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[摘 要]风能作为一种可再生能源，其具有资源丰富、成本较低及环保等特点。近年来，随着风电产业的快速发展，其安全防护管理也越来越被人们重视，风电场的安全防护管理已经成为绿色经济、安全生产的重要保障。本文从风电场智能化安全防护监测系统结构、原理及功能几方面着手，描述了智能化风电场安防监测管理系统。
[关键词]智能化；风电场；安全防护；监控管理系统
中图分类号：G695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0303-01
由于风力发电厂对环境有特殊要求，所以风力发电设备通常需要安装在自然环境较恶劣的地区，这就给其维护管理造成许多问题。风力发电设备通常都具有较好的自动化性能，建设智能化的安防监测管理信息系统作为生产管理的重要辅助手段，为实现风电场无人值守模式提供了安全、可靠的保障，从而为电力部门节约人力资源，提高了其管理效率及经济效益。
1 风电场智能化安全防护系统的结构
1.1 结构设计原则
建设智能化安全防护系统是风力发电技术的重要组成部分之一。随着现代科技水平的迅速提升，计算机网络、信息、自动化技术的融入促进了安全防护管理的智能化发展。相关人员在建设智能化安全防护系统时应该突破传统风电场人力管理的思路，利用先进的科学技术，将安防设备的实际应用环境与风电场安全生产运行经验相结合。系统的设计要遵循“先进适用、可靠稳定、合理扩展”的设计原则，相关工作人员要综合运用自动化技术，开发出适用性强、符合实际需要、操作简单、监测报警实时性强的安防管理系统。
1.2 智能化安防系统结构
相关人员应对系统进行模块化设计，结合风电场安防监测目标，整合风电机组门监控、风电机组塔筒内视频监控、内外部语音对讲以及人员车辆巡检定位，形成智能化安防监控管理系统。系统安全防护设计人员应该借鉴先进的信息安全防护技术和理念，在设计系统时采用先进的计算机技术、自动化技术及通信技术，采用模块化设计将各防护子系统有机结合，真正达到人防、物防、技防，实现综合性智能化风电场安全防护监测管理信息系统。
2 风电场智能化安全防护系统的原理及实现
2.1 智能化安全防护系统原理
智能化安防监测管理系统是以网络服务技术为平台进行开发的，其根据风力发电场区风电机组塔筒区域分布较广的特点，通过卫星定位技术以电子地图的方式，对风场场区、风电机组塔筒、风场人员车辆等进行全方位安防管理。
2.2 安全防护平台
安全防护监控系统设备主要接收风电机组门监控、风电机组塔筒内外视频语音和人员车辆巡检定位几个方面的信息，并通过设备将信息传送到安全防护平台。风电机组门禁设备通常使用的是非接触式射频卡技术，利用计算机网络，使用TCP/IP通讯协议对安防数据进行上报或交换。人员车辆定位的安全防护平台则是卫星定位移动终端，将收到的定位数据按指定时间间隔以短信方式及时通过卫星将人员车辆巡检路线数据上报到中心，中心服务系统与北斗短信接收机通讯，接受短信报文，并将定位信息展示到电子地图中。
2.4 安全防护终端
防水车载移动终端是人员车辆巡检系统与信息交互中心之间的媒介。通过通信系统网络，巡检车载设备先把巡检车辆的位置及信息及时传输到安全防护中心，然后再转发给现场作业的安全防护系统对设备进行控制和接收，并以电子地图的方式标注出行动轨迹。防水手持移动终端是安全防护管理系统和工作人员的通信接口。通过手持报警器的红外检测功能可以对风电机组机舱内、外等防护区实施安全预防。通过无线网络或蓝牙将人员的位置信息、巡检信息送到安全防护管理平台，并接受安全防护管理平台送来的信息，实现巡检系统与生产管理系统的联动。根据巡检人员的位置信息，安全防护前台能够自动跟踪，门禁系统联动开放或关闭的各种高级应用。
3 智能化安防监控管理子系统功能设计
3.1 风电机组门监控子系统
风电机组门监控子系统是由包含特殊门禁控制器的相关硬件设备和软件服务构成，构成系统需要合理选择适应性锁具，设计并开发相关适配器，实现对风电机组塔筒门的实时监控、权限管理、防盗报警、视频监控、远程呼叫等。通常报警信号都会直接通过网络传送到管理中心，与传统中心点名查询方式比较，其具有实时性更强的优点，能够对各类呼叫、报警、监测信号进行语音提示。智能化安防风电机组门监控子系统主要包括以下功能：对场内的风电机组塔筒信息进行注册管理、开门授权管理；对场内员工进行信息注册管理、发卡管理、开门权限管理；对风电机组划区域性分布管理、风场建设期信息管理；实现历史记录查询，对权限开门信息记录、非法开门记录等进行管理；实现风场组织机构信息注册、部门分配、本系统的用户登录权限设置等。
