风电场远程监控系统方案

1、风电场环境远程监控系统技术方案书目 录一、需求分析3二、建设目标3三、系统整体规划设计43.1 设计依据43.2 设计原则53.3 体系架构63.4 应用架构83.5 数据架构83.6 部署架构8四、系统功能说明94.1 环境远程监控系统功能94.1.1 电子地图94.1.2 风电场环境远程监控系统的监控管理104.1.3 门禁集中管理164.1.4 报表集中管理174.1.5 事件集中管理174.1.6 知识库管理184.1.7 集中维护184.2 权限管理功能184.3 告警管理功能194.4 报表管理功能214.5 个性化管理功能214.6 数据管理功能224.7 远程访问功能224.8

2、 系统安全性234.8.1 不间断稳定运行234.8.2 通讯线路网络化254.8.3 双机冗余热备254.8.4 多级权限管理264.8.5 实时日志功能264.8.6 抗干扰性274.9 监控软件接口及集成274.9.1 串口总线接口284.9.2 TCP/IP协议接口284.9.3 OPC系统网关接口294.9.4 SNMP协议接口294.9.5 数据库接口294.10 系统性能指标30五、系统功能特点31六、主要设备介绍33一、需求分析随着我国风电行业的大力发展，风电场、风机的数量日益增加。针对风电场、风机分布区域广、数量多、室外条件复杂，环境恶劣等特点，其设备的安全保障和运行维护，存

3、在着诸多问题。由于风电场、风机大多设计在荒山、荒地、海滩、沙漠等条件恶劣、人烟稀少的地方，往往导致运维人员不便出入，在外暂留时间短的情况，常常导致设备的安全隐患不能即时发现；有时会造成设备损毁、系统瘫痪的严重的后果。要实现风电场、风机的安全、高效运行，并且最大范围内降低风电场运行维护成本是风电运营商急需解决的问题。我公司针对风电行业自身特点和需求，推出了适用于风电行业的环境远程监控系统。环境远程监控系统应用远程通讯技术、视频技术、红外成像技术、网络技术、控制技术、遥测、遥视技术，实现风电场、升压站、设备机房及控制中心的动力设备、环境、安防和消防的统一监控，提高了设备、系统维护的及时性和准确性，

4、保证被监控对象的运行正常，达到提高效率、减员增效的目的。环境远程监控系统将风电场、升压站、设备机房通过网络集中到控制中心，可极其方便地为风电场的设备管理和环境监控提供一体化的解决方案，系统实现724小时的统一监控与管理，极大地减轻了风电场维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统运行的可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了风电场的科学管理。二、建设目标环境远程监控系统的总体目标是通过对风电场、各风电机组、升压站、管控中心的统一监控和管理，实现控制中心可以查看风电场、风电机组、升压站、管控中心的动力环境状况、设备安全状况、安全防范状态、设备运行状态、视频图像、红外成像等，并进行数据的存储、分析处

5、理。通过环境远程监控系统的建设，要能实现以下目标： 建立一套完整的环境远程监控系统，实现对风电场、风电机组、升压站、管控中心运行状况的724小时全面集中监控和科学管理； 通过环境远程监控系统的建设，保障风电场设备的安全稳定运行；实现风电场动力和环境的集中维护管理，提高风电场的维护效率； 为系统中风电场设备的运行提供高度稳定可靠的监控信息资源； 节省风电场运行管理费用，帮助用户达到短期投资长期受益的目的； 为用户的信息化、网络化系统提供一个稳定、安全的风电场环境保障，确保提高管理工作效率并为用户提供安全舒适的工作环境； 系统可适应发展需要，做到具有可扩展性及灵活可变，适应使用环境的变化和工作性质

6、的多样化。三、系统整体规划设计3.1 设计依据系统设计依据客户需求中的风电场建设设计的相关图纸，参照风电场建设技术标准、规范，并借鉴其它风电场建设项目丰富的施工经验，满足风电场环境远程监控系统业主需求。工程建设满足国家现行电子信息系统设计规范，且满足有关A级计算机机房工程建设方面的标准及规范，并参考TIA-942部分标准。工程设计、施工、验收时需满足下列标准及规范（包括并不限于以下标准及规范，如各标准及规范对相同内容有不同规定时，遵循更严格的标准。如有更新版本，按照新版本执行）。风电场安全规范风电场施工验收规范n 电子信息系统机房设计规范(GB 50174-2008)n 计算机场地安全要求(G

7、B/T 9361-1988)n 计算站场地技术要求（GB 2887-2000）n 安全防范工程程序与要求（GA/T 75-94）n 电子信息系统机房施工及验收规范(GB 50462-2008)n 民用建筑电气设计规范（JGJ 16-2008）n 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB 50169-2006）n 工业企业通信接地设计规范（GBJ 79-85）n 通风与空调工程施工质量验收规范（GB 50243-2002）n 产品制造商的产品手册、设计规范、施工安装指南3.2 设计原则环境远程监控系统严格按照风电场建设有关技术防范的规定建设实施，采用高标准的监控系统设计原则，达到“国内领先、

