【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风机发电智能巡检领域，涉及数据分析技术，具体是一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统。
技术介绍
1、在当今能源转型的大背景下，风机发电作为一种可再生的能源生产方式，正发挥着越来越重要的作用，与其他新能源相比，风能具有安全、清洁、就地取材、用之不竭的突出优势，近年来我国风力发电量逐年上升。
2、现有的风机发电巡检系统往往通过单一的技术手段对风机进行巡检，对于不同风机发电场景下风机规模的差异，无法采取多种技术手段相结合的方式保证巡检的效果，也无法在效果得到保证的情况下对效率进行优化。
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，用于解决现有的风机发电巡检系统对于不同风机发电场景下风机规模的差异无法采取多种技术手段相结合的方式保证巡检的效果以及效率的问题；
2、本专利技术需要解决的技术问题为：如何提供一种可以采取多种技术手段相结合的方式保证巡检效果以及效率的基于多场景优化的风机发电智能巡检系统。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，包括风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块；所述风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块依次进行通信连接；
5、所述风机规模分析模块用于对风力发电场的规模等级进行分析：将
6、所述巡检模式分析模块用于根据巡检对象的规模等级对巡检模式进行分析：生成非固定时长的巡检周期，对巡检对象进行周期性检查，巡检的实施方式包括措施a、措施b、措施c以及措施d；巡检模式包括效果模式、混合模式以及经济模式；一级规模对象采用效果模式，二级规模对象采用混合模式，三级规模对象采用经济模式；
7、所述巡检模式评估模块用于对巡检完成后的效果进行评估：在巡检对象中所有的风机全部完成巡检之后，获取单机巡检时长sc、巡检问题发现率fx以及发电不合格率bh，并进行数值计算得到巡检对象的效果系数xg，根据效果系数xg对巡检对象采取的巡检模式是否满足要求进行判定，并对不满足要求的巡检模式进行升级；
8、所述巡检优化模块用于对巡检模式满足要求的巡检对象进行巡检优化：通过单机巡检时长sc对巡检模式的效率是否满足要求进行判定，并对不满足要求的巡检模式进行效率优化分析。
9、进一步地，风机叶长yc的获取过程包括：将风机叶片从叶尖到叶根中心位置的距离标记为单叶片长度，将巡检对象中所有风机的单叶片长度的平均值标记为风机叶长yc；场地面积mj的获取过程包括：通过卫星信号确定各个风机在地图上的坐标，并根据坐标在地图上描点，将坐标点任意两两相连形成若干个凸多边形，则凸多边形的外部没有坐标点时为最大凸多边形，并将地图上该最大凸多边形的面积按比例对应的实际面积标记为场地面积mj。
10、进一步地，对巡检对象的规模等级进行分级的过程具体包括：对风机叶长yc、风机数量sl以及场地面积mj进行数值计算得到巡检对象的规模系数gm；通过将巡检对象的规模系数gm与预设的规模高值gmmax以及规模低值gmmin进行比较，对巡检对象的规模等级进行分级：若规模系数gm大于等于规模高值gmmax，则将该巡检对象标记为一级规模对象；若规模系数gm小于规模高值gmmax且大于等于规模低值gmmin，则将该巡检对象标记为二级规模对象；若规模系数gm小于规模低值gmmin，则将该巡检对象标记为三级规模对象。
11、进一步地，巡检的实施方式具体包括：措施a为利用温度传感器以及振动传感器对风机内部设备的运行状态进行实时采集；措施b为利用无人机搭载高清摄像头以及红外热像仪对风机进行不同高度与角度的空中巡检；措施c为利用智能机器人携带传感器按照预定的路线对风机内部的设备结构以及线路连接进行巡检；措施d为巡检人员携带检测设备依次对叶片、塔筒以及风机的内部设备进行检查。
12、进一步地，不同巡检模式采用的实施方式具体包括：采用效果模式对一级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施a＋措施b＋措施c；采用混合模式对二级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施a＋措施b；采用经济模式对三级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施a＋措施d。
