风机监控系统及通信系统

基于风机运行状态识别的智能监控系统设计及实现第一章引言随着科技的不断发展，人们的生活质量得到了很大的提高。

在工业领域，机械设备的自动化和智能化是当前的发展趋势。

随着工业自动化程度的不断提高，对工业设备的运行状态监控也越来越重要。

特别是在风机设备的运行中，如果能及时监控到风机运行状态，可以在遇到问题时，及时进行处理，从而保障风机的正常运行。

本文结合机械控制及信息处理的相关知识，设计实现了基于风机运行状态识别的智能监控系统。

该系统通过传感器采集风机的相关数据，利用数据进行分析，实现对风机运行状态的识别和监控。

下文将对该系统设计的实现过程进行详细介绍。

第二章系统需求分析2.1 系统目标本项目旨在研究基于风机运行状态识别的智能监控系统，在保证风机正常运行的前提下，及时发现风机出现的故障和异常情况，从而保障生产运行的正常性。

2.2 功能需求该系统主要需要实现以下功能：（1）采集风机相关数据。

（2）根据采集到的数据进行特征提取。

（3）根据特征数据进行分类识别，判断风机运行状态是否正常。

（4）实现对风机状态的单独监控，并及时向操作员报警。

2.3 技术需求该系统需要具备以下技术要求：（1）传感器通过有线或无线方式采集数据。

（2）利用机器学习算法进行特征提取和分类分析。

（3）利用无线通信技术实现对风机状态进行监控及远程控制。

（4）主要硬件设备包括传感器、数据采集模块、机器学习处理单元、通信模块等。

第三章系统设计3.1 系统硬件设计（1）传感器：采用温度传感器、震动传感器等多种传感器，对风机运行状态进行监测。

（2）数据采集模块：实现各类传感器信息的采集和传输，将数据传送至机器学习处理单元。

（3）机器学习处理单元：采用ARM9处理器，配备高速DDR 内存和SOC芯片，存储风机数据，进行特征提取和分类分析。

（4）通信模块：采用4G无线通信模块，实现对风机状态的实时监控。

3.2 系统软件设计本系统主要采用C++和Python进行软件开发，具体实现如下：（1）数据采集模块相关程序：用C++编写，实现风机数据的采集和传输。

号
电量采集系统 就地监控系统 中央及远程监控系统
风机与风机间或风机与控制中心的网络通信部分
风电控制系统的现场控制站包括：
塔座主控 制器机柜
变流器系 统
现场总线 通讯网络
机舱控制 变桨距系
站机柜
统
现场触摸 以太网交
屏站
换机
UPS电源
紧急停机 后备系统
风电控制系统基本功能：
（1）数据采集（DAS）功能：包括采集电网、气象、机组 参数，实现控制、报警、记录、曲线功能等
系统目前普遍采用，
简单可靠，但是对风能 的利用不充分，因为风 力机只有在一定的叶尖 速比的数值下才能达到 最高的风能利用率。
变速恒频机组结构
变速恒频机组特点
风力发电机组的转速随风速的 波动作变速运行，但仍输出恒 定频率的交流电。
此方式提高了风能的利用率， 增加了系统的柔动性，但将导 致必须增加实现恒频输出的电 力电子设备，增加系统复杂性。
实时显示生产情况和分机运行、故障报警
多个风电场集中监控，可接入检测不同电场合风机，规 避不同机组和中控系统复杂性，通过一套系统检测和管 理。 可以接入升压站、测风塔及气象等数据，形成综合对比 分析。
谢谢观看！
②系统显示各台机组的运行数据，如每台机组的瞬时发电 功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风 速、风向等，将下位机的这些数据调入上位机，在显示器 上显示出来，必要时还可以用曲线或图表的形式直观地显 示出来。
③系统显示各风电机组的运行状态，如开机、停车、调向、 手/自动控制以及大/小发电机工作等情况，通过各风电机组 的状态了解整个风电场的运行情况。
（2）机组控制功能：包括自动启动机组、并网控制、转速 控制、功率控制、无功补偿控制、自动对风控制、解缆控