3.2 风电机组塔筒内视频监控、内外语音对讲救援子系统
视频语音模块是风电机组塔筒内视频监控、内外部语音对讲救援子系统的核心，该系统通过和控制器进行数据通讯，实现管理中心对风电机组塔筒内的底仓设备和门的实时监控，并且借助相关设备实现远程对讲、救援。利用该系统能够实现紧急语音视频呼叫连接，从而保证监控信息的实时传输。管理中心收到报警后，做出相应的语音提示，并自动启动视频监控，实时切换报警信息。当现场作业人员发出呼叫及救援数字语音信息时，相关人员应该根据语音提示进行问题处理。若安全防护平台中心与现场作业人员传送巡检信息时可进行点对点的远程呼叫。风电机组塔筒内视频语音对讲系统的监控点设在风电机组塔筒底仓设备、风电机组塔筒门。
3.3 人员车辆巡检定位子系统
现场人员车辆能够自主控制行动方向，管理中心通过电子地图对巡检、维护检修人员及车辆的行动轨迹进行实时监控，进而能够及时掌控突发安全事件，以便于第一时间提供救援。利用人员车辆巡检系统能够精确掌控现场人员的行动轨迹，为安全防护提供了基础保障。通过卫星定位进行精确导航来实现通讯服务功能，利用双向通讯功能，通过卫星将定位数据以短信的方式发送到服务中心，以实现无信号盲点传输。智能化安防人车巡检监控系统主要包括以下几个功能：实时监控功能，即通过电子地图展示车辆人员外出巡检轨迹；车辆管理功能，即注册车辆信息，注册北斗移动终端基础信息；授权管理功能，即对使用车辆的人员进行授权；报警功能，即通過移动终端将遇警信息发送到中心；历史记录管理功能，即对车辆的使用历史记录、报警记录进行管理。
结束语
综上所述，智能化风电场安全防护监控系统已经成为未来风电场安全管理的发展趋势。我们应该利用先进的科学技术，通过安全防护平台、安全防护终端等安全防护设备，构建相应的软件平台系统，利用卫星定位技术设计安全防护监控管理子系统，为风电场的安全生产建设提供有力保障。
参考文献
[1] 赵小兵，于立友.风力发电场风险识别与分析[J].现代职业安全，2017，（05）：80-83.
[2] 廖炜僖.浅谈风电场员工安全管理工作[J].科技风，2017，（12）：221+228.
[3] 于建国，冷永强.智能化风电场安全防护监测管理系统研究[A].中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》（2015年第3期），2015：5.
[关键词]智能化；风电场；安全防护；监控管理系统
中图分类号：G695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0303-01
由于风力发电厂对环境有特殊要求，所以风力发电设备通常需要安装在自然环境较恶劣的地区，这就给其维护管理造成许多问题。风力发电设备通常都具有较好的自动化性能，建设智能化的安防监测管理信息系统作为生产管理的重要辅助手段，为实现风电场无人值守模式提供了安全、可靠的保障，从而为电力部门节约人力资源，提高了其管理效率及经济效益。
1 风电场智能化安全防护系统的结构
1.1 结构设计原则
建设智能化安全防护系统是风力发电技术的重要组成部分之一。随着现代科技水平的迅速提升，计算机网络、信息、自动化技术的融入促进了安全防护管理的智能化发展。相关人员在建设智能化安全防护系统时应该突破传统风电场人力管理的思路，利用先进的科学技术，将安防设备的实际应用环境与风电场安全生产运行经验相结合。系统的设计要遵循“先进适用、可靠稳定、合理扩展”的设计原则，相关工作人员要综合运用自动化技术，开发出适用性强、符合实际需要、操作简单、监测报警实时性强的安防管理系统。
1.2 智能化安防系统结构
相关人员应对系统进行模块化设计，结合风电场安防监测目标，整合风电机组门监控、风电机组塔筒内视频监控、内外部语音对讲以及人员车辆巡检定位，形成智能化安防监控管理系统。系统安全防护设计人员应该借鉴先进的信息安全防护技术和理念，在设计系统时采用先进的计算机技术、自动化技术及通信技术，采用模块化设计将各防护子系统有机结合，真正达到人防、物防、技防，实现综合性智能化风电场安全防护监测管理信息系统。
2 风电场智能化安全防护系统的原理及实现
2.1 智能化安全防护系统原理
智能化安防监测管理系统是以网络服务技术为平台进行开发的，其根据风力发电场区风电机组塔筒区域分布较广的特点，通过卫星定位技术以电子地图的方式，对风场场区、风电机组塔筒、风场人员车辆等进行全方位安防管理。
