奥博瑞光工业通信产品高效赋能风电机组叶片监测系统
随着全球能源危机与环境挑战日益严峻,发展清洁可再生能源已成为国际战略焦点。风能作为产业化成熟度最高的新能源之一,正步入规模化发展的关键阶段。然而,伴随风电装机容量的激增,设备安全运维问题日益凸显——尤其风机叶片长期承受紫外线老化、冷凝循环、随机交变载荷及盐雾腐蚀等多重胁迫;海上风机更需直面强台风侵袭,叶片隐性结构损伤风险陡增。在此背景下,风机叶片监测系统作为保障安全运行的核心技术手段应运而生,叶片监测系统的运行依托于高可靠的网络通信连接,杭州奥博瑞光凭借其在风电领域深厚的技术沉淀、丰富的应用案例及经验,为风电叶片监测系统提供可靠、安全、智能的工业通信解决方案。

系统描述
风机叶片在线监测系统可实时掌握风机叶片的运行和健康状况,如发现异常振动,系统可自动发出报警信息,提前发现故障的位置和发展趋势,保证风机的安全,其中主要有传感器监测与音视频监测两种类型。
基于传感器的叶片监测系统
通过在叶片关键部位部署多种类型的传感器,实现对叶片结构状态、运行环境和性能参数的连续感知与分析,为风电场的安全运行、预测性维护和性能优化提供关键数据支撑。
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加速度传感器:实时监测叶片振动频率、振幅及模态(如挥舞、摆振方向)。识别异常振动(如共振、不平衡、结构松动),预警叶片疲劳损伤或断裂风险。
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温度传感器:检测叶片表面及内部温度分布(如雷击热点、材料老化区域)。预警结冰风险(低温+湿度),防止气动性能下降或冰抛事故。
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载荷传感器:直接测量叶片气动载荷、重力载荷及极限受力。分析疲劳累积损伤,优化机组运行策略(如降载控制)。
基于音视频的叶片监测系统
通过部署高清智能相机与高精度声学传感器,依托高性能边缘计算单元融合AI图像识别与声纹分析技术,实现对机组叶片故障的智能诊断。
感知层
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通过在叶片内腔安装摄像头实时采集内部视频,实时采集内部表面状态;
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机舱顶部配置云台高清摄像机,同步获取叶片背风面图像。
分析层
基于AI技术,服务器系统通过云台相机采集叶片背风面高清视频数据,训练并部署缺陷检测模型。服务器定时采集叶片视频,经基于AI的叶片视频缺陷检测模型,实现对可见光下叶片背风面高清视频的异常状态识别及预警。
决策层
基于识别的叶片损伤及其变化趋势,系统进行报警,支持运维人员做出安全决策(如检查/维修/保护性运行或停机等运维决策),实现可靠运维,从而避免叶片重大失效或断裂,保障风力发电机组安全运行。

奥博瑞光叶片监测系统解决方案

为满足风电机组强电磁干扰、极端温度、多粉尘、潮湿、盐雾等极端恶劣工业环境,杭州奥博瑞光推出了高可靠的AOBO 6000系列工业级交换机及AOBO W3000系列工业级无线AP,全面满足叶片监测系统高可靠组网需求。其中,位于轮毂侧的多个监测摄像机,通过网线直接接入AOBO 3510S系列工业PoE交换机,该交换机支持高可靠的PoE功能,摄像机无需额外电源供电。再通过AOBO W3306系列工业级无线AP实现轮毂与机舱的无线通信,将位于轮毂中的叶片监测数据和视频数据传输至机舱侧。机舱侧的AOBO 6211系列交换机将轮毂侧数据进行汇聚,通过光口与塔基侧AOBO 6211系列千兆交换机进行连接,塔基侧环网交换机AOBO 6211系列和位于中控室侧的AOBO 7032构建多个高可靠的ABRing自愈环网。
方案优势
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工业级设计,满足风电场严苛恶劣环境应用需求:AOBO系列工业交换机、工业无线AP均采用工业级设计,严选工业级元器件,具备耐高低温、抗强电磁干扰、抗震动、防潮湿、防尘、防盐雾等特性;设备采用冗余电源设计 ,配备高强度合金防护壳体,无风扇散热,实现-40℃至+85℃宽温稳定运行,全面满足风电场恶劣环境应用需求。
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极致网络自愈能力,网络故障恢复时间小于5ms:采用AOBO独有的ABRing®环网技术,提供冗余自愈环网功能, 允许将若干台交换机联结成冗余环网;业界最迅速的ABRing®自愈环网算法:全网5ms以内完成自愈,提供工业控制通信要求的可靠通信。AOBO 专有的ABRing算法,采取拓扑稳定优先策略,使得环网拓扑在自愈恢复的过程中(也就是在光纤断网修复后)自愈时间为0ms。
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高速可靠的无线连接,完美适配风电叶片状态监测场景应用:AOBO W3306系列无线AP,采用导轨式精巧设计,尺寸小巧,非常合适在机舱控制柜、严格遵循IEEE 802.11 a/b/g/n/ac标准,支持2.4GHz & 5GHz双频并发,提供更高速率和更稳定的无线连接,可实现机舱到轮毂的可靠无线连接,支持批量设置,便于安装部署和后期维护管理。
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丰富的网络安全协议,全面保障风电网络安全:在安全强化层面,通过配置VLAN隔离与广播风暴抑制功能,划分独立广播域,有效遏制非法接入攻击向全网扩散。同时,启用端口绑定功能严格限制接入设备的MAC地址,可精准阻断非法设备的物理串接,防范控制指令遭篡改,大幅降低风电场的非法接入风险。这些措施共同构筑起清晰的安全边界和可靠的接入控制机制,从而显著提升系统的稳定性与安全性。
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先进智能的网管系统,实现批量集中式管理:通过ABView网管系统,实现全局统一集中式管理和批量配置、批量升级操作;可以方便直观的判断当前AOBO交换机运行状态、拓扑状态、端口运行状态、设备配置,大大提升了后期网络运维效率。
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超大带宽弹性组网,满足视频大带宽组网需求:AOBO系列工业交换机提供前端到后端、二层到三层全系列端到端解决方案,支持千兆/万兆骨干环网端口,满足风电场叶片视频监控系统的高带宽需求,确保视频监控系统长时间稳定、流畅运行。
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7*24小时高效、专业的售前、售后服务:杭州奥博瑞光提供完善的售前售后服务体系,为客户提供售前一对一的需求对接交流,提供项目最合适、经济、高效的解决方案,提供7*24小时即时响应专人专项售后服务,现场级服务。

