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5G赋能海上风电场运维监测系统

2020-07-15 09:54
广和通
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在能源危机和环境污染的双重背景下,风力发电作为一种清洁、可再生的新型能源,已经成为各国政府重点扶持和发展的领域。我国近几年在风力发电领域加大了政策和资金支持,今年4月,国家发改委提出大力发展“新基建”政策,新能源位列其中。作为新能源的龙头项目,在以5G引领的新基建浪潮中,风力发电将迎来怎样的智能化改造?

风力发电一般有陆上、海上两种方式。与陆上风电场相比,海上风电场的优点主要是不占用土地资源,基本不受地形地貌影响,风速更高,风电机组单机容量更大(3~5兆瓦),年利用小时数更高。海上风电效率更高,但其前期部署的技术难度大,且运维管理成本高达40%,也成为管理者的难题。

行业痛点

目前已确定的世界最大海上风电机组为GE研发的Haliade-X,GE称其开发功率最大,功能最强。整机高达可到260米,叶轮直径最长可达220米,可持续为16,000个家庭持续供电。但其特殊的环境与部署技术,也给运维带来的难题:

1、 海上风电场远离陆地,运维难度远高于陆上风电场,存在通达困难、作业时间长、危险系数高等难点。海上环境复杂,风浪大,作业的风险性大,而且运维人员还需要登高进行电力作业,处在高压或特高压环境,易发生人身伤亡事故。

2、 由于过分暴露在盐雾、潮湿等环境条件下,海上风电发生火灾的概率要高于陆上风电。海上大容量风电机组塔筒更高、叶片更长,也增加了因雷击造成火灾事故的风险。肉眼可视范围小,增加了作业风险。

3、“即使是着了火,也不能保证随叫随到。一个是出船的费用太高,再者风大浪急的时候也不允许过去,出个故障就去修应该是做不到的。海上机组一般都会有充分的冗余设计,实在不行,只能是停机慢慢等了。” 从业人员感叹道!

5G远程运维监测解决方案

为了便于海上与陆地运维人员相互间能够进行运维通信,需要在沿海地区附近建设5G微型基站,增强5G网络覆盖,以满足无线通信需求。利用5G大带宽、低时延、广连接的特性,通过在风机部署专门的在线监测传感器、主控系统、或SCADA后台软件,采集风机的振动、温度、油液、风速、电压、电流等数据,使后台人员能够实时获取监控信息、制定维修策略,减少风机非计划停机次数和降低机组的运行维护费用等。

利用5G网络低时延的特性,获取运维海域的实时水文,测风塔、载人运维船、运维人员等实时数据信息,通过大数据信息中心的精准计算和分析,能自动向所有的运维船舶发出预警信息,同时在信息中心即可实时监控人员出海情况,当波浪等条件不适合出海时,即使载人运维交通船已经出海,也能够顺利召回载人运维船,从而保证运维人员的安全。

5G+AI+大数据分析,通过创建数据模型+智能诊断分析,提升运维诊断效率,保障每次运维的执行效率。

结合5G无人机、巡检机器人等智能产品远程巡检设备运行情况,有利于在云端对设备运行与环境数据进行大数据分析,开展预测性维护与备品备件管理,减少设备停机维护带来的损失,提高运维数字化、智能化水平。

广和通5G模组赋能海上风电无线联网

依托高速大带宽、超低时延的5G技术,内置广和通FG150(W)/FM150(W) 5G无线通信模组的工业网关与风电场现场设备建立稳定、可靠的无线联网,可完成远程海上风电场数据监测与分析。一旦出现故障,可直接通过手机报警功能跟维护人员联系,便于相关人员及时发现报警故障,并及时进行处理和维护。同时网关支持多中心同时连接,可同时将数据发送至远程监测终端,实现多中心同步监测,提高管理效率。由于采用了无线模式,不需要布线,数据传输的安全性得到了很大的提高,易于维护和推广。

广和通FG150(W)/FM150(W) 5G系列模组目前已正式调通国内四大运营商5G SA组网实网,实现全网通。

· 支持独立组网(SA)和非独立组网(NSA);
· 支持5G Sub 6和毫米波,同时兼容WCDMA和LTE;
· 丰富的接口:USB3.1, PCIe3.0, UART, GPIO, I2C, RGMII, MIPI, UIM, I2S, SDIO, SPI;

· 兼容多种操作平台:Linux, Android, Windows;

· 功能特性:FOTA/DFOTA, VoLTE, GNSS(GPS/GLONASS/Galileo/Beidou), Audio, eSIM 等。

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深圳市广和通无线股份有限公司创立于1999年,是全球领先的物联网无线通信解决方案和无线通信模组提供商。我们致力于将可靠、便捷、安全、智能的无线通信解决方案普及至每一个物联网应用场景,为用户带来完美无线体验,丰富智慧生活。2017年,广和通在深圳证券交易所创业板上市(股票代码:300638),成为中国首家上市的无线通信模组企业。广和通提供技术领先的5G/ 4G/ LTE Cat 1/ 3G/ 2G/ NB-IoT/ LTE Cat M/安卓智能/车规级/ GNSS/Wi-Fi/蓝牙无线通信模组,通过与物联网终端的集成实现终端设备数据的互联互通和智能化,从而赋能千行百业的数字化转型。广和通在智慧零售、ACPC(始终连接的PC)、车联网、智慧能源、智能安防、智慧城市、智慧家庭、智慧医疗、智慧农业、无线联网设备等领域积累了众多国内外优质客户,良好的客户资源为公司持续稳定发展提供了有力保障。广和通总部位于中国深圳,在深圳和西安设有研发中心,在美国、德国、印度、台北、香港设有分公司,目前约有1000多名全球员工,业务遍及100多个国家。

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