8、国际先进”的总体建设目标。系统的前端数据采集服务器都采用嵌入式Linux系统，系统应同时支持IE浏览器及和客户端接入。本设计方案自始至终体现了以下的设计思路：（1）技术先进性：监控设备均选用国际技术最新的专业厂家产品，软硬件均为模块化结构，电气隔离。采用RS232/485、SNMP和TCP/IP接口，符合国际最新潮流。系统软件采用当前最先进的技术，系统配置和画面组态具有方便性，而且系统的体系结构灵活开放。（2）系统实时性：系统采用先进的多线程轮询技术，根据所监控设备的多少自动分配线程，实现负载均衡。风电场监控所有设备的通讯间隔控制在5秒钟之内，敏感设备数据刷新能力在1秒以内。每个监控单元均可实

9、时处理和存储监控数据。（3）系统可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品，各模块间互相独立，互不干扰，并具有热插拔和主设备倒换功能，在设备更换时不影响整个系统的正常工作，保障系统全天候正常运行；系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作。（4）系统的电磁兼容性：现场采集器硬件设备具有良好的电磁兼容性，监控设备本身不产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰，并具有较强的抗电磁干扰的能力。（5）系统开放性：监控系统预留多种对外接口，能向上级集中监控平台提供监控软件的所有监控数据及报警信息，其中数据接口包括TCP/IP接口、SNMP协议接口、OPC接口以及XML接口等。（6）系统可扩展性：系统的建设

10、采用模块化结构，具有灵活的多级组网功能，模块化结构有利于扩容与扩展，扩展成本低廉。（7）系统易维护性：软件系统中文化，操作简单方便，日常维护时间少，所有的监控内容均在一个软件平台中察看，具有统一的监控界面，并能在监控中心实现所有风电场的远程集中管理、维护及升级。（8）系统安全性：监控系统硬件采集回路具备有良好的保护机制，不会因采集回路造成被监控设备电路发生断路、过流和短路等故障，不会对被监控设备造成损害。监控系统硬件设备应具有良好的防护性能，不会对人员的身体造成伤害。系统硬件可以同时提供交、直流电供电接口，应能在安装现场给出的基础电源条件下不间断地工作。系统具备自检功能，当发生故障时，能自动在

11、屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，以便提醒工作人员及时维修、更换。系统具备判别监控系统及设备自身故障导致的告警，并提示出故障发生的环节，及时、准确地反映出硬件模板和通道故障状态、故障时间、故障地点及相关信息。（9）系统节能性：充分考虑整个设计环节的节能标准，在达到使用要求的基础上，尽可能地节约能源和资源。（10）系统经济性：系统配置满足性能价格比在各种同类系统和条件下达到最优，并充分考虑系统的运行成本，并使之达到最小化。3.3 体系架构风电场环境远程监控系统体系架构分为：物理设备层、网络层、系统层、数据层、应用支撑层及应用层等。系统架构中各层功能说明如下：1. 物理设备层物理设备层是本系

12、统的数据采集源，所有的数据都来源于物理设备生成的数据。本层包含所有被监控的智能设备及各类传感设备，如风电场安全防范的视频设备、红外防盗设备、集电线路的线缆防割设备、红外成像设备、动力设备；风电机组的塔内入口的门禁设备、有毒有害气体的探测设备、塔内控制箱运行状态监测设备、塔内UPS监测设备、箱式变电站监测设备；升压站内的环境监测设备、动力监测设备；风电场控制大楼控制中心的环境监测设备、动力监测设备等，要求采用现场总线，具备可靠性、抗干扰能力。要求能够支持常用标准通讯接口，包括BACnet、Lonworks、Modbus、RFID、SNMP等各种协议，以便对第三方设备及系统的集成。2. 网络层具有

13、两层网络结构，主网采用Ethernet技术，支持TCP/IP传输协议，采用光纤网络传输或双绞线传输，传输速度不小于10Mbps；现场设备与采集器之间采用现场总线网络，可以保证通讯的时时性，通过网络在实时服务器提供与其他系统进行通讯的标准数据接口，如：OPC、DDE、ODBC等。3. 系统层系统层包括系统服务和系统基础设施。系统服务包括系统基础服务及安全管理基础服务(如内部进程的排序、多种时序的处理、CUP运算时间的分配，运行进程存储及内存的分配，登录权限的设置和分配、安全级别的查验、外部入侵的记录等)，系统基础设施包括承载运行各类服务器以及存储设备（如实时数据库服务器、历史数据库服务器、代理服

14、务器、邮件服务器，内存、闪存、硬盘、磁盘阵列、磁带等）。4. 数据层数据层由信息数据和状态数据组成：信息数据如存储在环控数据库、门禁数据库、历史数据库、配置数据库中的说有数据，是系统运行处理的基础、是配置参数和汇总报表生成的基础；是信息形成的来源；所有系统中产生运行状态、故障状态及信息交流状态、预警状态报警状态、提示状态、休眠状态等形成数据，是设备和系统的晴雨表、是检测和控制的基础和实施条件。5. 应用支撑层应用支撑层为应用层提供基础支撑，包括登录、授权、参数管理、日志以及Web服务、数据集成服务、门户管理。它提供通过标准Webservices接口和WCF接口的数据调用。同时提供OPC、ODB

