智能巡视系统 19219一、项目概述 3176521、行业现状： 3115202、所处形势： 432563（三）项目建设情况 526823二、应用场景及建设方案 619952（一）场景描述 6126591、巡检计划管理 691892、巡检任务下发 6132653、巡检结果查看 6214305、视频在线预览 713501（二）技术架构 81131、总体要求 8322972、系统架构 969053、功能设计 96487（三）建设方案 1071061、建设目标： 10266572、重点工作任务： 11254903、关键技术应用： 11320654、主要关键技术指标及创新点： 1217185三、项目效果 1221481（一）项目效益 12187471、实现智慧巡检 12114252、实现智慧安全 1236783、实现智慧分析 12140304、实现智慧管理 13164405、实现盈利创收 136330（二）鉴定评价（如有） 1331267（三）推广前景 1331117四、下一步计划 15一、项目概述1、行业现状：目前关于风电场智慧化建设项目主要的风机厂家如远景能源、金风、明阳、运达、GE、西门子、Vdstas等，都开发有自己的数字化风电场数据及信息管理服务平台及系统，相关科研机构如西安热工研究院、大唐新能源研究院、德国Fraunhofbr等，工程设计单位如华东勘察设计研究院等也在开展相关研究工作。例如中国明阳风电集团有限公司在2014年完成了大数据平台的搭建，将控制策略与互联网技术、大数据、云存储前沿技术融合，进行风电场优化、定制化设计、资源评估、智能风场管理，推进无人值守智慧风电场建设。明阳大数据中心实现“从气象预测，风机健康状态监测预警，到风电场优化运行，再到风电场群的协同协调”。华能贵州清洁能源公司通过引入无人机、移动机器人、智能摄像头，搭建了一套以视频分析为主的远程巡检系统。采用大数据、云服务、人工智能等多项高端信息化技术，实现缺陷分析。将无人机巡检系统应用于风机叶片、集电线缆、外送线缆等部件的巡检，巡检结果及检查报告自动上传至集控中心。智能巡检机器人系统集移动视频巡检、环境监控、红外测温、数据智能分析等功能。目前，安装有两种机器人，一种为移动式，一种为固定式，实现对配电室、GIS设备指示灯识别、异常状态报警等功能，具有巡检效率高，恶劣天气下也可巡检的优点。华能贵州清洁能源公司还对风机和升压站固定式智能巡检系统进行尝试，对风机关键部件进行跟踪监视。2、所处形势：当前风电规模逐年扩大，与之相匹配的风电企业设备管理水平亟待提高，设备管理成为了风电高质量、可持续发展上不可逾越的鸿沟。随着新能源的发展，未来重庆分公司风电设备的规模将超越150台机组，设备数量庞大、且分布在4个区域，各风电场之间受高山阻隔，物理位置上无法形成一个有效的、统一的区域化管理。而且，随着风场、风机数量的增加，传统的人工巡检、运维方式，对人力的投入相当大，24小时值守检修消耗了大量的人力成本。同时，由于风电机组设备种类复杂、设备服役时间长，设备故障类型多样，且风电机组的主要设备均运行在几十米甚至上百米高的塔架上方，很难实现对设备外观的实时检查，特别是对于存在地质隐患（泥石流、矿山开采、地震等）的区域，现场无法实现事前预控。另一方面，就风机巡检来看，现有监控设备多为普通摄像头监控，布点不足，清晰度较低，需人工干预识别异动并配合人员现场查验，效率低、风险大、周期长、成本高，智能化水平低。因此，亟需开展远程智慧巡检系统建设，提高场站设备监控质量和效率，降低运维人员劳动强度和作业风险，辅助运维人员开展日常巡视工作，提升应急响应速度，保障现场作业安全和机组运行维护安全，实现风电场站“设备状态全景化、数据分析智能化、设备管理精益化”的全流程、全方位、全范围监控管理。