風光變頻器監控系統
專案背景
伴隨著風電開發的深入發展，偏遠山區，高海拔地區、海上風電正在成為風電的主要方向，而在這些地區的運維人員，必然面對生活條件艱苦、工作環境惡劣的問題。其次，在大型的風電場中有幾十臺甚至上百颱風電機組，同時一個風力發電公司擁有多個風電場，多個風電場分散於不同的區域，如需對每個風電場單獨進行管理，需要消耗大量的人力物力，也給電網的排程和電網的安全執行帶來諸多問題。透過結合雲計算、大資料、物聯網、移動應用和智慧應用等先進技術的綜合應用，讓運維感知更透徹、互通互聯更全面、智慧化更深入，可以大大提升現場作業人員的工作效率。
系統架構圖
IOT物聯網風電監控平臺，基於現在的網際網路，通訊技術來建構，而不依賴與特定的硬體模組，使用者可以基於自身的裝置技術架構，簡單輕鬆接入物聯網。下圖是物聯網的核心架構：
系統架構圖
登入系統
系統使用者透過谷歌瀏覽器訪問系統，輸入登入的使用者名稱、預設密碼，確認無誤後點擊【登入】按鈕。如圖 1-1-1 登入頁面：
圖1-1-1 登入頁面
系統首頁
登入成功後進入系統首頁，整體佈局為：頭部標題欄、側邊導航欄、實時監控面板。如圖 2-1-1 系統首頁：
圖2-1-1 系統首頁
頂部右側，可檢視當前登入使用者名稱資訊，點選下拉，可打開個人中心和退出當前登入使用者。如圖 2-1-2 當前使用者：
圖2-1-2 當前使用者
個人中心
透過個人中心可修改當前登入使用者的基本資訊和修改密碼。如圖 2-1-3個人中心：
圖2-1-3 個人中心
首次登入系統，為了安全起見請及時修改初始密碼，初始密碼一般預設為123456，進入修改密碼頁面後，輸入原密碼（即初始密碼：123456），新密碼必須以字母開頭，必須由英文、數字、特殊符號（包含!、@、#、$、%、^、&、*、(、)、_、+）三者組成且長度範圍為8-20位，新密碼確認必須與新密碼一致，點選【儲存】按鈕，修改密碼成功。如圖 2-1-3修改密碼：
圖2-1-4 修改密碼
退出登入
為了安全起見，系統使用完畢後，正確退出系統，應該點選“退出登入”按鈕退出系統，切勿直接關閉瀏覽器方式，以免造成登入資訊被盜取，造成系統資料洩露。
退出登入後，系統會自動跳轉到登入頁面。
實時監控
實時監控當前系統接入的所有風機的狀態引數，並透過風機圖示顏色變化展現當前風機狀態，透過風葉的動圖直觀的觀察風機風葉的轉動情況，可以方便檢視到重點引數具體值和變化。如圖 3-1-1實時監控：
圖3-1-1 實時監控
風機狀態分別定義如下：
- 正常，裝置正常執行。
- 預警，裝置當前任意一個引數值超出設定預警閾值，或預警字訊號位值為1發生預警，預警不影響風葉轉動。
- 故障，裝置當前任意一個引數值超出設定故障閾值，或故障字訊號位值為1發生故障，故障發生後風葉停止轉動，需要運維人員進行維修。
- 維護，裝置進入維護狀態，風機引數值仍然實時採集變化，但狀態不會發送變化，需把當前維護任務完成，再進入正常狀態。
- 中斷，由於網路原因、裝置故障或者其他原因導致採集不到裝置狀態引數值，出現中斷狀態，需運維人員根據具體情況排查原因，另外剛進入實時監控頁面，在正常獲取到監控引數值前，這個延時時間段內也處於中斷狀態。
設定顯示引數項
該功能可設定實時監控風機塊顯示的四組重點關注引數項，和裝置詳細資訊模組中20組關注的引數項及順序。開啟方式如圖 3-1-2設定顯示引數項：
圖3-1-2 設定顯示引數項
首頁引數配置
配置實時監控首頁風機模組顯示的四個引數項（如圖3-2-1展示首頁引數項），先選擇左側裝置分組，在右側透過新增和移除按鈕，新增和移除引數項，可點選拖動列圖示，透過拖動上下調整順序，最多隻顯示順序靠前的4個引數，設定完成後一定要點選儲存按鈕，否則配置不生效。如圖 3-2-2設定首頁引數項：
圖3-1-1 展示首頁引數項
圖3-2-2 設定首頁引數項
詳細引數配置
配置風機模組詳細資訊顯示的二十個引數項（如圖3-3-1顯示詳細引數項），先選擇左側裝置分組，再點選右側“詳情引數”選項卡，透過新增和移除按鈕，新增和移除引數項，可點選拖動列圖示，透過拖動上下調整順序，最多隻顯示順序靠前的20個引數，設定完成後一定要點選儲存按鈕，否則配置不生效。如圖 3-3-2設定詳細引數項：
圖3-3-1 展示詳細引數項
圖3-3-2 設定詳細引數項
開啟風機裝置操作抽屜欄
在實時監控頁面選擇任一分機裝置，則會在右側開啟裝置的抽屜式操作欄，其中會展示裝置的基本資訊和相關操作按鈕專案，使用者在這裡可以對當前選擇的風機進行相關操作，點選關閉按鈕或者在頁面其它處點選可關閉抽屜欄。如圖 3-4-1裝置操作抽屜欄：