15、C方式的数据输出。OPC、ODBC接口标准参照其相应规范执行。6. 应用层应用层包括集中监控管理、告警管理、报表管理、权限管理、个性化管理及数据中心、远程浏览等，其作为人机交互的主要部分完成所有的数据可视化展示工作，其所有展示结果来源于应用支撑层对数据层数据的调用、分析或再处理。7. 接入层接入层包括移动设备接入、Client客户端、Intranet/Internet接入、短信、电话语音报警及API等的接入。3.4 应用架构风电场环境远程监控系统集中监控管理、告警管理、报表管理、权限管理、个性化管理、数据管理、远程访问以及界面展示等于一身，可综合有效地管理风电场的动力设备、环境因素及其他监控设

16、备，可查看各设备的运行情况，为用户提供有价值的报表及数据分析处理。3.5 数据架构风电场环境远程监控系统对风电场的安全防范视频设备、集电线路的线缆防防盗设备、红外入侵设备；风电机组门禁设备、有害气体监测设备、塔内控制柜的监测设备、电源监测设备；升压站的环境监测设备、门禁和消防设备；控制中心如UPS、STS、ATS、配电柜、蓄电池、精密空调、温湿度等的监控数据被采集后，存储于其数据库服务器；从而实现风电场的设备数据进行分析处理及管理，并且给总控中心留有数据接口，非常方便快捷。3.6 部署架构在风电场的控制中心设置双机冗余热备功能，主服务器负责对对风电场中的底层的被监控设备、嵌入式采集终端进行统一

17、管理，对数据进行分析，完成各种统计报表，并在控制中心的集中管理平台上实现各种高端管理应用，如集中监控管理、报表事件集中管理、告警过滤等功能，系统提供B/S和C/S两种架构，其中B/S架构支持100个以上客户端接入。控制中心的备用服务器在监控平台上实现与主服务器同时热备主服务器的数据，一旦主服务器出现故障立即接替主服务器的工作，直到主服务器恢复工作，把主控任务交给主控服务器。以确保控制中心的时时数据控制信息准确可靠。四、系统功能说明风电场环境远程监控系统针对风电行业多级分支的架构，根据用户对风电场管理的需求，能对风电场实现集中监控，包括风电场的安全防范视频设备、集电线路的线缆防防盗设备、红外入侵

18、设备；风电机组门禁设备、有害气体监测设备、塔内控制柜的监测设备、电源监测设备；升压站的环境监测设备、门禁和消防设备；控制中心如UPS、STS、ATS、配电柜、蓄电池、精密空调、温湿度等的监控等，具有完善的监测和控制功能，更为重要的是融合了风电场的管理措施，对发生的各种事件都结合风电场的具体情况非常务实的给出处理信息，提示值班人员进行操作。风电场集散式监控管理系统实现了风电场设备的统一监控管理、智能化实时语音电话报警和事件的实时记录；可极大地减轻风电场维护人员负担，提高工作效率，并可有效地提高系统的可靠性，清楚处理各种事件关系，实现风电场的科学管理。4.1 环境远程监控系统功能风电场环境远程监控

19、系统可实现风电场远程集中监控管理，工作人员在控制中心即可统一对风电场中设备的运行状况进行查看、远程二次开发、远程升级及远程维护。集中监控管理功能包括：电子地图功能、风电场安全防范遥视监控管理功能、报表事件集中管理功能、知识库管理功能和集中维护功能等。4.1.1 电子地图用户通过系统登录界面登录后，首先看到的是风电场的电子地图，主界面上显示风电场各个监测控制设备的地理位置，点击后可进入相应地方监测控制设备的主界面（后期集成后的功能）。下面两个图是风电场集中监控系统的电子地图界面。风电场界面采用组态软件，支持图形化编辑工具，通过风电场立体电子地图方式显示，并能够完全数字化、图形化的逼真模拟出风电场

20、控制设备的布局位置。在风电场界面中可通过点击某一设备进入该设备界面。设备界面显示被监控设备本身实时传送来的数据，通过本界面可全面了解被监控设备的运行状态参数、运行情况及报警事件等。4.1.2 风电场环境远程监控系统的监控管理1视频监控监控对象：风电场的重要区域、重要设备、集电线路的出入口、危险区及出入口。监控实现：在风电场的重要区域、重要设备、集电线路的出入口、危险区及出入口设置日夜型高清视频摄像机，在重要设备处增加红外成像仪，在控制中心采用嵌入式硬盘录像机，联网的嵌入式硬盘录像机可指定在监控画面的某一通道上显示，可分成多个页面，通过翻屏切换实现监控画面浏览，并将相应图像信息实时保存，以备以后

21、查用；红外成像送入控制中心的红外图像分析仪，以备重要设备故障查询和维护之用。 监控性能：本系统结合IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定，红成像系统采用进口设备和分析系统确保查处故障的准确性。监控内容：实时显示各个重要监控区域的监控图像，以定时录像、手动录像、移动侦测录像等方式保持录像资料；通过开关量报警信号的输入实现和其他安防系统的联动录像。2红外防盗监控监控对象：风电场中的防盗情况。监控实现：采用红外探测器根据风电场的现场情况安装于易被盗的物品或设备的可探测区域内，所有探测器提供干结点输出，接入开关量采

