3.智能化安防監(jiān)控管理子系統(tǒng)功能設(shè)計

　　由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的區(qū)域分布特點(diǎn)，使得管理不便，容易發(fā)生破壞、非法入侵、甚至盜竊事件，針對這些具體問題，設(shè)計風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒門的防盜監(jiān)測電子監(jiān)控，監(jiān)控所有風(fēng)機(jī)塔筒門的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)權(quán)限準(zhǔn)入、遠(yuǎn)程控制、非法入侵實(shí)時性報警、語音嚇阻。為防止非法入侵風(fēng)機(jī)塔筒門并實(shí)施圖像取證，對風(fēng)機(jī)塔筒底倉設(shè)備、塔筒門實(shí)行視頻監(jiān)控手段。基于對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的考慮，為在惡劣的區(qū)域自然環(huán)境中對風(fēng)機(jī)設(shè)備的巡檢、維護(hù)檢修人員及車輛提供精確的無盲點(diǎn)定位導(dǎo)航和監(jiān)控，設(shè)計車輛人員巡檢定位系統(tǒng)降低安全風(fēng)險，達(dá)到風(fēng)電場的智能安全防護(hù)功能。

　　智能化安全防護(hù)管理系統(tǒng)是以風(fēng)電場智能化統(tǒng)一平臺為中心，包括運(yùn)行在智能統(tǒng)一平臺的安全防護(hù)軟件模塊和若干個聯(lián)動子系統(tǒng)，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范采集信息、數(shù)據(jù)交換、接口傳輸?shù)龋謩e管理各防護(hù)子系統(tǒng)的終端采集服務(wù)器。本文研究的防護(hù)子系統(tǒng)包括門禁系統(tǒng)、視頻語音系統(tǒng)、電力巡檢系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。

　　3.1風(fēng)機(jī)門監(jiān)控子系統(tǒng)

　　風(fēng)機(jī)門監(jiān)測管理子系統(tǒng)：由包含特種門禁控制器在內(nèi)的相關(guān)硬件設(shè)備及軟件服務(wù)組成；系統(tǒng)合理選擇適應(yīng)性鎖具、設(shè)計并開發(fā)相關(guān)信號量采集版、設(shè)計并開發(fā)相關(guān)安裝機(jī)架、適配器，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)塔筒門的電子監(jiān)控、對塔筒門進(jìn)行權(quán)限管理，門狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、防盜報警、視頻監(jiān)控、點(diǎn)對點(diǎn)遠(yuǎn)程呼叫等。

　　圖4:風(fēng)機(jī)門監(jiān)控子系統(tǒng)原理圖

　　安全防護(hù)前臺的電子地圖以分布的地理位置定義展示當(dāng)前場內(nèi)風(fēng)機(jī)設(shè)備信息。安全防護(hù)控制系統(tǒng)設(shè)備以心跳信號保持實(shí)時在線，實(shí)時監(jiān)控風(fēng)機(jī)塔筒門狀態(tài)信號、非法開門報警信號等；并實(shí)時應(yīng)答中心及其他風(fēng)機(jī)塔筒的遠(yuǎn)程開門指令、遠(yuǎn)程呼叫請求。

　　門信號及鎖動作信號傳感器采用霍爾元件進(jìn)行信號監(jiān)測，與普通的干簧管信號監(jiān)測方式比較，保證了高穩(wěn)定性和低誤報率。為使信號可靠穩(wěn)定，采用屏蔽性數(shù)據(jù)傳輸。在實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)門電鎖的遠(yuǎn)程監(jiān)測前提下，針對非法開門要以警報上報中心；針對系統(tǒng)性掉電，門禁系統(tǒng)將維持門鎖狀態(tài)；提供鑰匙緊急開門方式，該方式將作為非法開門上報。報警信號都以主動方式通過網(wǎng)絡(luò)上報到中心，與傳統(tǒng)的中心點(diǎn)名查詢方式相比，實(shí)時性更強(qiáng)。針對各類呼叫、報警、監(jiān)測信號提供了語音提示。

　　智能化安防風(fēng)機(jī)門監(jiān)控管理功能，包括對場內(nèi)的風(fēng)機(jī)塔筒信息進(jìn)行注冊管理、開門授權(quán)管理；對場內(nèi)員工進(jìn)行信息注冊管理、發(fā)卡管理、開門權(quán)限管理；對風(fēng)機(jī)劃區(qū)域性分布管理、風(fēng)場建設(shè)期信息管理；實(shí)現(xiàn)歷史記錄查詢，對權(quán)限開門信息記錄、非法開門記錄等進(jìn)行管理；實(shí)現(xiàn)風(fēng)場組織機(jī)構(gòu)信息注冊、部門分配、本系統(tǒng)的用戶登錄權(quán)限設(shè)置等。