（三）项目建设情况新能源场站智能巡视系统建设项目以“智慧巡检”为目标，主要实现业务层面的功能，在前端硬件及前端管理软件的基础上，接收智能感知终端上传的数据，智能分析站内环境和设备运行状态，主动推送告知、告警信息；实时统计终端在线数量，制定和下发巡视任务、状态跟踪等指令；配置主辅监控系统智能联动策略，当设备发生故障或其他状况时，按预置位智能化关联，自动调整摄像角度。项目自2021年4月正式实施以来，重庆市科源能源技术发展有限公司紧密围绕用户需求，稳步推进新能源场站智能巡视系统的建设工作，截至2022年4月，平台建设工作基本完成，新能源场站智能巡视系统已基本建成，在前端硬件及前端管理软件的基础上，接收智能感知终端上传的数据，智能分析站内环境和设备运行状态。实现告警信息推送、巡检任务管理、巡检结果管理等功能，系统整体建设成果初见成效并进入试运行，用户反馈良好。二、应用场景及建设方案（一）场景描述项目已实现以下功能：1、巡检计划管理在巡检计划管理模块，可以对巡检周期、巡检任务进行配置管理，对任务计划名称、周期名称、任务填写人等信息进行编辑。2、巡检任务下发巡检任务根据设定的时间自动进行下发，巡检任务对某些巡检对象的运行状态、温度等进行巡查，分析是否存在异常。3、巡检结果查看根据巡检业务的实际情况，在报表页面展示各台风机巡检任务的执行情况，包括图片、温度趋势等。在巡检数据展示页面主要展示实时获取的巡检信息，可通过摄像头、区域、类型等进行进一步筛选。4、告警数据汇聚，该功能模块包括测温告警数据查询、告警数据汇总、已下发缺陷列表、已确认告警信息页，其中针对测温告警数据，实现对未来5-10分钟的温度预测；缺陷告警可查看相应的缺陷图片。5、视频在线预览实时展示智能感知终端巡检画面，远程查看设备运行状态、运行环境和现场人员行为，实时获取设备温度、连接部位温度，运转设备声音拾取。横梁风电场作为该项目试点风场，投运以来切实解决了下列问题：（1）、风电场点多面积广大设备分布分散，解决巡检过程的人身及车辆伤害；依托人工智能、图像识别、边缘计算等智能技术，以创新的管理理念、专业化的管控体系、人性化的管理思想，紧密围绕风电企业安全、运行、检修等业务主题，建立一套集远程视频图像采集、智能视频分析与处理、智能巡检结果智能发布于一体的智能巡检平台。将图像识别、红外测温技术、人工智能等技术手段应用于风机的智能化巡检中，建立面向图像的算法仓库，以图像分析等技术对风电机组、升压站设备状态、环境进行智能分析，及时发出预警信号，达到提升巡检效率，降低巡检成本的目的。（2）、风机温度、声音实时感知。由于风场工作环境恶劣、载荷复杂多变，风电机组容易发生故障。对风电机组展开温度、声音监测和故障预警研究，有助于及时掌握其运行状态，及早发现潜在故障征兆，降低故障率和减少运行维修成本，从而加强风电机组运行的可靠性。依托智能视频巡检平台的建设，接入设备运行时的声音和温度数据，提供“遥听”和“温感”功能，帮助运维管理人员从声音和温度的角度对机组运行状况辅助判断，有助于提升对机组的健康管理能力，提前发生设备外观等潜在缺陷，减少运维登机作业时间，提升定期工作效率。（二）技术架构1、总体要求系统满足整体性能优越、技术先进、集成化与模块化相协调统一的原则，数据接口严密完善，维护方便、界面友好。系统建设基于两级集控平台，接入巡检相关数据，同时提供数据访问接口，接口可方便的为第三方业务系统提供数据，并具有良好的性能和可扩展性。参数化要求：必须按模块化实现软件系统实施，支持参数化配置，支持组件及组件的动态加载。