风机scada监控标准风机SCADA监控标准是指在风力发电场中，用于监控和控制风机运行的监控系统的标准和规范。

这些标准通常由国际标准组织、行业协会以及国家标准化机构制定，并且会涉及到硬件、软件、通信、安全等方面的要求。

下面我将从多个角度来回答你关于风机SCADA监控标准的问题。

首先，风机SCADA监控标准涉及到硬件方面的要求。

这包括对监控系统中使用的传感器、控制器、数据采集设备等硬件设备的规范要求，比如设备的精度、稳定性、可靠性以及对恶劣环境的适应能力等方面的要求。

此外，还包括对硬件设备的安装、布线、维护等方面的标准规定。

其次，风机SCADA监控标准也涉及到软件方面的要求。

这包括监控系统的软件平台、数据处理算法、用户界面设计等方面的标准规定。

比如，监控系统的软件应具备实时性、稳定性、易维护性等特点，能够对风机的运行状态进行实时监测、数据分析和故障诊断等功能。

另外，风机SCADA监控标准还会涉及到通信方面的要求。

监控系统通常需要与风机、数据中心以及其他监控设备进行数据交换和通信，因此需要规定通信协议、网络架构、数据传输安全等方面的标准要求，以确保监控系统的稳定可靠运行。

此外，风机SCADA监控标准还会包括对监控系统的安全性要求。

这包括系统的防护措施、数据的加密传输、权限管理等方面的标准规定，以确保监控系统不受到恶意攻击和非法访问，保障风机运行的安全稳定。

总的来说，风机SCADA监控标准是为了规范风力发电场中监控系统的设计、安装、运行和维护，以确保监控系统能够准确、可靠地监测和控制风机的运行，提高风电场的运行效率和安全性。

这些标准的制定和遵守对于风电行业的发展和风电设备的运行具有重要意义。

工作站 工作站 服务器
工作站
打印机
工作站
网状
计算机数据通信网络拓扑结构
组合拓扑结构图
金风1.5兆瓦机组的通信网络结构
• 随着风力发电机组大型化的发展趋势，风机通讯的即时性、可靠性、稳定性 显得更为重要，为此，公司1.5兆瓦风力发电机组采用了工业以态网的组网模 式。 • 以太网是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以 太网的技术标准。它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的 内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局 域网标准，如令牌环、FDDI和ARCNET。 • 工业以态网是指应用到工业控制系统的以态网。 • 金风科技1.5兆瓦风机监控系统主要功能是获取统计风机运行数据，即时获取 风机运行状态，并进行简单控制。由于风机控制主要是通过就地PLC完成， 中央监控系统对就地信息获取的即时性要求并不高，但需要获取准确的风机 运行状态与数据。另考虑风机中控与各风机间实际地理位置情况、风机通讯 成本，及现场对通讯端口需求情况（一般只需要3个网口），设计采用自愈环 网结构。以下为几种自愈环网结构。 • 单环路结构 • 应用在风机较少项目（10台以下）上。 • 当此环路上的某一个节点发生故障时都不会影响其它节点的正常通信。
达坂城5台兆瓦级风机 通信网络结构
金风1.5兆瓦机组风机内通信连线
中央监控系统软件的介绍
• 金风中央监控采用C/S结构设计，使用数据库实现数据存储。通 过实现各个风机主轮训方式实现风机数据的实时显示。通过实现 各个风机单独查询方式获得选定风机的实时详细状态显示。通过 实现命令下达方式实现对选定风机的就地控制。 • 由于系统是就地控制系统。所以是一个相对独立的自动化监控系 统。它通过与风机适配器的结合获得风机的各实时数据并选择存 入数据库中。通过分析处理、显示、统计等一系列的过程来完成 对风电厂各个风机的自动化监控。 • 本系统符合IEC标准协议，具有协议无关性。即任何协议的风机 协议均可在适配器适配后连接此系统运行。 • 为了使软件在WINDOWS中达到最佳显示效果，请将WINDOWS 显示分辨率设置为800×600以上，颜色设置为256种以上颜色。