22、集模块，开关量采集模块通过转换模块转换后接入前端监控管理中心。监控中心平台通过读取前端监控管理中心的数据实现红外监测系统的实时在线监测。监控性能：实时监测人员活动情况，发现异常立即报警，并和视频系统联动，记录人体入侵情况。监控内容：实时检测并记录报警情况。3 门禁监控监控对象：风电机组塔内出入门、控制中心机房门的开关状态。监控实现：门禁采用门禁控制器、读卡器、出门按钮及IC卡等组成。监控系统用RS-485总线与门禁控制器通讯，读取其资料，包括刷卡者ID、时间、门编号和方向等。如有必要，还可以进行开门控制。各风电场可安装双向刷卡管理。门状态由门磁输出开关量并由开关量模块采集。当门打开时，门的图标

23、是一个打开的门，反之是一个关闭的门。监控性能：采用读卡方式实现对风电机组塔内出入门、控制中心机房门进出人员控制并记录。每人一张卡，通过卡管理系统授权，进入不同区域。记录并显示从各门禁入口的进出门管理资料及门的开关状态。当有人员刷卡进门时，系统立刻弹出相应的门禁记录管理窗口，同时可将相应持卡人的照片与管理资料一并弹出（按出门按钮出门时可不显示出门资料）。在进出门资料中，显示持卡者的进门时间、卡编号、持卡者的姓名、所属部门以及所进、出门的名称。能实现远程开门，并有门开超时报警等。监控内容：实时对各门禁读卡器所读到的数据记录并显示在门禁管理资料中，并可实时监视各门的开关状态。4 消防监测监控对象：风

24、电机组、主控楼、服务楼的消防系统。监控实现：通过消防厂家提供的通信接口或接点信号，如果能够提供通讯接口，则消防主机可直接接入多串口扩展单元，如是接点信号，则需要通过一个DI扩展单元对接点信号进行采集后才可与监控服务器进行通讯。同时将消防输出信号接入门禁系统，实现消防联动。监控性能：实时显示并保存消防主机通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。监控内容：监控各区消防报警状态、消防主机的状态。系统检测消防主机的信号，即时显示消防系统状态。5 风电机组塔内有毒有害气体的监测监控对象：风电机组塔内有毒有害气体。监控实现：在风电机组塔内设置有毒有害气体探测器，将有毒有害气体的探测信号

25、，直接送入采集器，通过有线网络送到控制中心，实现风电机组塔内有毒有害气体的时时监测。监控性能：实时显示每个风电机组塔内有毒有害气体实际情况、并设定报警监测值。监控内容：监控各个风电机组塔内有毒有害气体状态。系统检测主机的信号，即时显示风电机组塔内有毒有害气体状态。6 UPS监控监控对象：风电机组、升压站、控制中心的UPS。监控实现：设备支持RS232/485或SNMP协议通信接口。将每一个串口总线回路的UPS智能接口采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：实时显示并保

26、存各UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态。实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，嵌入式监控服务器系统发出报警。监控内容：A、模拟量：输入相电压，输出相电压，旁路相电压，输入相电流，输出相电流，旁路相电流，电池电压，电池电流，输出频率，系统负载，电池充电程度，电池后备时间等。B、数字量：输入电压越限，输出电压越限，输出频率越限，过载，电池工作模式，旁路工作模式，电池电压高，电池电压低，系统报警，整流器报警，逆变器报警，系统关机，旁路电压超限等。7 蓄电池监控监控对象：风电机组、升压站、控制中心的蓄电池。监控实现：利用电池监测仪，采集每节电池的电压及

27、电池总电压；在电池总进线及输出端安装直流电流传感器，实时监测电池组的总输入和输出电流；通过安装电池表面温度传感器，实时监测电池组的温度。监控性能：实时监测单节电池的电压、电池组总电压、电流等参数，当电池电压不正常或电池需要更换时能给出相应的提示信息和报警。监控内容：单节电池电压，电池组总电压，总电流及电池温度等。8 配电柜监控监控对象：升压站、控制中心的配电柜。监控实现：若配电柜自带电量仪，则通过其串行接口，将每一个串口总线回路的配电柜电量采集设备采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显

28、示、报警。若不带电量仪，则需先安装电量仪，再进行串口连接。监控性能：实时显示并保存各配电柜总进线的各监测参数的数值。设定电压、电流的上限值与下限值，当监测的电压或电流超过设定的允许值时，系统诊断为有故障（报警）事件发生，监控主系统发出报警。此外，针对配电柜各路开关的输出电流作实时监控显示，以作为调整平衡负载的依据，优化配电运行，确保配电的正常稳定供应。监控内容：监测各配电柜的输出相电压、电流、频率、输出功率（有功、无功、视在）、谐波率、功率因素等；监测输出电压、电流、频率超限，过载，负载不平衡，交流电源失效等告警信息。监测配电柜各路开关的输出电压、电流、状态。9 ATS监控监控对象：升压站、控

29、制中心的ATS柜。监控实现：设备自带串行接口。按风电场划分区域，升压站、控制中心的ATS采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：实时显示ATS柜两路输入的各监测参数的数值。设定告警条件，当监测超过设定的允许值时，系统诊断为有故障（报警）事件发生，监控主系统发出报警。监控内容：监测ATS柜两路输入的三相电压、频率、相序、切换开关位置及告警状态等。10 STS监控监控对象：升压站、控制中心的STS柜。监控实现：设备已经带有串行接口。按风电场划分区域，将升压站、控制中心的S