2.2 安全防护平台
安全防护监控系统设备主要接收风电机组门监控、风电机组塔筒内外视频语音和人员车辆巡检定位几个方面的信息，并通过设备将信息传送到安全防护平台。风电机组门禁设备通常使用的是非接触式射频卡技术，利用计算机网络，使用TCP/IP通讯协议对安防数据进行上报或交换。人员车辆定位的安全防护平台则是卫星定位移动终端，将收到的定位数据按指定时间间隔以短信方式及时通过卫星将人员车辆巡检路线数据上报到中心，中心服务系统与北斗短信接收机通讯，接受短信报文，并将定位信息展示到电子地图中。
2.4 安全防护终端
防水车载移动终端是人员车辆巡检系统与信息交互中心之间的媒介。通过通信系统网络，巡检车载设备先把巡检车辆的位置及信息及时传输到安全防护中心，然后再转发给现场作业的安全防护系统对设备进行控制和接收，并以电子地图的方式标注出行动轨迹。防水手持移动终端是安全防护管理系统和工作人员的通信接口。通过手持报警器的红外检测功能可以对风电机组机舱内、外等防护区实施安全预防。通过无线网络或蓝牙将人员的位置信息、巡检信息送到安全防护管理平台，并接受安全防护管理平台送来的信息，实现巡检系统与生产管理系统的联动。根据巡检人员的位置信息，安全防护前台能够自动跟踪，门禁系统联动开放或关闭的各种高级应用。
3 智能化安防监控管理子系统功能设计
3.1 风电机组门监控子系统
风电机组门监控子系统是由包含特殊门禁控制器的相关硬件设备和软件服务构成，构成系统需要合理选择适应性锁具，设计并开发相关适配器，实现对风电机组塔筒门的实时监控、权限管理、防盗报警、视频监控、远程呼叫等。通常报警信号都会直接通过网络传送到管理中心，与传统中心点名查询方式比较，其具有实时性更强的优点，能够对各类呼叫、报警、监测信号进行语音提示。智能化安防风电机组门监控子系统主要包括以下功能：对场内的风电机组塔筒信息进行注册管理、开门授权管理；对场内员工进行信息注册管理、发卡管理、开门权限管理；对风电机组划区域性分布管理、风场建设期信息管理；实现历史记录查询，对权限开门信息记录、非法开门记录等进行管理；实现风场组织机构信息注册、部门分配、本系统的用户登录权限设置等。
3.2 风电机组塔筒内视频监控、内外语音对讲救援子系统
视频语音模块是风电机组塔筒内视频监控、内外部语音对讲救援子系统的核心，该系统通过和控制器进行数据通讯，实现管理中心对风电机组塔筒内的底仓设备和门的实时监控，并且借助相关设备实现远程对讲、救援。利用该系统能够实现紧急语音视频呼叫连接，从而保证监控信息的实时传输。管理中心收到报警后，做出相应的语音提示，并自动启动视频监控，实时切换报警信息。当现场作业人员发出呼叫及救援数字语音信息时，相关人员应该根据语音提示进行问题处理。若安全防护平台中心与现场作业人员传送巡检信息时可进行点对点的远程呼叫。风电机组塔筒内视频语音对讲系统的监控点设在风电机组塔筒底仓设备、风电机组塔筒门。
3.3 人员车辆巡检定位子系统
现场人员车辆能够自主控制行动方向，管理中心通过电子地图对巡检、维护检修人员及车辆的行动轨迹进行实时监控，进而能够及时掌控突发安全事件，以便于第一时间提供救援。利用人员车辆巡检系统能够精确掌控现场人员的行动轨迹，为安全防护提供了基础保障。通过卫星定位进行精确导航来实现通讯服务功能，利用双向通讯功能，通过卫星将定位数据以短信的方式发送到服务中心，以实现无信号盲点传输。智能化安防人车巡检监控系统主要包括以下几个功能：实时监控功能，即通过电子地图展示车辆人员外出巡检轨迹；车辆管理功能，即注册车辆信息，注册北斗移动终端基础信息；授权管理功能，即对使用车辆的人员进行授权；报警功能，即通過移动终端将遇警信息发送到中心；历史记录管理功能，即对车辆的使用历史记录、报警记录进行管理。
结束语
综上所述，智能化风电场安全防护监控系统已经成为未来风电场安全管理的发展趋势。我们应该利用先进的科学技术，通过安全防护平台、安全防护终端等安全防护设备，构建相应的软件平台系统，利用卫星定位技术设计安全防护监控管理子系统，为风电场的安全生产建设提供有力保障。
参考文献
[1] 赵小兵，于立友.风力发电场风险识别与分析[J].现代职业安全，2017，（05）：80-83.
[2] 廖炜僖.浅谈风电场员工安全管理工作[J].科技风，2017，（12）：221+228.
[3] 于建国，冷永强.智能化风电场安全防护监测管理系统研究[A].中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》（2015年第3期），2015：5.