风力发电电力监控系统介绍1. 背景风力发电是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

在我国能源的需求下，风力发电不断的扩展，风电建设的工作也不断的加大，其中一个电力公司会有几个风电场，而这些风电场大多数都会分布在不同的区域。

同时，一个风电场根据规模的不同，会拥有几十到上百台不等的发电风机，这种条件的影响下，每个风电场都会有自己的电力监控系统。

但是，对于多个风电场的统一管理就增加了难度，为了解决这一问题，集控中心的出现就很好的解决了这一问题。

因此，风电场在网络化、智能化在提高生产效率和管理效率的同时，也为恶意攻击者增加了新的攻击途径，近几年电力发生的安全事件层出不穷，使得我国电力面临越来越多的安全威胁和挑战。

2.风力发电机组控制系统风力机的运行及保护需要一个全自动控制系统，它必须能控制风机自动启动，控制叶片桨距的机械调节装置及在正常和非正常情况下停机。

除了控制功能，系统用于监测以提供运行状态、风速、风向等信息。

风机控制系统是由塔基主控制柜、机舱控制柜、轮毂控制柜组成。

风力发电机组控制单元（WPCU）是每台风机的控制核心，分散布置在机组的塔筒和机舱内。

图1风电机组总体结构2.1塔座控制站塔座控制站即主控制器机柜是风电机组设备控制的核心，主要包括控制器、I/O模件等。

控制器硬件采用32位处理器，系统软件采用强实时性的操作系统，运行机组的各类复杂主控逻辑通过现场总线与机舱控制器机柜、变桨距系统、变流器系统进行实时通讯，以使机组运行在最佳状态。

塔基控制柜是由PLC主站、RTU（远程接口单元）、工业以太网交换机、UPS电源、触摸屏（本地监控及操作）、各种按钮、指示灯、小型断路器、继电器、加热元件、风机、端子板等等组成。

2.2机舱控制站机舱控制站采集机组传感器测量的温度、压力、转速以及环境参数等信号，通过现场总线和机组主控制站通讯，主控制器通过机舱控制机架以实现机组的偏航、解缆等功能，此外还对机舱内各类辅助电机、油泵、风扇进行控制以使机组工作在最佳状态。

图1 矿井通风机在线监测系统框架图
2.2 PLC硬件设计 S7-300PLC的硬件主要由电源模块、CPU、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、通信模块组成。 （1）数字量输入输出模块主要用于低压柜控制方式及开关状态、电动机接触器及热继电器状态、变频器运行及故障状态、风门接触器状态及台风开到位、关到位状态，并控制低压柜开关的分合闸、电动机的正转/反转和变频/工频启动，以及风门的打开和关闭。 （2）模拟量输入输出模块主要对风机负压及流量、电动机温度和振动、变频器输出转速和电流、低压柜的电力参数等进行AD转换。 （3）通信模块负责与各低压柜内的电参数采集模块、上位机进行通信。2.3 上位机监控软件设计 通风机参数在线监测系统配备RJ45以太网接口，软件接口OPC协议，通过矿井地面光纤主干环网向矿井信息与自动化系统上传信息，实现远方对风机设备实行监测、监控、数据共享等功能。 上位机监控系统功能如下： 1）监测主风机、电机的运行状态（、全压、风量、风速、温度。监测电机的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度。 2）对电机前后轴承温度、电机定子温度、电机电压、电机电流、静压、全压、振动、风流中瓦斯浓度等参数提供历史信息的查询打印，重要参数超限时实时报警，可由用户设置报警上下限。 3）可实时记录风机开关传感器状态，以及每个主电机实施开停动作的具体时刻，并且可根据要求生成报表。 4）监测高压柜电压、电流、有功功率等参数，监测断路器、接触器、操作状态转换开关、保护动作信号等参数。模拟量传感器检测参数、主电机电压、电流等动态参数按合理的时间密度记录（风道环境参数由安全监测系统采集），并生成趋势曲线图。 5）监测数据能够按不同的条件查询，并且便于打印输出，授权的网络终端用户能够远程查看监测数据。 6）提供程序及数据安全管理功能，不同的用户可设置不同的权限，防止未授权用户修改监控系统参数。 7）风机在线监控子系统就近接入环网交换机，通过工业以太网快速接入全矿综合自动化平台，提供OPC接口与自动化平台无缝连接，实现风机的监控和数据共享。 8）可实现风机的遥控自动启停、自动倒换和遥控“反风”运行功能。可实现多种控制方式：本地手动、本地自动、远程手动、远程自动。

