本發(fā)明涉及風(fēng)電機組監(jiān)測，具體為一種海上風(fēng)電機組機艙溫度監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、海上風(fēng)電是指在海域中建設(shè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，利用海風(fēng)資源發(fā)電。相比陸地風(fēng)電，海上風(fēng)電具有風(fēng)速更穩(wěn)定、更大的發(fā)電潛力和更少的視覺污染等優(yōu)勢，因此在近年來得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

2、目前使用的海上風(fēng)電機組基本實現(xiàn)了無人值守，但大多數(shù)風(fēng)電機組的機艙長期工作在高空、海上等復(fù)雜惡劣的外部環(huán)境下，如溫差變化大、風(fēng)速劇烈、沙塵酸雨污染、海面環(huán)境波動強等等，導(dǎo)致風(fēng)電機組故障率較高，增加風(fēng)電場的運維成本。其中多數(shù)嚴重事故是由于機艙內(nèi)部超溫導(dǎo)致，風(fēng)電機組機艙內(nèi)的主要熱源是艙內(nèi)的運行部件，在運行過程中產(chǎn)生的摩擦、碰撞和電磁損耗都會導(dǎo)致升溫，而潤滑油和散熱片在發(fā)電機的高強度運行中性能會下降，加上機艙內(nèi)部其他部件運行狀態(tài)的變化和環(huán)境的影響，這些因素綜合作用導(dǎo)致風(fēng)電機組機艙產(chǎn)生不確定溫升。

3、在研究中發(fā)現(xiàn)，機艙溫度的異?？赡軙?dǎo)致部件損壞、風(fēng)機停機等情況的發(fā)生，從而導(dǎo)致海上風(fēng)電機組發(fā)生故障，無法正常運行或者執(zhí)行工作任務(wù)，嚴重時還會引發(fā)火災(zāi)造成巨大的人財損失。因此，如何對海上風(fēng)電機組的機艙溫度進行預(yù)測，以對風(fēng)電機組是否出現(xiàn)故障進行監(jiān)測成了一個亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種海上風(fēng)電機組機艙溫度監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)，解決了機艙溫度的異?？赡軙?dǎo)致部件損壞、風(fēng)機停機等情況的發(fā)生，從而導(dǎo)致海上風(fēng)電機組發(fā)生故障，無法正常運行或者執(zhí)行工作任務(wù)，嚴重時還會引發(fā)火災(zāi)造成巨大的人財損失的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種海上風(fēng)電機組機艙溫度監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)，包括紅外熱像模塊，智能感應(yīng)器模塊、遠程監(jiān)測模塊、動態(tài)調(diào)整傳輸速率模塊、適應(yīng)性路由選擇模塊、錯誤控制和重傳模塊、自我監(jiān)測和優(yōu)化模塊、數(shù)據(jù)記錄與分析模塊和總監(jiān)測模塊；

3、紅外熱像模塊，用于利用紅外熱像儀對機艙內(nèi)部進行掃描，通過檢測和分析不同區(qū)域的熱輻射，得出機艙內(nèi)部的溫度分布情況；

4、智能感應(yīng)器模塊，包括有智能網(wǎng)絡(luò)和人工智能，用于利用智能感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)，在機艙內(nèi)部布置多個溫度傳感器，并將它們連接到一個智能網(wǎng)絡(luò)中；

5、遠程監(jiān)測模塊，包括有多個無線溫度傳感器，用于將監(jiān)測到的機艙數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇倷z測模塊中，以便進行實時分析和記錄；

6、動態(tài)調(diào)整傳輸速率模塊，用于紅外熱像模塊、智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊在傳輸至數(shù)據(jù)記錄與分析模塊的過程中，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況動態(tài)調(diào)整傳輸速率，如：在帶寬較小或者網(wǎng)絡(luò)擁堵時，降低傳輸速率以避免丟包和傳輸延遲；而在帶寬充足時，提高傳輸速率以最大化數(shù)據(jù)傳輸效率；

7、適應(yīng)性路由選擇模塊，用于紅外熱像模塊、智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊在傳輸至數(shù)據(jù)記錄與分析模塊的過程中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和路由器的當(dāng)前負載選擇最優(yōu)路徑，并使用基于跳數(shù)、延遲、帶寬或其他性能指標(biāo)的路由算法，以確保數(shù)據(jù)盡快到達目的地，并減少網(wǎng)絡(luò)擁塞；

8、錯誤控制和重傳模塊，用于紅外熱像模塊、智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊在傳輸至數(shù)據(jù)記錄與分析模塊的過程中，處理數(shù)據(jù)包丟失或損壞的情況，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)反饋調(diào)整重傳時間間隔或重傳次數(shù)，從而提高數(shù)據(jù)的可靠性和傳輸成功率；

9、自我監(jiān)測和優(yōu)化模塊，用于紅外熱像模塊、智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊在傳輸至數(shù)據(jù)記錄與分析模塊的過程中，通過周期性或事件驅(qū)動的自我監(jiān)測，檢測網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)變化，并進行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化調(diào)整包括監(jiān)測丟包率、延遲變化和節(jié)點可達性，并及時做出響應(yīng)以維持或提升通信質(zhì)量。

10、優(yōu)選的，海上風(fēng)電機組機艙溫度監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)，還包括自動報警模塊、故障監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)預(yù)測模塊、故障診斷模塊和預(yù)警與通知模塊。