　　3.2風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)視頻監(jiān)控、內(nèi)外部語音對講救援子系統(tǒng)

　　風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)視頻監(jiān)控、內(nèi)外部語音對講救援子系統(tǒng)：以視頻語音模塊為核心，通過與控制器的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)中心對風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)的底倉設(shè)備及門的視頻監(jiān)控、同時借助相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程救援性呼叫、對講。

　　語音視頻呼叫連接，緊急呼叫連接，保證了實(shí)時監(jiān)控信息的傳輸。中心收到報警后，進(jìn)行語音提示，并自動啟動視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)報警信息實(shí)時切換。當(dāng)現(xiàn)場作業(yè)人員發(fā)生呼叫及救援?dāng)?shù)字語音信息，進(jìn)行語音提示處理。若安全防護(hù)平臺中心與現(xiàn)場作業(yè)人員傳送巡檢信息時可進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的遠(yuǎn)程呼叫。

　　風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)視頻語音對講系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在風(fēng)機(jī)塔筒底倉設(shè)備、風(fēng)機(jī)塔筒門。信號傳輸設(shè)計采用RTSP流傳輸協(xié)議，有效降低了對網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)影響，并可轉(zhuǎn)發(fā)。

　　3.3北斗衛(wèi)星通信

　　北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由我國建立的區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，該定位系統(tǒng)可提供全天候、二十四小時的即時定位服務(wù)，授時精度可達(dá)數(shù)十納秒(ns）的同步精度。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面控制中心站和用戶終端等三部分即可完成定位。北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的英文簡稱為BD.在ITU（國際電信聯(lián)合會）等級的無線電頻段為L波段（發(fā)射）和S波段（接收）。

　　本文的智能安全防護(hù)系統(tǒng)采用北斗一號系統(tǒng)的通信機(jī)制，北斗一號系統(tǒng)的基本功能包括定位、通信（短信息）和授時。北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)定位出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和，另外中心控制系統(tǒng)從存儲在計算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶出于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)科最終計算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號發(fā)送給用戶。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是主動式雙向測距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。一代北斗只利用雙星定位，比GPS的投資小、建成快。

　　3.4人員車輛巡檢定位子系統(tǒng)

　　現(xiàn)場人員車輛實(shí)現(xiàn)自主掌控行動方向，中心在電子地圖中監(jiān)控巡檢、維護(hù)檢修人員及車輛的行動軌跡，對突發(fā)安全事件進(jìn)行掌控，以便提供救援。

　　圖5:人員車輛巡檢定位子系統(tǒng)框圖

　　人員車輛巡檢系統(tǒng)可對現(xiàn)場人員的行動軌跡實(shí)時性精確掌控，保證了實(shí)時安全防護(hù)的宗旨。通訊服務(wù)功能通過北斗衛(wèi)星定位精確導(dǎo)航，無機(jī)站轉(zhuǎn)發(fā)，利用雙向通訊功能，直接通過衛(wèi)星將定位數(shù)據(jù)以短信報文發(fā)送到中心服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了無信號盲點(diǎn)。與GPS的導(dǎo)航不同，北斗系統(tǒng)的選擇具有戰(zhàn)略自主性。

　　智能化安防人車巡檢監(jiān)控管理功能，包括實(shí)時監(jiān)控功能，即通過電子地圖展示車輛人員外出巡檢軌跡；車輛管理功能，即注冊車輛信息，注冊北斗移動終端基礎(chǔ)信息；授權(quán)管理功能，即對使用車輛的人員進(jìn)行授權(quán)；報警功能，即通過移動終端將遇警信息發(fā)送到中心；歷史記錄管理功能，即對車輛的使用歷史記錄、報警記錄進(jìn)行管理：通訊服務(wù)功能，是通過北斗短信息接收服務(wù)。

　　4.結(jié)論

　　智能化風(fēng)電場安全防護(hù)是風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)未來智能電網(wǎng)要求的技術(shù)趨勢。綜合先進(jìn)的軟硬件技術(shù)，通過安全防護(hù)平臺、安全防護(hù)終端等安全防護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備，開發(fā)相應(yīng)的軟件平臺系統(tǒng)，采用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，針對安全防護(hù)監(jiān)控管理子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計研究，為未來構(gòu)建風(fēng)電場的安全生產(chǎn)建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。