30、TS采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：实时显示STS柜各监测参数的数值。设定告警条件，当监测超过设定的允许值时，系统诊断为有故障（报警）事件发生，监控主系统发出报警。监控内容：监测STS柜三相电压、频率、功率、电能、负载率、旁路状态、开关状态及告警状态等。11 精密空调监控监控对象：控制中心的精密空调。监控实现：设备提供RS232/485通讯接口。按实际情况划分区域，将一个区域内的精密空调智能接口采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式

31、数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：监测精密空调运行状态，用图形和颜色变化来显示空调的工作情况，故障时进行报警。能够实现空调的制冷器运行状态、压缩机高压故障、过滤网阻塞等的监测与报警。可以通过本监控系统在远端监控室内控制空调机的启、停，及改变温度与湿度的设定值。此外，能够实时显示并保存各空调通讯协议所提供的能远程监测的运行参数、各部件状态及报警情况。监控内容：A、监测量：回风温度、回风湿度、回风温度上限、回风湿度上限、回风温度下限、回风湿度下限、温度设定值、湿度设定值、空调运行状态、压缩机运行时间、加热百分比、制冷百分比、加热器

32、运行状态、制冷器运行状态、除湿器运行状态、加湿器运行状态、温湿度变化曲线图、压缩机高压报警、压缩机低压报警、空调漏水报警、温湿度过高报警、温湿度过低报警、加湿器故障报警、主风扇过载报警、加湿器缺水报警、滤网堵塞报警等。B、控制量：空调的远程开机、关机。空调的温、湿度的远程设定。空调的所有监测与控制部份的具体情况可依据空调厂家提供的通讯协议略有变化。12 民用空调监控监控对象：控制中心的民用空调。监控实现：通过智能空调控制器，对空调进行远程控制，同时实现来电自启功能。监控内容：监测机房内民用空调的开关机状态，并可通过监控平台软件实现远程的开关机控制及对制冷温度数值的调节，同时支持与其它子系统的联

33、动控制，如当温度过高时自动启动空调进行制冷。13温湿度监测监控对象：升压站、控制中心的温湿度情况。监控实现：在升压站、控制中心的重要区域安装温湿度传感器。按实际情况划分区域，将每一个区域内的温湿度传感器采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：以电子地图方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的变化情况曲线图。并可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主系统发

34、出报警。监控内容：由温湿度传感器采集各风电场内的信号，实时显示温度信号、湿度信号。10 漏水监测监控对象：控制中心精密空调周围及其出水管附近的漏水情况。监控实现：根据图纸设计漏水控制器安装位置以及漏水监测绳铺设位置。一个区域的漏水监测绳在不大于漏水控制器的接入能力时接入一个漏水控制器。漏水控制器已经带有RS485接口。将漏水控制器RS485接口采用手拉手的接法将监控信号接起来连至区域汇总采集箱，最终接至嵌入式数据采集终端。嵌入式数据采集终端通过实时不间断的轮询采集将信息传送给监控平台进行显示、报警。监控性能：以电子地图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态、位置及控制器的状态。当空调或其沿

35、线水管漏水时，监控主系统发出报警，并有相应的图示和文本框显示漏水发生的位置。漏水监测理论误差小于0.5米。监控内容：实时检测并记录漏水报警变化情况。在漏水监测系统中所监控漏水感应线的状态以线条和图标的形式显示。一旦有漏水发生，所对应位置的线条会立即变成红色，并以文本方式显示相应的漏水地点。线条正常情况下是绿色的。4.1.3 门禁集中管理系统的门禁管理可实现风电场门禁的远程集中统一管理，监控中心的集中管理功能如下：1、进出资料统一管理进出资料统一管理记录每张进出门卡在风电场的刷卡情况，在进出资料管理一览表中，可浏览到每个风电场的详细刷卡情况，包括进出门的时间、风电场名称、门名、刷卡人姓名、所在部

36、门及进门权限等。2、门禁授权门禁授权是对门禁控制器的设置和权限控制，主要包括：控制器设置、人员门卡权限、风电场进出门卡、时段/时区设置、星期时区设置、紧急门设置、节假日设置等。在控制器设置界面可对全部联网门禁控制器进行集中设置，根据每个门禁控制器的实际使用情况，启用或关闭门禁通道。人员门卡权限：主要功能就是对人员卡片进行权限设置。对已有卡片进行权限控制和删除已有卡片。通过“修改名单”可以添加、删除、修改卡片的资料。3、进出门卡授权统一管理在门禁系统中采用一卡通授权管理，在监控中心可设定任何一张进出门卡在风电场的进出权限。除此之外，还可进行门卡的远程挂失、删除、及时避免门卡丢失造成的损失。4.1

37、.4 报表集中管理系统提供报表集中管理功能，可将风电场的报表数据在集中管理平台汇总生成复合报表，提高管理人员的工作效率。4.1.5 事件集中管理系统的事件管理模块实现了事件信息的统一管理，报警方式多样化，事件可分成多个等级，每个事件可设定多个报警组。每个报警组别可设定一种报警方式及一组管理人员，当有事件发生时，管理模块根据设定的报警流程，把报警信息及时反馈给相关人员。报警方式：屏幕弹出，多媒体语音，电话语音，Modem语音，手机短信及电子邮件等。事件等级：分为10个等级，等级越高，其处理优先级越高，当多个事件同时产生时，首先处理优先级高的事件，再依次处理优先级低的事件。事件的统一设定与管理，内