徐州中测电子科技有限公司通风机在线监测监控系统技术说明地址：徐州中国矿业大学科技园联系人：郝三宝客户服务电话：1 5996956110电话号码：(0516)83307999传真：(0516)83307899详细描述矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终运行在良好状态，对于保障煤矿安全生产，保护矿工生命和企业财产安全，降低风机能耗具有重要意义。

徐州中测电子科技有限公司成功研制开发的矿井主风机在线监控系统，综合利用现代传感技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、网络通讯技术，基于企业计算机网络实现主风机运行参数、通风数据的实时监测与风机主辅设备控制的一体化，监测内容丰富，控制功能完善，具有实时性强、安全可靠、操作方便、易学易用的特点。

系统结构如图所示，主要由PLC测控系统、上位机冗余组态软件系统、视频监视系统三大部分组成。

系统特点1、PLC测控系统采用双CPU，能够快速准确可靠地完成监测监控功能；2、上位机应用软件采用冗余组态软件系统，使得系统更加安全可靠；3、系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩性强；4、测控功能上的网络化、WEB化。

系统主要功能1、实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各种参数；2、监测风门位置、风机开停状态、反风信号和电机编号等风机运行多种状态信息；3、控制风门开/关、风机启/停；4、自动闭锁控制，保证系统安全；5、具有现场控制、远程控制、手动控制等多种控制方式；6、在控制中心，通过32′液晶电视对风机机房进行24小时监视，通过网络视频服务器实现24小时远程监视。

系统软件功能1、接收、处理、存储、显示PLC系统上传的现场数据，显示方式多样，生动直观；2、自动生成各类报表，内容丰富翔实；3、实时曲线、历史曲线绘制；4、实时监测各类参数，具有超限报警并记录报警信息的功能；5、系统设置了操作权限，只有获得权限的人员才可以操作系统；6、支持远程网络浏览和控制。

