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风力发电场通信解决方案

我们的解决方案为偏远恶劣环境中的风电场提供可靠通信,确保所有风机现场的安全高效运行。

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项目背景

风电场通常位于偏远地区,地形复杂,风机分布广泛。在日常运维、设备维护及应急响应过程中,人员之间的及时有效沟通至关重要。强风、低温、沙尘等恶劣自然环境对通信设备的稳定性和可靠性提出了高要求。此外,风机内部复杂的电磁环境也可能干扰通信信号。为确保风电场的安全高效运行,建设一个稳定、可靠且适应环境的对讲系统是必不可少的。

需求分析

环境适应性

系统设备必须能在极端温度、强风、沙尘等恶劣自然条件下可靠运行,同时具备强抗电磁干扰能力,以应对风机内部复杂环境。

广域覆盖

鉴于风电场面积广阔且风机分布分散,对讲系统必须确保全场无盲区通信覆盖,使任何位置的人员都能与控制中心及其他区域顺畅沟通。

快速响应

在设备故障或人员意外等紧急情况发生时,工作人员必须能够迅速发出求救信号,控制中心应立即响应并启动应急程序。

操作简便

考虑到人员需在风机高空及狭小空间工作,系统操作应简单直观,即使在紧急或复杂环境下也能方便使用。

系统兼容性

对讲系统必须能与风电场现有监控系统和管理软件有效集成,实现数据共享与协同运行。

关键通信技术与原理

SIP(会话发起协议)技术

 
  • 功能:在风电对讲系统中,SIP负责建立、管理和终止设备间的通信会话。SIP服务器类似交通指挥中心,协调各种通信请求,实现设备之间的语音和视频通信。

  • 原理:当带警示灯的电话发起呼叫时,会向SIP服务器发送包含主叫和被叫信息的INVITE消息。SIP服务器进行身份认证和授权,验证通过后定位被叫并转发INVITE消息。若被叫(如调度台)接受呼叫,则返回200 OK消息,从而建立通信链路,实现通话。

IP通信技术

 
  • 功能:将语音、数据等信息转换为IP数据包,通过有线或无线网络传输,使调度台、紧急电话和带警示灯的电话等设备能基于网络进行通信。

  • 原理:设备将语音信号数字化并封装为IP数据包,经路由器、交换机等网络设备传输。例如,风机塔内的对讲电话将语音转换为数据包,通过有线网络发送至控制中心的SIP服务器,再转发到目标设备。接收设备解封装数据包并恢复原始语音信号。

无线局域网(WLAN)技术

 
  • 功能:为风电场移动作业人员提供灵活通信。通过部署无线接入点(AP),工作人员在巡检等移动任务中可随时与控制中心及同事沟通。

  • 原理:无线AP充当有线网络与无线网络之间的桥梁,连接到有线网络基础设施。移动终端(如具备无线功能的手持设备)在指定频段与AP通信,AP将无线信号转换为有线网络信号进行传输。多个移动设备可同时接入AP,AP负责信道分配和功率管理,以保持网络稳定和通信质量。

风电对讲系统设计与架构

 

该系统架构以风机和管理控制中心为核心,形成完整的通信网络:

  • 前端节点:在风机机舱、下舱(包括部分塔筒)部署对讲电话。

  • 光电交换:前端设备通过光电交换机连接,提供光电转换及初步转发。

  • 核心骨干:光电交换机汇入核心交换机,构建骨干链路,实现前端设备与控制中心的连接。

  • 控制中心:配备对讲终端、管理计算机及SIP服务器(负责协议适配与通信调度)。

该架构确保风机现场、控制中心及设备机房之间的语音对讲稳定可靠,满足风电场运维调度需求,同时结构清晰,便于部署与维护。

系统功能

 
01

紧急报警功能

 

当工作人员在风机或其他区域遇到紧急情况时,按下带警示灯电话的报警按钮,警示灯立即闪烁并向紧急呼叫电话发送报警信号。紧急呼叫电话接收报警后,显示报警位置,并触发控制中心声光报警。调度员可通过调度台快速与报警发起人沟通,了解情况并启动应急救援。

02

语音通信功能

 

控制中心调度人员可通过调度台与风机、配电室等区域的带警示灯电话进行一对一通话,发布工作指令或查询设备状态。现场工作人员也可通过电话进行内部沟通,方便维护、故障排查及其他操作的协调。

 
 
03

广播通知功能

 

调度员可通过调度软件向全站或选定的带警示灯电话发送语音广播通知,包括设备维护提醒、安全提示、应急疏散指令等。广播可采用实时录音或预录音文件,确保信息及时准确传达。

04

视频联动功能(如电话支持)

 

如果带警示灯电话具备视频功能,现场人员可在紧急情况下启动视频传输,将实时画面发送至调度台。调度员可实时监控视频,更清晰地了解现场情况,辅助决策,提高应急响应效率。

 
 
05

设备状态监控功能

 

调度软件实时监控带警示灯电话、SIP服务器及其他设备的运行状态,包括在线状态和信号强度。如检测到故障或异常,软件会及时发出报警通知维护人员,确保系统正常运行。

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