38、容包括：报警方式设定、事件等级分类、报警事件分组、事件目录定义、事件确认处理及事件日志管理等。4.1.6 知识库管理系统内嵌知识库管理技术，结合用户的管理习惯和工作流程，设定风电场专业知识库，指导用户进行机房监控管理。知识库模块对监控内容的相关系列知识自动关联识别，使用户准确把握监控出现问题的故障所在，能够迅速解决潜在的故障。此外，知识库模块还提供对外接口，接入用户业务知识库，形成一体化的知识库管理功能。4.1.7 集中维护集中管理平台支持集中维护，可通过上传，下载等功能在平台上实现对各子系统的在线修改和维护。在不影响整体运行的前提下，保持系统的同步。所有对子系统或远程监控风电场的修改和维护工

39、作，均在系统不间断运行的状态下进行，各系统无需重启。4.2 权限管理功能系统支持组管理和用户管理，可对管理和使用者分配不同的操作使用权限，并对所有管理和使用者根据职能进行分组管理，包括允许查看的内容、允许控制的设备等。通过这种关系，可以非常明确地规定每个管理人员可以操作的范围，防止系统信息泄露和被非授权人员所干扰，系统的安全性得到可靠保障。同时，系统采用优秀的加密算法，通过密文传输，以防止密码被人窃取，添加用户或权限更改只能由系统管理员完成，其它用户只能修改个人密码。管理人员（用户）对系统进行操作，须先通过登录，输入用户名，密码，经系统验证后根据用户分配的操作权限和管理工作范围进行操作，在登录

40、前系统处于锁定状态，但报警界面的自动弹出不受限制，操作结束后管理人员退出操作状态，系统自动锁定。当管理员忘记撤去密码所允许的操作深度时（系统未锁定），系统提供一个可设定的时间段，超时后可自动锁定，使系统继续受到保护。管理人员操作权限不少于以下5级：第一级：登录系统进行监看+基本信息查询（设备运行状态、门禁进出信息等）+摄像机操作的能力（云台变换、变焦）；第二级：第一级+事件管理（报警事件确认，事件查看等）；第三级：第二级+报表管理（报表设置，报表生成）+日志管理；第四级：第三级+数据备份与恢复+设备硬件操作能力（空调启停、门禁开合、摄像机关闭等）；第五级：第四级+管理员操作权限和管理范围分配+

41、系统模块的添加与删除+联动设置+风电场进出权限的分配与修改+系统参数设置（报警级别、监控采样周期、门禁自锁设置、录像方式、分辨率等）。对管理人员操作权限的控制，通过在管理人员登录后，根据其分配的操作权限对管理平台相应管理功能菜单进行DISABLE/ENABLE来实现。管理人员权限的分配，通过对系统各功能模组进行组合选择来实现。系统操作记录：系统对所有操作者所进行的系统操作均作详细的操作记录，包括操作人、所操作的设备、操作内容、操作时间及操作者登录、退出系统的时间等，操作记录可以以列表的形式进行打印，以供查询之用。4.3 告警管理功能系统的告警管理功能具有强大的第一时间告警功能并具备高度的准确性

42、。告警平台提供自己定义的统一事件库，对其进行统一管理。用户同构、规范来自监控系统和管理工具的事件信息，形成统一的事件信息，为各系统、应用项目的进一步决策的关联分析提供强有力的保障。报警方式多样化，事件多个等级化，每个事件又可设定多个报警组，每个报警组别都可设定一种报警方式及一组管理人员，当有事件发生时，管理模块根据设定的报警流程，把报警信息及时反馈给相关人员，这一系列的功能共同构成了全面稳定的告警管理体系。报警事件的统一设定与管理，内容包括：报警方式设定、事件等级分类、报警事件分组、事件目录定义、事件确认处理及事件日志管理等。 报警等级：系统具有强大的报警级别报警功能，可区分多级报警，等级越高

43、，其处理优先级越高，当多个事件同时产生时，按照事件的优先级从高到低依次处理，首先处理优先级高的事件，再处理优先级低的事件。当系统出现报警时，可根据不同监控对象的报警事件而划分不同的报警方式，包括划分报警等级、时间优先、次数频率等，在监控中心可以不同颜色和声音对报警事件进行区分，完善的报警级别使系统具有更高的可靠性。 报警管理：A.定时报警，通过系统预设的安全时间组，将预先设定好的监控设备的测点参数或状态通过短信/电话/邮件的方式发送给指定的人员。B.定时发送，根据用户设定的时间，将预先设定好的监控设备的测点参数或状态通过短信/电话/邮件的方式发送给指定的人员。C.告警过滤，系统可对所有报警事件

44、进行判断，分析各报警事件的因果关系，通过预先设定的逻辑关系，屏蔽部分报警事件，减少突发性事件潮（如停电）带来的误报警和容量冲击，实现准确定位事件根源，从而提高了管理人员的工作效率，设置过滤组可对过滤时间，过滤条件，以及过滤报警的描述进行设置。 报警方式：A.屏幕报警，当出现任何报警事件时，不论监控主机在进行任何操作或任何工作，系统都会将报警画面自动弹出，并显示在最上方，同时伴随着画面闪烁、文字提示，通知在线的操作人员。B.声音报警，出现报警事件时，监控主机多媒体音箱会播放报警声音，以通知在现场的值班人员。C.电话报警，当报警事件发生时，系统可通过电话拨号方式，自动拨打已设置好的多组值班电话，包