风电场监控系统一、风电场监控系统的工作原理风电场监控系统主要由监控中心、数据采集系统、数据处理系统和远程控制系统组成。

监控中心是系统的核心，负责实时监测风电场各个部件的运行状态和数据传输。

数据采集系统通过各种传感器采集风电场各种参数，比如风速、风向、转速、功率等，然后将这些数据传输到监控中心。

数据处理系统对传输过来的数据进行处理和分析，生成报表和图表，为管理人员提供决策依据。

远程控制系统可以实现对风电场设备的远程监控和控制，根据实时数据调整风电场的运行参数，提高发电效率和延长设备寿命。

二、风电场监控系统的功能1. 实时监测：监控系统可以实时监测风电场各个部件的运行状态，包括风机、变流器、发电机等，及时发现故障和异常情况。

2. 数据采集：系统能够采集各种参数数据，比如风速、转速、温度、湿度、功率等，为风电场的运行提供数据支持。

3. 数据处理和分析：通过对采集的数据进行处理和分析，系统可以生成各种报表和图表，为管理人员提供决策依据，比如风电场的发电量、风速变化趋势等。

4. 远程控制：系统可以实现对风电场设备的远程监控和控制，管理人员可以通过监控中心对设备进行调整和维护，提高风电场的安全性和效率。

5. 预警和故障诊断：系统能够通过分析数据快速判断设备的故障和异常情况，及时发出预警信息，为设备维护和保养提供及时支持。

6. 远程维护：监控系统可以实现对风电场设备的远程维护和保养，减少运维人员的出差频率，降低运维成本。

三、风电场监控系统的应用风电场监控系统的应用可以提高风电场的运行效率和安全性，降低维护成本，提高发电量。

它广泛应用于各种规模的风电场，比如百兆瓦以上的大型风电场、地面式风电场、海上风电场等。

1. 大型风电场：对于大型风电场来说，监控系统可以实时监测风机和发电机等设备的运行状态，快速判断故障和异常情况，提高风电场的发电效率和安全性。

2. 地面式风电场：地面式风电场一般设备数量较多，分布范围较广，因此监控系统可以实现对所有设备的集中监控和控制，减少维护成本，提高运行效率。

风机监控系统及通信系统（一）引言概述：风机监控系统及通信系统是目前风能利用和管理中的重要环节之一。

随着风机装机容量的不断增加和风电场规模的扩大，传统的监控方法已无法满足需求。

因此，开发实现高效可靠的风机监控系统及通信系统显得尤为重要。

本文将从以下五个方面介绍风机监控系统及通信系统，并为读者提供更深层次的了解。

正文：1. 系统概述- 风机监控系统的作用和意义；- 不同类型风机的监控特点及要求；- 风机监控系统的基本框架和组成部分。

2. 监控设备与传感器- 不同类型风机监控设备和传感器的功能和应用；- 温度传感器、振动传感器、电流传感器等常用传感器的原理和选择；- 监控设备与传感器的安装、布线和调试注意事项。

3. 数据采集与处理- 数据采集的方式及其特点：有线、无线、远程等；- 数据处理的流程：原始数据采集、数据预处理、数据存储和后续分析；- 常用的数据处理算法：滤波、模式识别、趋势分析等。

4. 远程监控与控制- 远程监控系统的概念及其优势；- 远程通信技术的选择和应用：GPRS、卫星通信、光纤通信等；- 远程监控与控制系统的实现过程和关键技术。

5. 故障诊断与预测- 常见风机故障类型和诊断方法；- 基于机器学习的故障诊断与预测算法；- 故障诊断与预测结果的评估和改进策略。

总结：风机监控系统及通信系统的发展在风能利用领域起着至关重要的作用。

通过本文的介绍，我们深入了解了风机监控系统的概述、监控设备与传感器、数据采集与处理、远程监控与控制、以及故障诊断与预测。

随着技术的不断进步和应用的不断发展，相信风机监控系统及通信系统将在风能行业中发挥更大的作用。

煤矿六大系统的要求和六大系统的主要内容是那些？煤矿井下；安全避险；六大系统；安全监控；人员定位；通信联络；紧急避险；压风自救、供水施救、1 煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统主要用来监控和预警瓦斯、火、冲击地压等重特大事故。

煤矿安全监控系统监测甲烷浓度、风速、风压、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时，自动切断相关区域的电源并闭锁，同时报警。

系统还具有煤与瓦斯突出预警、火灾监控与预警、矿山压力监测与预警等功能[3]。

煤矿安全监控系统在应急救援和事故调查中也发挥着重要作用。

当煤矿井下发生瓦斯（煤尘）爆炸等事故后，系统的监测记录是确定事故时间、爆源、火源等重要依据之一。

根据监测数据突变等信息分析爆炸时间。

根据监测的瓦斯浓度和时间顺序等分析爆源。

根据监测的设备状态分析火源。

根据监测的局部通风机、风门、主通风机、风速、风压、瓦斯浓度等分析瓦斯积聚原因。

根据监测的瓦斯浓度变化，分析波及范围等。

煤矿安全监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口和电缆等组成。

传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）等设置在井下，其他设备设置在地面。

瓦斯监测是防治瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出预警的重要参数。

因此，采煤工作面及回风巷、掘进工作面及回风流等地点必须设置甲烷传感器。

当甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警，提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处，及时处理事故隐患，防止瓦斯爆炸等事故发生。

当甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控区域电源，避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸；避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起瓦斯爆炸。

局部通风机及其风筒风量监测是防治局部通风机停风和风筒漏风造成瓦斯积聚的有效措施。

矿井主扇风机监控系统总体设计研究摘要：在煤矿的生产过程中，煤矿主扇风机起到了关键性的作用，是必不可少的一个设备环节，确保煤矿主扇风机的正常运行对于煤矿整体的稳定性都有着非常重要的影响意义。

