華能左權(quán)風(fēng)電二期無線MESH網(wǎng)絡(luò)覆蓋和無線傳輸案例
項目背景
? ? ? ? 華能左權(quán)羊角51兆瓦風(fēng)電項目廠址位于晉中市左權(quán)縣羊角鄉(xiāng)，場址距離左權(quán)縣城區(qū)約60公里，場區(qū)平均海拔1050米到1900米，地貌屬于高山區(qū)，山勢陡峭，地形起伏較大，風(fēng)機主要沿山脊布置。該項目安裝21臺運達(dá)90米四段式塔架，總裝機容量51兆瓦。
華能左權(quán)發(fā)電有限公司場站分布區(qū)域面廣，場站分散，大部分場站位于野外，很少有人居住，網(wǎng)絡(luò)信息化薄弱，特別是信息基礎(chǔ)幾乎為零，為進一步提升集團公司各新能源項目基建、生產(chǎn)工作信息化管理水平，支撐現(xiàn)場語音通信、人員定位、巡檢數(shù)據(jù)回傳，行為識別、技術(shù)指導(dǎo)等方面智能化應(yīng)用有效實施，延伸分公司對新能源智慧運維中心、區(qū)域集控中心管理水平，強化現(xiàn)場安全、進度、質(zhì)量管理，提高基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)能力，需要依據(jù)各新能源場站的不同需求建設(shè)部署通信網(wǎng)絡(luò)。本次建設(shè)目標(biāo)為智慧基建配套通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包含通訊基站、工控機、無人機、智慧基建控制系統(tǒng)等設(shè)備及安裝調(diào)試，實現(xiàn)全場區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
風(fēng)電場智能巡檢系統(tǒng)以車載及移動智慧桿為核心，代替人工針對危險區(qū)域及重點設(shè)備實現(xiàn)全天候?qū)I(yè)化巡檢，并通過基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備及部件退化趨勢分析，形成設(shè)備狀態(tài)檢修依據(jù)。系統(tǒng)搭載多種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，全方位監(jiān)測風(fēng)機外觀、儀表、刀閘、閥門等部位，及時發(fā)現(xiàn)各類設(shè)備缺陷并進行智能預(yù)警，保障場區(qū)內(nèi)風(fēng)機設(shè)備運維安全。
客戶項目需求
由于山西左權(quán)地區(qū)風(fēng)電場風(fēng)機均處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，場站現(xiàn)有通訊設(shè)施及通信信號強度，均無法滿足現(xiàn)場電子兩票、人員定位、行為識別、技術(shù)指導(dǎo)等方面智能化應(yīng)用有效實施要求。
華能山西左權(quán)公司為提高電廠的安保級別以及對事件處理的能力，加大場區(qū)風(fēng)機的管控和違規(guī)違法行為監(jiān)控和及時處理，特此欲建設(shè)無線漫游巡檢的無線傳輸系統(tǒng)，對其采集點的視頻圖像，進行遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，以保障建設(shè)巡邏區(qū)域內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)異常情況的及時回傳。而對于移動智慧監(jiān)控桿的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸，尤其是在不同基站下的無縫漫游切換，本公司的無線視頻傳輸解決方案中的無縫切換機制設(shè)備無疑成為解決這一難題的選擇。
根據(jù)客戶提供的信息來看，移動智慧監(jiān)控桿要按照規(guī)劃巡檢路線及風(fēng)機位置進行工作，對場區(qū)風(fēng)機設(shè)備實時視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集并回傳，整個巡檢區(qū)域內(nèi)會分布多個移動智慧監(jiān)控桿，分別在場區(qū)內(nèi)的各個重點區(qū)域。最后采用無線基站將這些風(fēng)機點位的移動智慧監(jiān)控桿全部進行覆蓋，使所有移動智慧監(jiān)控桿在基站中漫游工作不丟包。
?? ??此次項目采用無線傳輸?shù)狞c對多點的組網(wǎng)方式來完成采集的視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。本項目產(chǎn)品采用的是優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄工藝的外殼，密封，屏蔽，具有全天候使用，防水，防塵，防酸，抗振動，抗沖擊，抗強電磁環(huán)境等出眾的高穩(wěn)定性的特點，其環(huán)境防護等級高達(dá)IP68。此外，設(shè)備還擁有寬溫設(shè)計，使設(shè)備能在惡劣的環(huán)境中，如高溫、大風(fēng)、雷雨、冰雪等條件下正常運行。這些特性都確保了本次的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品能在本次特殊產(chǎn)品環(huán)境中應(yīng)用。