在风力发电机组叶片状态监测系统中,稳定、高效的通信网络是保障数据实时传输与设备可靠运行的核心。奥博瑞光深耕工业通信领域,凭借工业以太网交换机和工业无线AP的卓越性能,为风电行业提供了高防护、抗干扰、长寿命的通信解决方案,助力叶片状态监测系统实现精准数据采集与远程智能运维。
杭州奥博瑞光通信产品已成功服务于大量的风电项目中,包括叶片音视频监测系统、基于多元传感的叶片监测系统、叶片净空监测等系统,覆盖海上/陆上风电、高寒/高湿环境等多种场景,成熟的应用案例印证了奥博瑞光产品的可靠性与行业灵活适配性。未来,我们将持续创新,以更智能的工业通信技术,为风电行业的高效运维与安全运行保驾护航。
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支持4个千兆LAN电端口,1个千兆Combo WAN/LAN 端口
WAN电口支持802.3af/at标准PoE受电
支持2.4G&5G双频,符合IEEE 802.11a/b/g/n/ac标准
支持路由模式、无线AP模式、桥接模式、客户端等工作模式
支持4G(FDD LTE)、EVDO、WCDMA,支持一机多模的全网模式
支持IPSec、PPTP、L2TP、GRE等多种虚拟专网协议接入
支持VPN、PPPOE、DHCP、静态IP、NAT等功能
支持防火墙,端口映射,访问控制黑白名单,静态路由等功能
IP40等级防护,坚固耐用的金属外壳,无风扇,低功耗设计
-40℃~+75℃工作温度范围,适应各种严苛环境应用
AOBO 3510S系列
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最多支持2个千兆光口,8个千兆电口,可灵活配置
支持PoE/PoE+功能,整机最大PoE负载可达200w
支持拨码开关功能,实现广播风暴抑制、一键VLAN、端口设置等
拥有高强度金属外壳,达到IP40防护等级,可实现-40℃~+85℃宽温运行
符合工业EMC四级标准要求,满足工业严苛恶劣环境应用
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11个千兆以太网接口,为用户提供灵活的组网方式
支持ABRing®千兆全分布式极速自愈环,自愈时间<5ms
支持VLAN、RSTP、广播风暴抑制、IGMP Snooping、ACL等管理功能
支持SNMP、Telnet、Web、ABView集中管理多种管理方式
支持ABView集中网管软件,支持设备状态监控、远程管理等
采用高强度金属外壳,IP40防护等级,无风机外壳散热,稳定可靠
无风扇设计,工作温度:-40℃~+85℃,满足恶劣工业环境应用要求
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最多提供24个千兆光/电口、4个万兆SFP+光口、4个Combo光电复用接口
支持全分布极速自愈环ABRing协议,自愈时间<5ms,增强了系统的可靠性
支持静态路由、OSPFv2、VRRP等三层路由协议
支持IEEE802.1X、HTTPS、SSH、RADIUS等安全技术,增加网络传输的安全
支持VLAN、QoS、GVRP、RSTP/MSTP、IGMP Snooping、ACL等管理功能
支持SNMPv1/v2c/v3、Console、Telnet、Web等多种网络管理方式
支持ABView网管系统实现远程维护管理,批量配置、一键自动拓扑等
工业级无风扇设计,工作温度:-40℃~+85℃,IP40的防护等级

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