在煤矿主扇风机工作的过程中，通常情况下，必须确保二十四小时都有专门人员进行负责，对设备的运作情况加以及时详细的了解。

基于此，为了提高生产效率，降低工人的工作量，增强煤矿安全生产的安全系数，有必要通过监控软件对主扇风机运行现场进行实时监测控制，因此对软件系统的设计显得尤为重要。

关键字：矿井主扇风机监控系统总体设计在煤矿生产过程中，煤矿主扇风机的设置是确保工作安全稳定开展的重要基础。

所以做好风机的安全检测工作，保证风机设备的正常运行是至关重要的一个工作环节。

针对这一问题，设计合理的检测控制系统是十分必要的，能够有效的对风机实施控制以及完成日常、历史运作的记录工作。

因此，应当选择合理的控制方法来对风机进行控制[1，2]。

根据目前国内外技术发展现状，风机监控系统主要有以下四种形式：1 以人工为控制核心的监控系统因为在不少的地方风机是一直保持在工作状态的，二十四小时都必须维持在正常运行的情况狭隘，所以，针对风机所设置的场所，需要安排专门的人员负责设备的操控工作，对风机的运作情况展开实时的掌握，确保故障问题发生的时候能够在第一时间发掘并采取合理的措施予以解决。

通过以上这种方式，安排专门的负责人员进行风机的操控工作，会造成一定的人力浪费，尤其是在夜间负责的工作人员，由于精力有限，所以经常会出现不能在第一时间精确判断出故障问题所在的情况，从而生产环节的安全性无法得到保障。

不过在我国，因为这一工作方式所需要的成本投入较低，所以依旧得到较为普遍的存在。

2 以单片机为控制核心的监控系统这一系统将单片机设定成控制核心，总体的组织框架见图1。

整个系统所选择的是三层集散形式。

由检测元件(传感器)对风机工作状态数据进行采集，经各种变送器后，送入测控模块进行处理，完成风机的实时监测、保护与控制，并通过RS485总线与中央管理计算机通讯，以实现集中监控和管理。