因此，本公司無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備針對移動無線漫游傳輸應(yīng)用解決方案能夠進一步滿足華能青海風(fēng)電場巡檢設(shè)計的要求和體驗。
無線傳輸系統(tǒng)總體架構(gòu)
本系統(tǒng)主要由前端采集終端、前端無線發(fā)射終端、無線覆蓋基站、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、監(jiān)控控制平臺等幾個部分組成。
a)前端采集終端包含無線發(fā)射終端、高清攝像機，數(shù)據(jù)分析儀等。
b)無線傳輸平臺由無線覆蓋基站、無線傳輸接收基站、無線車載發(fā)射端、供電電源、工業(yè)交換機等設(shè)備組成。
c)監(jiān)控中心包含視頻監(jiān)控服務(wù)器、設(shè)備分析平臺軟件、工業(yè)大屏、監(jiān)控客戶端等。
風(fēng)電場無線覆蓋漫游傳輸設(shè)計
經(jīng)過對整個風(fēng)電場巡檢區(qū)域勘查后，我司為用戶制定了一套全面、準(zhǔn)確，性價比較高的系統(tǒng)方案，整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖如下：
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該方案主要針對華能左權(quán)發(fā)電有限公司21個風(fēng)機點位設(shè)計，在風(fēng)機的機艙、塔基分別安裝1臺設(shè)備進行無線覆蓋，使用風(fēng)機本身冗余光纖組成環(huán)網(wǎng)。小Mesh設(shè)備融合AP，可釋放2.4G無線信號供手機等移動終端連接；機艙部署的Mesh設(shè)備信號穿透機艙可覆蓋機位附近道路，還可與臨近道路上的車載節(jié)點建立無線連接。塔基設(shè)備在集成光纖環(huán)網(wǎng)模塊、交換模塊的同時釋放信號，確保塔基內(nèi)部的無線網(wǎng)絡(luò)良好，機艙和塔基設(shè)備之間用光纖相連保證通信速率、避免電磁干擾。使用冗余光纖作為通訊干線建起一個完全獨立的局域網(wǎng)。
內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)帶寬能達(dá)到50Mbps，與外部網(wǎng)絡(luò)連接時，帶寬取決于外網(wǎng)出口帶寬。機艙設(shè)備可覆蓋機艙、上半截塔筒、風(fēng)機平臺、還可與車載設(shè)備（移動智慧桿）建立連接進而覆蓋部分道路；塔基設(shè)備可覆蓋塔基、下半截塔筒。
1）本項目采用智能基站UBT2000系列進行了風(fēng)電場區(qū)域的全部無縫覆蓋，由于場區(qū)內(nèi)現(xiàn)場不具體光纖傳輸?shù)臈l件，固采用無線網(wǎng)橋UBT2000系列作為主干鏈路或者光纖連接回傳，將所架設(shè)的無線基站進行鏈路匯合；
2）然后在每個移動智慧監(jiān)控桿上安裝一臺雙鏈路車載AP：UBT2000-M300G、2個1080P的高清攝像頭以及風(fēng)機設(shè)備分析儀；
3）現(xiàn)場將建設(shè)一座升壓站作為控制中心指揮室，在指揮室安裝一臺無線控制器UBT2512-R/AC設(shè)備，將所有基站AP連接到控制器的局域網(wǎng)內(nèi)，配合前端車載和移動智慧監(jiān)控桿進行漫游切換。
項目系統(tǒng)功能
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l?對電場區(qū)域內(nèi)在建機位進行監(jiān)測
l?對電場區(qū)域內(nèi)已建機位進行巡檢
l?對風(fēng)機設(shè)備漏氣、漏液狀況監(jiān)測
l?對巡檢各類數(shù)據(jù)進行回傳，存儲到服務(wù)器
l?對電場區(qū)域內(nèi)進行全域互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)
現(xiàn)場實際效果圖
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客戶價值
整套風(fēng)電場無線巡檢漫游傳輸系統(tǒng)中，我們采用UBT2000系列，無線覆蓋基站采用分體式設(shè)備，配合使用定制扇區(qū)天線。移動端采用車載安裝式設(shè)備，配合使用定制的全向天線。傳輸接收基站為分體式和一體式混合安裝模式。整套系統(tǒng)部署時間較短，快速完成，無線帶寬穩(wěn)定，保證了視頻圖像傳輸質(zhì)量以及各種采集數(shù)據(jù)的通訊，使華能左權(quán)風(fēng)電場在對場區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)施工及生產(chǎn)活動在同行業(yè)中達(dá)到了科技信息化生產(chǎn)的水平，深得公司內(nèi)各級領(lǐng)導(dǎo)的信任，進而促成了雙方戰(zhàn)略合作。