可靠性要求：系统设计和编制要保证系统可靠运行，并为系统故障诊断和排除提供快捷方便的技术手段。易用性要求：应采用先进的展示技术展现数据和管理信息，具有友好、美观的人机界面，便于系统维护管理，便于人员查询、修改有关数据和信息，同时设计时应充分考虑软件系统的可维护性。多级管理要求：在业务实现上支持多级多组织管理模式，各级在业务上实现上下贯通；数据在不同组织之间横向隔离，纵向共享。部署要求：采用厂端部署+集中部署方式，厂端主要部署采集、分析、存储系统，分公司依托两级集控平台部署管理端，关键数据存储到两级集控平台。扩展性要求：系统的设计要确保运行的高效性、可靠性及安全性，同时简化系统的运行管理及维护工作，系统应具备相应的扩展能力，并且所提供的扩展方式不影响系统工作效率。2、系统架构风电场远程智能巡检系统由智能感知终端、巡检主机和系统软件等设备组成，包括风电机组远程智能巡检系统和升压站远程智能巡检系统。系统可实现其他多源异构数据的开放式接入、分析、告警、存储，具有定时和实时传送视频、图片和告警信息等功能，经标准化转换后分发到其他平台。3、功能设计序号功能名称规格（一）巡检任务管理1.1巡检对象管理巡检对象涵盖风机，及其巡检单元或部件，可对巡检对象的状态（有效或者作废）进行维护，增加或删除巡检对象。配置巡检对象与摄像机、拾音装置、测温装置之间的关联关系。3、巡检项配置管理。1.2巡检任务下发1.根据巡检对象，自定义巡检路线，制定下发巡检任务，由后台统一调度，自动分析站内环境和设备运行状态。2.创建临时巡检任务对某些巡检对象的运行状态、声音、温度等进行巡查，分析是否存在异常。1.3任务状态跟踪对巡检任务的执行状态（结束、异常、执行中）等进行跟踪记录。1.4巡检任务记录巡检任务记录包括已生成的巡检任务明细查询、缺陷数据查询，告警数据查询。（二）巡检缺陷处置2.1异常情况报告生产巡检任务执行与执行情况报告、异常情况报告，对于发现的异常，可人工确认后一键发起缺陷申请单。2.2缺陷处置跟踪实现与生产管理系统巡检缺陷任务的处置和对接，将缺陷的处置进度情况进行联动展示。（三）报表及预警3.1巡检报告管理1.针对巡检任务按照指定的格式输出巡检报告，相关数据可以用可视化表报表进行展示。2.支持对历史巡检任务报表的管理。3.2巡检趋势分析针对某些点位的温度、音频监测提供趋势分析，当在巡检任务中发现与近几次巡检结果存在劣化趋势时，发出预警提示。温度、音频监测巡检数据超出设定值发出告警提示（四）智能视频联动4.1智能联动配置配置主辅监控系统智能联动策略配置及告警联动功能，当设备测点发生故障或异常状况时，可在告警消息打开时，自动将摄像机调整故障点预置位（角度、焦距等），显示故障点情况。4.2自动告警服务支持对异常情况前后10秒短视频快速回放。（五）视频调用管理5.1实时视频调阅实时展示智能感知终端巡检画面，远程查看设备运行状态、运行环境和现场人员行为，实时获取设备温度、连接部位温度，运转设备声音拾取。5.2历史视频调阅支持按巡检事件、点位对历史视频数据进行调阅、回放。（六）两级集控功能优化6.1智能分析算法利用两级集控平台已有数据，结合温度、声音、风功率数据进行分析算法的完善，算法模型数量不超过3个。（七）基础平台7.1用户及组织管理提供平台用户管理及其组织关系的维护。7.2人员权限管理为不同的用户提供权限管理。7.3平台性能监控对平台的性能进行监控，如资源使用情况、磁盘IO等。（三）建设方案1、建设目标：本项目建设包含16台风电机组和升压站的横梁风电场远程智能巡检系统，采用“通用硬件平台+边缘操作系统+算法应用容器”统一框架，实现风电场监测数据阈值分析、设备缺陷主动告警、前端传感集中管理等功能。