风电基础知识培训风机控制系统风电基础知识培训——风机控制系统随着能源需求的增长和可再生能源的推广，风力发电逐渐崭露头角。

风机控制系统作为风电发电场的关键组成部分之一，发挥着重要的作用。

本文将介绍风机控制系统的基础知识，帮助读者了解其原理和运作方式。

一、风机控制系统概述风机控制系统是风力发电机组的智能管理和控制中枢。

它通过监测和控制风机的运行状态，以实现安全高效的风力发电。

风机控制系统主要包括传感器、执行器、控制器和通信系统等组件。

二、传感器传感器是风机控制系统的重要组成部分，其作用是实时监测风机的各种运行参数。

常见的传感器包括风速传感器、温度传感器、振动传感器等。

通过这些传感器的信号采集和处理，可以对风机的运行状态进行准确的监控。

三、执行器执行器是风机控制系统中的输出设备，用于控制和调节风机的运行。

最常见的执行器是变桨系统、变频器和制动系统。

变桨系统的作用是根据风速的变化调整桨叶角度，以优化风轮的转速和功率输出。

变频器则用于调节发电机的转速以实现恒定的电压和频率输出。

制动系统则在紧急情况下用于停止风机的运行。

四、控制器控制器是风机控制系统的核心，负责对传感器和执行器进行数据的处理和控制。

其功能包括风机的启动和停机、风机桨叶角度的调整、风机的监测和故障诊断等。

控制器具备自动化和智能化的特点，能够根据实时的风速和负荷需求做出准确的控制决策。

五、通信系统通信系统是风机控制系统中的信息传递和交互的手段。

它将控制器和其他设备连接起来，实现数据的传输和指令的下达。

常见的通信方式有有线通信和无线通信。

通信系统不仅可以实现风机之间的联动控制，还可以将风机的运行数据传输到监控中心进行分析和管理。

六、安全保护措施风机控制系统还应当具备相应的安全保护措施，以确保风机的运行安全。

常见的安全保护措施包括风速过高保护、温度过高保护、电流过载保护等。

这些保护措施能够在异常情况下及时采取措施，保护风机和人员的安全。

七、风机控制系统的优化风机控制系统的优化是提高风力发电效率和可靠性的关键。

开关量：是指非连续性信号的采集和输出，包括遥信采集和遥控输出。它有1和0两种状态，这是数字电路中的开关性质，而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。 一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。
控制量：由各类传感器采集到信号后传输到分站进行数据处理后。给控制单元一个控制信号，从而实现风电闭锁、瓦斯电闭锁、故障闭锁。
甲烷传感器的设置 6.1 甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁、屋顶)不得大于300mm，距巷道侧壁(墙壁)不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。
采煤工作面甲烷传感器的设置 6.3.1 长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U形通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图1a所示。Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图1b~图1e所示。
a——U形通风方式； b——Z形通风方式； c——Y形通风方式； d——H形通风方式； e——W形通风方式。 图1 采煤工作面甲烷传感器的设置 6.3.2 采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器必须按图2设置。甲烷传感器T0、T1和T2的设置同图1a；在第二条回风巷设置甲烷传感器T5、T6。采用三条巷道回风的采煤工作面，第三条回风巷甲烷传感器的设置与第二条回风巷甲烷传感器T5、T6的设置相同。
六大系统
煤矿安全监控系统 煤矿井下作业人员管理系统 紧急避险系统 压风自救系统 供水施救系统 通信联络系统
我矿各类监控系统的组成

矿用主通风机在线监控系统执行Q/DGSH042-2010标准）使用说明书目录1 系统概述 (3)1.1 正常工作时条件 (3)1.2 设备交流电源 (3)1.3 系统组成 (3)2 系统型号及主要技术参数 (3)2.1 型号及意义： (3)2.2 通讯方式：以太网、RS485。

(3)3 系统总体结构示意图 (4)4 监控主机功能 (4)4.1 操作管理 (4)4.2 菜单显示 (4)4.3 显示功能 (6)4.4 实现远程控制 (8)4.5 故障查询 (8)4.6 双机切换时间 (8)4.7 打印 (9)4.8 备用电源 (9)4.9 人机对话 (9)5 现场控制 (9)5.1 PLC控制柜的功能： (9)5.2 一体化工控机实现的功能： (10)5.3 终端箱的功能： (10)5.4 电源指示和故障指示功能； (10)6 系统特点 (10)6.1 高可靠性 (10)6.2 实用、易操作性 (11)6.3 监测信息全面 (11)6.4 传输方式灵活 (11)6.5 可扩充性 (11)6.6 可维护性 (11)7 安装调试及注意事项 (11)7.1 安装 (11)7.2 接线 (11)7.3 调试 (12)7.4 注意事项 (12)8 包装、贮运 (12)9 验收及技术服务 (12)10 系统服务 (13)1、系统设备提供和到货 (13)2、工程进度安排 (13)3、设备安装、调试 (13)4、工程文档 (13)5、培训 (13)6、系统验收 (13)7、技术支持和服务 (13)8、保修 (13)1、求支持方式 (13)1．售后服务热线 (13)2．售后服务E-MAIL (13)3．直接与技术人员联系 (13)2、服务工作流程 (13)3、支持升级方式 (14)1 系统概述KJ-XXX矿用主通风机在线监控系统（以下简称系统）应用于煤矿地面，实现对瓦斯浓度、风速、风压、温度、震动、电压、电流、功率等参数进行监测，由S7-300PLC 进行分析处理，并对设备、局部生产环节或过程进行控制，满足全矿或局部范围的风机安全监测监控需要的系统。

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SCADA风机中央监控系统
风机数据对比图
风机参数数据对比图是 选择风机不同的参数数 据在选择时间段内进行 对比显示。 此功能具有很大的灵活 性，无论是此风机包含 的怎样类型的参数数据 都可进行统计对比。

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SCADA风机中央监控系统
风机统计数据图
风机统计数据图统计了 风场风机的指定时间段 内的生产数据显示。 此功能可用于多台风机 的同一时段的纵向比较。 由此功能可轻易检测、 对比出多台风机的运行 性能。
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用户意见反馈及帮助
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SCADA中央监控系统
SCADA中央监控系统是参考了国家863项目
风机中央监控系统的基础上，结合风机IEC标 准使各协议风机数据统一处理后的一套就地 风电场使用的风机检测、控制自动化系统。
版本：1.00
开发：北京慧风科创有限公司
风机生产数据分析
风机生产数据分析 中包含了风速平均、 有功功率平均、无 功功率平均值及计 算得出的可利用率 百分比。 此功能可更加方便 于用户的风机数据 统计及对比。