45、括固定电话和移动电话，以便及时地通知值班人员。D.手机短信报警，当报警事件发生时，系统可以发送短信的方式，自动发送信息到值班人员手机，以便及时的通知值班人员。 事件日志：系统会自动记录每一条报警的详细信息。信息的具体内容包括：事件的报警时间、解除时间、机房名称、设备名称及位置、事件内容及报警发生时设备运行的数值等。事件日志具有查询功能，可按照日志的每个字段进行精确或模糊查询，具有导出excel电子表格后保存及打印的功能，任何操作权限的人不能对其进行任何修改。 事件确认过滤：事件告警发生时，每条报警事件都需要经过确认，以确保报警事件的有效处理。进行事件确认时，只有经过身份确认后，才能对事件进行确

46、认。事件经确认后，系统自动解除该事件的报警。 报警联动控制：系统提供可自定义的报警联动控制，根据自定义的逻辑命令自动将报警信息联动到声光报警、设备控制及其它第三方系统。4.4 报表管理功能系统提供了强大的报表管理功能，包括日报表、月报表、年报表等，所有报表都可以由用户自定义，满足不同监控要求，例如报表的内容、格式、记录间隔等都可以设定。报表内容有两种显示形式：电子表格和曲线变化的图形显示。所有报表均可导出EXCEL后保存及打印。系统允许用户根据需要选择生成单项报表、组合报表或日志报表。n 单项报表指针对系统内某一项参量生成的报表。报表内容由用户根据模块提供的组合条件进行定制，包括参量选择，自定

47、义报表时间段等，而报表格式则由系统根据参量特点自动选择，生成单项报表内容。n 组合报表指对系统内在某些关键参量进行统计分析并组合生成的报表。报表内容由用户根据运营要求进行定制，报表格式可通过EXECL导出。组合报表按时间又分为日报表，周报表和月报表等固定报表以及按时间段自定义生成报表。n 在集中管理平台上通过查询各子系统的日志记录可生成各类日志报表，日志报表以日志清单的格式输出。报表的生成分为自动和手动二种方式，通常日报表和周报表可设为自动生成。其他报表通过手工方式进行定制。4.5 个性化管理功能系统参数配置：系统为所监控的系统和设备提供了极为完善的配置功能，可以提供系统的报警方式、模拟量阀值

48、、数字量阀值、专家处理提示、安全时段、联动、强制复位等丰富的客户化设置，用户可根据自己风电场管理的模式和要求进行灵活的设置。具有系统参数修改权限的操作者能对整个系统软件的运行参数、数据管理参数、报警参数等进行配置、修改，如配置或修改不当，运行出现故障时，系统会自动将数据恢复到上一次正常状态。监控参数配置：只有具有权限的操作者才能修改监控对象的监控参数，包括新增、删除、修改监控对象的监控参数，若修改不当，系统会在下一次启动时自动恢复上一次正常状态。所有修改监控参数操作均可为在线执行，而不必重新启动系统，只需要保存所修改后的监控参数即可，使系统的操作更为简单。4.6 数据管理功能系统的数据管理功能

49、具有强大的数据处理能力及丰富的功能模块。系统可存储多年的数据（仅与硬盘空间有关），可查询任意监测对象在任意时间段内的历史数据（通过列表方式和曲线图方式显示），最大值，最小值，平均值及某一特定时刻数值。系统对敏感设备数据刷新能力在1秒以内，并可以对任意监测对象的历史记录进行查询，可生成各个时间段内的历史曲线。实时数据：系统的数据管理可实时查询风电场内各监控设备的运行状态、运行参数及各种故障参数等所有的数字、模拟数据，所有数据均以友好的人机界面显示出来。系统持续不断地收集各监控单元上报的各种实时数据，并根据各监控点的实际情况将采集的数据进行分析、处理；系统根据采集到的数据生成实时动态曲线图，供操作

50、员分析风电场设备和环境变化的发展趋势，以做出有效的事故预防处理。历史曲线：系统能够保存所有监控数据。利用历史数据可随时查询各个监测项目的历史资料，查询任一天、任一时或跨月份的历史数据曲线，亦可查询某一天的最大值、最小值和平均值，将查询结果以列表方式显示或打印，供分析统计之用。数据备份：系统具有自动数据备份功能，以保证主数据库损坏后能立即恢复。对于事件记录、操作记录等重要信息均实行多重备份，除在每个监控服务器处存储备份外，在系统的主用服务器中还有一份总的记录备份。确保发生事故后有据可依。4.7 远程访问功能系统提供完整的B/S远程访问功能，管理者可在局域网LAN内任意PC终端通过浏览器（IE）方

51、便地远程查看各风电场内设备、系统的运行状况，远程WEB浏览器访问界面与监控主机界面完全一致，不存在操作习惯和方式的改变。如果权限允许也可对智能设备、系统进行远程的控制管理，以提高系统的易用性和可管理性。系统无缝集成Internet浏览功能，极大地方便了用户的远程监控。用户通过网络能随时随地访问监控服务器，实时了解所有监控点的详细变化情况。Internet浏览功能特点：1、内容丰富全面：包含了各监控点的所有情况。2、界面统一：浏览界面内容与监控管理端的界面一致。3、实时性强：所有监控信息均为此刻现场实际情况。4、告警弹出：当有事件发生时，Web界面主动弹出告警信息，显示告警设备的监控画面。5、便