13、进一步地，对巡检模式进行效果评估的具体过程包括：单机巡检时长sc为所有的风机均完成巡检之后的巡检时长与风机数量sl的比值，巡检问题发现率fx的获取过程包括：将巡检历史记录中发现的问题总数标记为问题数wt，每巡检一次后巡检次数xj数值加1，对问题数wt、巡检次数xj以及风机数量sl进行数值计算得到巡检问题发现率；发电不合格率bh的获取过程包括：将巡检历史记录中发电量不满足理论要求的风机的总数标记为发电未达标数fw，对发电未达标数fw、巡检总数xj以及风机数量sl进行数值计算得到发电不合格率bh；对巡检问题发现率fx与发电不合格率bh进行数值计算得到巡检单位采取该巡检模式的巡检效果系数xg；将巡检效果系数xg与预设的巡检效果阈值xgmax进行比较：若巡检效果系数xg系数大于等于巡检效果阈值xgmax，则判断该巡检对象采取的巡检模式满足要求，并将巡检对象的单机巡检时长sc发送至巡检优化模块；若巡检效果系数xg小于巡检效果阈值xgmax，则判断该巡检对象采取的巡检模式不满足要求，需要对巡检模式进行升级：若该巡检对象采取的是经济模式，则升级为混合模式；若该巡检对象采取的是混合模式，则升级为效果模式；若该巡检对象采取的是效果模式，则通过升级措施对巡检模式进行升级。
14、进一步地，对巡检模式进行效率评估的具体过程包括：将单机巡检时长sc与预设的单机巡检时长阈值scmax进行比较：若单机巡检时长sc小于单机巡检时长阈值scmax，则判断巡检对象采取该巡检模式的效率满足要求，无需处理；若单机巡检时长sc大于单机巡检时长阈值scmax，则判断巡检对象采取该巡检模式的效率不满足要求，并进行效率优化分析。
15、进一步地，效率优化分析的具体过程包括：将无人机巡检或者人工巡检过程中在各个风机之间移动的时间标记为移动时长yd；对所有的移动时长yd的平均值以及标准差进行数值计算得到最大允许时长zd；在巡检对象中，若某个风机到其他风机的移动时长yd均大于最大允许时长zd，则将该风机标记为优化风机，并配置独立的无人机或者巡检人员对优化风机进行检查。
16、本专利技术具备下述有益效果：
17、通过对风力发电场的风机叶长、风机数量以及场地面积进行计算与分析得到规模系数，从而根据规模系数对风力发电场的规模等级进行分级，保证能够对于不同发电场景下的风力发电场的规模等级进行判断；...
【技术保护点】
1.一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，包括风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块；所述风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块依次进行通信连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，风机叶长YC的获取过程包括：将风机叶片从叶尖到叶根中心位置的距离标记为单叶片长度，将巡检对象中所有风机的单叶片长度的平均值标记为风机叶长YC；场地面积MJ的获取过程包括：通过卫星信号确定各个风机在地图上的坐标，并根据坐标在地图上描点，将坐标点任意两两相连形成若干个凸多边形，则凸多边形的外部没有坐标点时为最大凸多边形，并将地图上该最大凸多边形的面积按比例对应的实际面积标记为场地面积MJ。
3.根据权利要求2所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，对巡检对象的规模等级进行分级的过程具体包括：对风机叶长YC、风机数量SL以及场地面积MJ进行数值计算得到巡检对象的规模系数GM；将巡检对象的规模系数GM与预设的规模高值GMmax以及规模低值GMmin
4.根据权利要求3所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，巡检的实施方式具体包括：措施A为利用温度传感器以及振动传感器对风机内部设备的运行状态进行实时采集；措施B为利用无人机搭载高清摄像头以及红外热像仪对风机进行不同高度与角度的空中巡检；措施C为利用智能机器人携带传感器按照预定的路线对风机内部的设备结构以及线路连接进行巡检；措施D为巡检人员携带检测设备依次对叶片、塔筒以及风机的内部设备进行检查。
5.根据权利要求4所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，不同巡检模式采用的实施方式具体包括：采用效果模式对一级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施A＋措施B＋措施C；采用混合模式对二级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施A＋措施B；采用经济模式对三级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施A＋措施D。