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风机功率曲线及参数趋势图


风机功率曲线显示了选定风 机在指定运行时间段内的功 率运行状态。 风机参数趋势图包含了指定 风机风速平均值、齿轮箱轴 温、齿轮箱油温、A相电流、 B相电流、C相电流、A相 电压、B相电压、C相电压、 叶轮转速、偏航角度的参数 在选择时段内的趋势变化。
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前置机与连接端口设置
同样，此两项设置亦为系统关键设置，在任何修改提交后请重新启动中控系统。

IP采用分层结构，分为两个部分：前缀和后缀。前缀标 明主机连入的物理网络，地址后缀标明连入物理网络的不同 主机。
网线RJ45接头的制作规则
RJ45接口制作有两种排序标准：EIA/TIA 568B标准和 EIA/TIA568A标准。
568B标准的线序为 ：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、 绿、白棕、棕
568A标准的线序为 ：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、 橙、白棕、棕
常见的光缆故障（一）
• 光纤断裂通常是由于外力物理挤压或过度弯折； • 传输功率不足； • 光纤铺设距离过长可能造成信号丢失； • 连接器受损可能造成信号丢失； • 光纤接头和连接器（connectors）故障可能造成信号丢失
； • 使用过多的光纤接头和连接器可能造成信号丢失；
常见的光缆故障（二）
工业以太网是指应用到工业控制系统的以太网。
以太网的优点
1.基于TCP/IP的以态网采用国际主流标准，协议开放、 完善，不同厂商设备容易互联具有操作性；
2.可以实现远程访问、远程诊断； 3.可以用不同的传输介质灵活组合，如同轴电缆，双 绞线，光纤等； 4.网络速度快，可达千兆甚至更多； 5.支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通 路可达目的地； 6.容量几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料 的故障，具有成熟可靠的系统安全体系； 7.可降低投资成本。
安全防护重点是边界防护，同时兼顾内部的物理、网 络、主机、应用和数据安全，加强机构、人员、系统建设 和系统维护管理，提高系统整体安全防护能力，保证电力 系统及重要数据的安全。
风电场监控系统安全分区要求
控制区包括：风机监控系统、风电场监控系统、无 功电压控制功能、发电功率控制功能、升压站监控功能 、PMU、继电保护装置及管理终端。

基于CAN通信的风机变流器监控技术的研究的开题报告一、研究背景和意义随着风力发电技术的发展，风电变流器作为风力发电系统中的重要组成部分，起着将风力发电机的无规则交流电转换成稳定的直流电并送入电网的作用。

然而，风电变流器在长期的运行中，存在着各种故障，如电路故障、机械故障、软件故障等。

这些故障不仅影响了变流器的正常运行，也可能对整个风电系统造成不良影响。

因此，对风电变流器的监控和故障诊断显得尤为重要。

CAN（Controller Area Network）通信技术是一种广泛应用于工业自动化控制领域的网络通信技术，其高可靠性和实时性能为风机变流器监控提供了有力支持。

二、研究目的和内容本研究旨在基于CAN通信技术，提出一种先进的风机变流器监控技术，并将该技术应用于实际的风电系统中，以实现对风电变流器系统的实时监控和故障诊断。

具体研究内容包括以下几个方面：1. CAN通信技术的原理和应用；2. 风电变流器的工作原理和结构特点；3. 风电变流器运行过程中可能出现的故障类型和诊断方法；4. 基于CAN通信技术的风电变流器监控系统的设计和实现。

三、研究方法本研究采用实验室实验和现场试验相结合的方法，首先在实验室中搭建CAN通信系统，研究CAN通信技术的原理和应用，并设计开发一套基于CAN通信技术的风机变流器监控系统；其次，将所设计的监控系统应用于实际的风电系统中，进行现场实验，对监控系统的性能和故障诊断能力进行测试和分析。

四、预期成果和意义本研究预期可达到以下成果：1. 提出一种先进的基于CAN通信技术的风机变流器监控技术；2. 开发一套完整的、可实现风电变流器实时监控的系统；3. 提高风电系统的运行效率和安全性；4. 对风电变流器监控和故障诊断技术进行探索和发展，为风力发电行业的可持续发展做出贡献。