11、優(yōu)選的，自動報警模塊，用于建立機艙內(nèi)各部件溫度的安全范圍，因此，通過紅外熱像模塊，智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊對機艙內(nèi)的溫度實時進行監(jiān)測，當(dāng)機艙內(nèi)某個部件的溫度超過設(shè)定的安全范圍時，此模塊會自動觸發(fā)報警，通知相關(guān)人員進行處理。

12、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)記錄與分析模塊，用于將紅外熱像模塊，智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊所監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)長期記錄并進行分析。

13、優(yōu)選的，故障監(jiān)測模塊，包括各種傳感器，如振動傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，用于監(jiān)測機艙內(nèi)部各個部件的狀態(tài)，實時監(jiān)測機艙的運行情況，并且可以檢測到潛在的故障跡象。

14、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)預(yù)測模塊，用于通過故障監(jiān)測模塊對機艙內(nèi)各項數(shù)據(jù)進行采集并進行數(shù)據(jù)處理和分析，通過對數(shù)據(jù)進行模式識別、特征提取、異常檢測算法處理，可以識別出是否存在潛在的故障跡象；

15、數(shù)據(jù)預(yù)測模塊利用數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)，可以建立機艙故障的預(yù)測模型，從而提前預(yù)警可能的故障，減少停機維護時間。

16、優(yōu)選的，故障診斷模塊，用于一旦數(shù)據(jù)預(yù)測模塊診斷到異常情況或故障跡象，會通過預(yù)設(shè)的規(guī)則或算法進行故障診斷，確定故障的類型、位置和嚴重程度。

17、優(yōu)選的，預(yù)警與通知模塊，用于故障診斷模塊確認有故障存在時，此模塊會將預(yù)警信號傳遞至總監(jiān)控模塊并發(fā)出鳴笛，警示相關(guān)人員或系統(tǒng)操作員；

18、預(yù)警與通知模塊，通常包括故障類型、位置、可能的影響以及建議的處理措施。

19、優(yōu)選的，總監(jiān)測模塊，包括海上監(jiān)測中心和岸上檢測中心，用于將紅外熱像模塊，智能感應(yīng)器模塊、遠程監(jiān)測模塊和預(yù)警與通知模塊所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行記錄和存儲，形成歷史數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)運行狀況的分析和評估提供依據(jù)，幫助優(yōu)化系統(tǒng)性能和提高可靠性。

20、本發(fā)明提供了一種海上風(fēng)電機組機艙溫度監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)。具備以下有益效果：

21、1、本發(fā)明通過利用紅外熱像模塊，智能感應(yīng)器模塊和遠程監(jiān)測模塊的三種不同的溫度監(jiān)測技術(shù)，可以對海上風(fēng)電機組機艙溫度進行有效監(jiān)測，確保機艙內(nèi)部的溫度在安全范圍內(nèi)，并及時采取相應(yīng)的措施，保障風(fēng)電機組的正常運行，并且通過本實施方式，故障預(yù)警系統(tǒng)可以幫助及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，降低故障對生產(chǎn)和設(shè)備造成的損失，確保設(shè)備的安全運行。因此，這些模塊的結(jié)合運用能夠有效保障海上風(fēng)電機組機艙內(nèi)部的溫度安全，最大程度地減少故障風(fēng)險，確保風(fēng)電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行，降低了維護成本，并且這些模塊的結(jié)合運用能夠保障海上風(fēng)電機組的安全穩(wěn)定運行，提高設(shè)備的可靠性和效率，確保風(fēng)電項目的長期可持續(xù)發(fā)展。

22、2、本發(fā)明通過動態(tài)調(diào)整傳輸速率模塊，在帶寬較小或網(wǎng)絡(luò)擁堵時，降低傳輸速率有助于避免丟包和傳輸延遲，從而確保數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性，在帶寬充足時，提高傳輸速率能夠最大化數(shù)據(jù)傳輸效率，快速將數(shù)據(jù)送達目的地，提升實時性和響應(yīng)性。通過適應(yīng)性路由選擇模塊，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和路由器負載，選擇最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸路徑。通過基于跳數(shù)、延遲、帶寬等性能指標(biāo)的路由算法，減少傳輸時延和網(wǎng)絡(luò)擁塞，確保數(shù)據(jù)快速穩(wěn)定地到達目的地。通過錯誤控制和重傳模塊，處理數(shù)據(jù)包丟失或損壞情況，通過調(diào)整重傳時間間隔或重傳次數(shù)，提高數(shù)據(jù)的可靠性和傳輸成功率，這有助于確保即使在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，數(shù)據(jù)也能夠完整地傳輸和記錄。

23、3、本發(fā)明通過自我監(jiān)測和優(yōu)化模塊，周期性或事件驅(qū)動的自我監(jiān)測能夠及時檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，如丟包率增加、延遲變化或節(jié)點可達性問題，根據(jù)監(jiān)測到的變化，實時做出優(yōu)化調(diào)整，保持或提升通信質(zhì)量，這種響應(yīng)性的優(yōu)化可以確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定性和效率。綜合而言，這些模塊的結(jié)合運用，不僅能夠在各種網(wǎng)絡(luò)條件下保障數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性和可靠性，還能最大化數(shù)據(jù)傳輸效率，提升系統(tǒng)的整體性能和用戶體驗。這些優(yōu)化能夠有效支持數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和分析，從而提供更可靠和精確的監(jiān)測與控制服務(wù)。