52、于扩展：当监控点内容扩展时，监控内容和界面显示发生变化，网页内容能够及时根据监控界面内容变化而变化，便于系统的扩展，并能保持监控界面一致。系统支持短信查询监控功能，对建有短信报警的子系统，可自定义短信命令代码，支持通过移动或联通网络的短信互动收发来远程查询风电场设备的运行状态、控制设备的启停等，方便管理人员随时随地了解风电场动力环境设备运行情况。短信查询监控功能具有严密的安全防范，只有授权用户才能进行操作，用户授权分成多种等级，不同等级用户拥有不同的操作权限。4.8 系统安全性4.8.1 不间断稳定运行系统全部硬件均为工控设备，硬件网络清晰简单，扩展非常方便，而且可靠性极高。信号处理接口板的平

53、均无故障时间也在20万小时以上。模块采用全密封结构，固态封装，可靠性极高。系统的前端采集主机采用内置WEB浏览服务功能的嵌入式主机LONWEB，其可对风电场环境的配电设施、动力设备、环境状况、安防系统等进行信息采集；内嵌复用的RS485/RS232串口数据服务器及电子看门狗，并集中了远程数据采集、内置上下限设置、实时状态显示、故障告警、应急控制、多点对多点联动及WEB配置网页等诸多功能。嵌入式监控服务器具有以下优点：（1）前端数据存储与同步：嵌入式LONWEB具备数据储存功能，可保存13个月的采集数据，具备覆盖保存功能，自动实现前端数据采集的备份功能。（2）数据自动覆盖存储：嵌入式LONWEB

54、能保存采集点的采集数据，保存时间可设定，并在存储盘满时，自动删除最陈旧的数据，确保存储的数据为最新一段时间内的。（3）数据补调：当嵌入式LONWEB与风电场监控中心管理主机通讯中断恢复后，监控中心主机请求上调在通讯中断时间内缺少的数据，PAC嵌入式监控前端响应其请求，重新发送通信中断过程中保存的数据。（4）信息同步：嵌入式LONWEB与风电场监控中心管理主机建立信息同步机制，可手动或自动同步数据，同步的数据包括：设备采集定义、报警定义、报警记录、历史数据等。传统的工控机监控系统与嵌入式监控系统的对比如下：比较项目嵌入式监控系统传统工控机监控系统主机嵌入式采集设备PC配件、工控底板配工控机箱或普

55、通PC监控接口RS232/RS4854，RJ451需扩展卡，最多16路体积小：18941107mm3或1U机架位工控机箱，加上显示器等要占1个专门的工作台抗干扰性好差稳定性好一般，硬盘和外设容易损坏操作系统嵌入式Linux实时系统Windows系列数据库MySQLParadox、MsSQL、MySQL系统升级及补丁软件系统不需升级及打补丁软件系统需升级及打补丁稳定性好：不易受病毒感染或黑客入侵一般：易受病毒感染或黑客攻击，操作系统需不断升级连接设备数量每个串口可连接多达253个不同速率和协议的设备（超过31个设备需中继）每个串口连接的设备的速率和数据格式必须相同，连接较多不同速率的设备时需要较

56、多扩展卡端口支持基于嵌入式LONWEB的以上优点，在其基础上建立的统一监控平台可极其方便的为现场设备管理和环境监控提供一体化解决方案，不但大大简化了现场监控系统，而且有效地提高了整个系统的稳定性和安全。4.8.2 通讯线路网络化风电场配前端嵌入式监控服务器，通过局域网连接到监控中心，极大程度减少布线的复杂及线路间的相互干扰。网络化的监控线路具有以下优点：1、扩展性能强。2、线路结构简单，维护方便。3、抗干扰能力强。4、具有前端数据备份能力。4.8.3 双机冗余热备鉴于风电场设备安全的重要性，系统设计中心管理服务器的双机备份功能，为系统在高端应用中提供高稳定性的冗余数据采集和监控系统。系统可分别

57、配置两台相同配置的服务器，分别作为主服务器和备服务器。下图为双机备份工作方式的示意图。正常状况下主用服务器可以与来自嵌入式数据采集终端所连接的串行设备收送资料。当主用服务器停止反应时，切换至交换控制状态，作为后备的备份服务器会立即取代主用服务器的地位，并实现主服务器的所有功能。双机冗余备份系统具有以下功能： 主动检测：双机冗余热备功能与为用户提供的系统实时自检功能组合在一起可建立起两个主机间的主动检查功能。备服务器实时监测主服务器的运行状态，当发现主服务器运行异常后立即切换至控制状态，取代主服务器的位置。 被动检测：双机冗余热备功能与为用户提供的看门狗硬件和软件组合在一起可建立起两个主机间的被动检查功能。只要主服务器停止回应，看门狗立即给备服务器发出警报，备服务器接收到报警后立即切换到控制状态。此步骤有时只需花数微秒时间；有时则需花一至两秒时间。时间的长短由看门狗所提