腾远案例 | 某风力发电场建设期无线通信技术方案

发布时间:

2024-04-15 10:07

一、项目背景

随着风力发电项目开发建设规模的不断扩大,施工现场的安全稳定管理也面临着更大的挑战。为了确保风电场施工的顺利进行,业主方需要采取有效的管理措施,实时掌握施工现场的动态及进度状况,并提供稳定的办公网络,实现风力发电项目安全管理的信息化。

二、需求介绍

本项目为某风力发电场建设期无线视频监控工程,为了满足业务和管理层实时掌握机位建设进度与风机的安装过程,同时对现场安全施工作业进行一定程度的监督,需为现场作业区域安装视频监控设备与传感器设备。

由于视频监控点位于山区,且施工现场作环境复杂,使用有线传输数据施工作为难度较大,建设与维护成本极高,因此项目传输方案采用无线网桥与4G传输结合方案进行设计。

该项目建设周期长,分布地域广,从2023年2月份开始动工,历经一年多的建设,已发展为12个项目建设,辐射全国多个省市。

 

三、项目设计

1、现场勘查

以项目中某风电场为例,项目初期,为了选择合适的视频监控点与无线中继点,腾远组成专门项目小组扎根常驻在发电场施工现场,进行实地观测,根据项目需求和实际现场观测点位预处理,经过一次又一次的初选址→局部微调/删除→重新选点→通视检查和可视域分析→确定点位的过程。

图:现场勘察图

最终根据现场机位分布情况与现场勘查情况,确定现场点位情况如下,现场共设计15个监控点位,2个网络接入点位,2个4G球机点位。

图:风电场项目点位分布图

由于该项目为两个工作面,地图相距12km,中间有阻挡,故选择两个网络接入点分别传输;项目入场后,将在现场附近村庄选定2个网络接入点,用于搭建临时监控中心与提供网络接入,所有点位可通过无线网桥搭建的无线局域网接入到互联网,实现数据上传与现场上网的需求。

2、方案设计

此方案系统由音视频采集、无线传输、视频存储与显示、光伏供电、立杆防雷基础建设、临时监控点等系统组成。

(1)音视频图像采集系统

视频监控系统位于固定式中继监控点,主要由监控摄像机、传感器设备等组成。监控摄像机主要使用红外网络高清智能球,可根据现场需求,定制不同规格的摄像机适应不同的场景。语音对讲设备由室外拾音器与室外音柱组成,可按需搭配。传感器设备主要由防盗报警传感器与其他特殊传感器组成,一般按需搭配。

(2)无线传输系统

无线传输系统由无线发射机、无线接收机、无线覆盖设备组成。其中发射机安装前端监控点,用于发射视频系统采集到的数据,无线接收机安装于中继监控点与监控中心,接收发射机传来的信号,并给予后端存储与显示系统;无线覆盖设备安装于中继监控点,对分区域内实行覆盖,当移动兵站或移动终端进入覆盖区域时,可与覆盖设备通讯,将数据实时传回监控中心。

(3)视频存储与显示系统

此系统由一般由网络高清硬盘录像机与大屏显示器组成,录像机采用多盘位设计,支持30天录像存储。可根据需求搭配电视墙,解码器矩阵,视频存储矩阵等。

(4)立杆防雷与基础建设系统

雷电侵入通信等网络系统的途径主要有:经电源系统引入、信号传输通道引入;由于多点接地而产生地电位反击及因屏蔽不良而造成雷击对网络及其设备的电磁脉冲干扰等。此次将在系统设备连接的入口加装网口避雷器与稳压模块,并与立杆的接地极相连,最大程度避免设备因电涌或雷击造成设备的故障。

基建系统对设备起到辅助和保护作用,并为设备提供了一个良好的运行环境,基建系统的建设也要根据地形及环境等因素综合考虑。

(5)光伏系统

监控点由于无法进行市电220V供电,此方案设计光伏系统为监控点设备进行供电。光伏系统根据每个点的负载功耗与区域的年均光照强度进行设计,每个点以50W的负载功耗进行设计时,阴雨天续航5天计算,经查询当地年均日照时长为3.19h,因此为每个监控点配置2块200W光伏板,2块DC12V200Ah太阳能蓄电池,最大限度保证系统全年24h供电正常。

(6)临时监控点

临时监控点由供电套装、4G摄像机、无线网桥、监控立杆与配重基础件组成。

图:移动监控点(非最终样式)

四、项目施工

1、施工过程

① 基础材料运输到点位,进行基础浇筑。

② 等待3天以上,等基础凝固强度达到之后,进行立杆的固定和设备的安装。

③ 网桥具有方向性,设备安装完成之后,需要根据当前信号强度,去立杆顶部校对方向,确保网桥之间的速率可以达到最优。

2、施工难点

在正式的施工作业中,我们遇到了交通、天气、地质以及不确定因素等重重难关,各种不同因素相互影响,项目的推进过程一波三折。

(1)环境因素

由于该项目且监控点均位于山区,施工区域分散,需要各个工地来回周转施工,尤其遇到多个工地同时开工时,往返更换施工地点更加频繁,且路况复杂,冬季天气不稳定,尤其2023年底湖南遭遇严重冰冻天气,给项目的推进带来了极大的困难。

 

图:施工现场道路复杂,造成车辆发生故障

图:山区能见度低,为行车安全问题带来挑战

图:2023年底太阳能板遭遇极端冰冻天气

(2)地质条件

项目山区存在土质松散、地质复杂等问题,遭遇了山体滑坡,导致道路通行受阻,给基础设施建设和工作人员安全带来了挑战。

图:施工过程遭遇山体滑坡,导致道路通行受阻

(3)维护难度和成本高

由于项目工期长,确定点位安装好设备后,因为施工或其他原因导致原有到点位的路线被破坏,需要及时对点位上的设备进行维护。

(4)项目工期紧张

由于项目工期长,又有不可抗力相互作用,造成工期紧张。腾远的技术人员为了按时完成交付,不辞辛苦,坚守岗位,默默奋战在交付第一线,为按时交付优质产品保驾护航。

 

图:工作人员深夜紧锣密鼓的安装和检修设备

(5)其他不确定因素

图:施工过程中遭遇当地村民阻拦

项目实施过程中,遭遇当地村民的阻拦,造成项目停滞,耽误交付工期。此外,还有因为中继点位置部分在山中最高点,交通工具无法顺利到达,只能人工运输,给我们技术人员带来极大的挑战。

尽管项目遭遇重重困难和波折,但腾远智拓人展现出了专业的水准、顽强的毅力,将困难一一化解,步履不止,继续奔赴前行。

五、项目交付

历经一波三折,经过腾远技术人员长达一年的现场驻守,项目终于完成施工。

图:视频回传效果

无线视频监控系统搭建完成后,经过对项目后期的跟踪服务,整个无线视频监控系统稳定运行,视频传输清晰无卡顿,完成部分项目的成功交付。

六、项目总结

风力发电场建设期无线视频监控技术方案是风电场建设和运营中不可或缺的一部分,能显著提高了风电场建设期管理的效率、效果和科技水平,为风电场的信息化建设添砖加瓦。腾远智拓作为专业的无线宽窄带专网通信产品提供商,致力向市场推出最先进的无线通信技术,也将通过专业的无线通信产品,为打造安全、高效的风电项目保驾护航,为未来能源的可持续发展贡献力量。