在风电机组合理布设智能感知终端，在升压站合理布设智能感知终端，充分应用成熟的设备设施缺陷检查、智能巡检、人员行为分析、入侵诊断、温度监测、作业监控、违规告警等智能图像识别技术、红外测温技术实现风电场安全智能管控。采用非接触式传感技术，不影响现有设备运行，不需要使用大型吊装设备，且改造时间短。2、重点工作任务：应用成熟的图像识别和红外测温技术，通过人工智能算法，建立面向图像的算法仓库，以图像分析等技术对风电机组、升压站设备状态、环境进行智能分析，及时发出预警信号，智能开展设备设施巡检、温度监测、作业人员入场检测、分组定位、电子围栏设置、作业范围划分、区域检测、运动检测、作业监控、违规告警，实现运检人员、设备间隔、作业范围的人人互联、人物互联，避免运检人员误入带电间隔或失去工作现场监护，人员安全管理识别、防外破智能识别、入侵诊断、异物分析和周界巡检确保运检人员人身安全，全面覆盖户内外设备，提升巡检效率，降低巡检成本。3、关键技术应用：本项目主要利用大数据、算法等技术，将风电场机组主要部件外观、电缆、安全管控等方便进行实时监测，部署一套自动巡检的功能的智慧巡检系统，减少现场运维对设备定期工作强度，提高设备运行的稳定性；实现设备外观的自动巡检。4、主要关键技术指标及创新点：智能算法的研究与应用、现场新的施工工艺研究、风电机组安全管控能力研究、风电生产实时数据采集与应用。三、项目效果（一）项目效益1、实现智慧巡检通过智慧巡检版块的建设，运用智能视频分析、红外测温、移动应用等新技术手段，实现对风电机组、风电场环境进行远程智能监测、智能巡检和状态预警，实现提升巡检效率、优化运维工作、降低运维强度、提高设备可用性的目标。2、实现智慧安全依托大数据、物联网等先进技术，通过整合现场感知资源，按相关业务标准对风电现场作业人员、作业过程、设备、设施、地质环境等安全要素进行全方位业务集成与智能联动，提供统一的智慧风电安全管控业务服务。3、实现智慧分析通过智慧分析版块的建设，对风机运行状态实时在线监测，结合风机历史运行状态和同类型风机运行劣化发展趋势，提炼并建立风电设备运行工况及参数关联关系，建立状态动态监测模型，开展设备状态检测、异常报警、劣化分析、健康度评价、实现风电机组大部件故障预判和报警，为风机设备定检和维护提供决策依据。4、实现智慧管理构建全厂的数字化管理平台，实现数字化信息交换、跨平台资源共享，降低发电成本、提高上网电量。以全面数字化助力各风电场推行“远程集控、无人值班、少人值守，运维一体”的生产运行模式，最终实现“关门运行、大倒班制”的目标。5、实现盈利创收作为全国首创主打安全、高效的风电巡检项目，率先实现了风电运维模式由传统的人工巡检向智慧巡检转变，大大降低了安全事故发生几率，减少了停机的电量损失，项目每年可创收300余万元，减少损失200余万元。（二）鉴定评价（如有）2022年12月8日，中国大唐集团有限公司以视频会议方式对“大唐重庆分公司智慧电厂建设”项目进行了技术评价。以中国工程院院士胡春宏为组长的专家组听取了项目建设的工作报告、技术报告，观看了现场演示，查阅了相关资料，经过质询和讨论，专家组一致认为，该项目取得了关键技术创新成果，具有广阔的推广应用前景。（三）推广前景智能巡检系统具有广泛的推广前景，以检修巡检工作为契机，由点及面带动公司转型升级。（1）促进巡检工作管理水平的提高。通过先进的信息化手段，进一步优化公司各项目部巡检工作的开展方式，加强巡检到位率、提高巡检覆盖率、降低漏检率，提高巡检效率和质量。（2）促进巡检工作管理体制的建设。通过先进的信息化手段，进