6.根据权利要求5所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，对巡检模式进行效果评估的具体过程包括：单机巡检时长SC为所有的风机均完成巡检之后的巡检时长与风机数量SL的比值，巡检问题发现率FX的获取过程包括：将巡检历史记录中发现的问题总数标记为问题数WT，每巡检一次后巡检次数XJ数值加1，对问题数WT、巡检次数XJ以及风机数量SL进行数值计算得到巡检问题发现率；发电不合格率BH的获取过程包括：将巡检历史记录中发电量不满足理论要求的风机的总数标记为发电未达标数FW，对发电未达标数FW、巡检总数XJ以及风机数量SL进行数值计算得到发电不合格率BH；对巡检问题发现率FX与发电不合格率BH进行数值计算得到巡检单位采取该巡检模式的巡检效果系数XG；将巡检效果系数XG与预设的巡检效果阈值XGmax进行比较：若巡检效果系数XG系数大于等于巡检效果阈值XGmax，则判断该巡检对象采取的巡检模式满足要求，并将巡检对象的单机巡检时长SC发送至巡检优化模块；若巡检效果系数XG小于巡检效果阈值XGmax，则判断该巡检对象采取的巡检模式不满足要求，需要对巡检模式进行升级：若该巡检对象采取的是经济模式，则升级为混合模式；若该巡检对象采取的是混合模式，则升级为效果模式；若该巡检对象采取的是效果模式，则通过升级措施对巡检模式进行升级。
7.根据权利要求6所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，对巡检模式进行效率评估的具体过程包括：将单机巡检时长SC与预设的单机巡检时长阈值SCmax进行比较：若单机巡检时长SC小于单机巡检时长阈值SCmax，则判断巡检对象采取该巡检模式的效率满足要求，无需处理；若单机巡检时长SC大于单机巡检时长阈值SCmax，则判断巡检对象采取该巡检模式的效率不满足要求，并进行效率优化分析。
8.根据权利要求7所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，效率优化分析的具体过程包括：将无人机巡检或者人工巡检过程中在各个风机之间移动的时间标记为移动时长YD；对所有的移动时长YD的平均值以及标准差进行数值计算得到最大允许时长ZD；在巡检对象中，若某个风机到其他风机的移动时长YD均大于最大允许时长ZD，则将该风机标记为优化风机，并配置独立的无...
【技术特征摘要】
1.一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，包括风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块；所述风机规模分析模块、巡检模式分析模块、巡检模式评估模块以及巡检优化模块依次进行通信连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，风机叶长yc的获取过程包括：将风机叶片从叶尖到叶根中心位置的距离标记为单叶片长度，将巡检对象中所有风机的单叶片长度的平均值标记为风机叶长yc；场地面积mj的获取过程包括：通过卫星信号确定各个风机在地图上的坐标，并根据坐标在地图上描点，将坐标点任意两两相连形成若干个凸多边形，则凸多边形的外部没有坐标点时为最大凸多边形，并将地图上该最大凸多边形的面积按比例对应的实际面积标记为场地面积mj。
3.根据权利要求2所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，对巡检对象的规模等级进行分级的过程具体包括：对风机叶长yc、风机数量sl以及场地面积mj进行数值计算得到巡检对象的规模系数gm；将巡检对象的规模系数gm与预设的规模高值gmmax以及规模低值gmmin进行比较，对巡检对象的规模等级进行分级：若规模系数gm大于等于规模高值gmmax，则将该巡检对象标记为一级规模对象；若规模系数gm小于规模高值gmmax且大于等于规模低值gmmin，则将该巡检对象标记为二级规模对象；若规模系数gm小于规模低值gmmin，则将该巡检对象标记为三级规模对象。
4.根据权利要求3所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，巡检的实施方式具体包括：措施a为利用温度传感器以及振动传感器对风机内部设备的运行状态进行实时采集；措施b为利用无人机搭载高清摄像头以及红外热像仪对风机进行不同高度与角度的空中巡检；措施c为利用智能机器人携带传感器按照预定的路线对风机内部的设备结构以及线路连接进行巡检；措施d为巡检人员携带检测设备依次对叶片、塔筒以及风机的内部设备进行检查。
5.根据权利要求4所述的一种基于多场景优化的风机发电智能巡检系统，其特征在于，不同巡检模式采用的实施方式具体包括：采用效果模式对一级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施a＋措施b＋措施c；采用混合模式对二级规模对象进行巡检时采用的措施组合为措施a＋措施b；采用经济模式对三级规模对象进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：马腾，杨智强，别卫琴，陆佳鹏，彭正良，钱华，阳旭东，
申请(专利权)人：湖南阳光电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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