圖3-4-1 裝置操作抽屜欄
裝置詳細資訊
此模組展示風機裝置的基本資訊和監控資料，監控資料實時採集和更新，可下拉選擇重新整理週期，改變實時重新整理週期，建議預設3秒即可。如圖 3-5-1詳細資訊：
圖3-5-1 詳細資訊
執行資料
此模組展示風機裝置的執行資料的折線圖，根據採集資料實時更新，可在統計引數中，選擇所展示的執行引數，可選擇觀察最近1分鐘到1小時的資料。如圖 3-6-1執行資料：
圖3-6-1 執行資料
預警資訊
當風機裝置發生預警時，可在此模組檢視預警資訊的具體內容，包含預警設定值、預警原因、建議解決辦法和當前預警引數值。如圖 3-7-1預警資訊：
圖3-7-1 預警資訊
歷史故障
此模組檢視選定裝置的歷史故障資訊，內容包含故障時間、故障型別、定位、故障內容及維修人員工號、維修時間、故障持續時長等資訊。如圖 3-8-1歷史故障：
圖3-8-1 歷史故障
運維管理
當風機裝置發生故障時，可在此模組檢視故障資訊的具體內容，包含故障定位、故障時間和故障內容，操作員在運維資訊中填寫維修人員工號，點選“接收任務”按鈕，對此故障進行檢修，裝置此時進入維護狀態。如圖 3-9-1運維管理：
圖3-9-1 運維管理
監控資訊
整網資料報表
進入整網資料報表頁面，按順序選擇篩選引數：裝置分組、風機編號、引數選擇、時間範圍，點選“查詢”按鈕，系統根據條件統計出整網報表資料，供使用者檢視，點選“重置”按鈕將置空所有條件值。如圖 4-1-1整網資料報表：
圖4-1-1 整網資料報表
選定資料報表
進入選定資料報表頁面，按順序選擇篩選引數：風機編號、引數選擇、時間範圍，點選“查詢”按鈕，系統根據條件統計出選定報表資料，供使用者檢視，系統提供兩種檢視方式：折線圖和表格形式，點選“曲線”“表格”小圖示按鈕切換展示形式，點選“重置”按鈕將置空所有條件值。如圖4-2-1 選定資料報表：
圖4-2-1 選定資料報表
報警資料
展示當前系統所有裝置的所有報警資料，包含預警和故障資料，可按條件進行篩選，點選條件中“展開”連結按鈕會展開更多篩選條件，供使用者按需要查詢，並可匯出EXCEL。如圖4-3-1 報警資料列表：
圖4-3-1 報警資料列表
點選“檢視”按鈕可檢視報警資訊和運維資訊。如圖4-3-2 檢視故障：
圖4-3-2 檢視故障
點選“維修”按鈕可檢視報警資訊，維修人員對故障排除後在運維資訊中輸入維修記錄，如果在維修中使用了備件耗材，請點“新增備件”按鈕選擇具體使用的備件和數量，方便日後統計。如圖4-3-3 故障維修：
圖4-3-3 故障維修
點選“匯出報文”，可匯出報警發生時刻前後十分鐘所採集的報文資料的EXCEL格式檔案，方便工作人員觀測裝置執行情況和排查風機故障原因。如圖4-3-4 故障報文：
圖4-3-4 故障報文
備件消耗
備件消耗是對風機裝置運維過程中所產生的備件耗材消耗的一個查詢，最下方有簡單的資料合計，方便工作人員核算成本，點選“展開”連結按鈕可展開更多篩選條件，方便使用者根據需要進行查詢。如圖4-1-1 備件消耗：
圖4-1-1 備件消耗
基礎資料
裝置分組
裝置分組是系統對風機裝置具有相同品牌相同採集引數專案的裝置一個分組，在同一分組中的裝置具有采集引數項（包含引數編號和引數名稱）一致性的特點，在此頁面可對裝置分組進行增刪改查的操作。如圖5-1-1 裝置分組列表：
圖5-1-1 裝置分組列表
裝置管理
裝置管理對現場所有需要採集的風機裝置進行新增、編輯、刪除等維護操作，添加了的裝置，可點選“是否啟用”列的開關按鈕對裝置啟用和禁用操作，禁用後的裝置系統不再進行資料採集，需要注意的是對裝置進行任何維護操作，需重新啟動DTS採集端才生效。如圖5-2-1 裝置管理列表：
圖5-2-1 裝置管理列表
裝置編輯，需填寫裝置分組、裝置編號、裝置名稱必填專案，和其它一些非必填專案，裝置編號保證系統中具有唯一性，裝置模組新增風機裝置採集單元的模組資訊，當前系統內建兩種模組：“NDCU&RDCU”和“T&H module”，請正確配置各模組對應的IP和埠號，否則系統採集不到資料。如圖5-2-2 裝置編輯：
圖5-2-2 裝置編輯
測點管理
測點管理是對分組模組下的裝置採集監測點新增、編輯、刪除和維護等資訊的操作，添加了的測點可點選“是否啟用”列中的開關按鈕，對該測點進行啟用和禁用操作，該測點一旦禁用，則系統將不再採集該測點的資料，需要注意的是對測點進行任何維護操作，需重新啟動DTS採集端才生效。如圖5-3-1 測點列表：
圖5-3-1 測點列表
測點編輯，需填寫基本資訊的必填項：裝置分組、模組型別、引數編號、引數型別、引數名稱，採集資訊的必填項：從站地址、位元組長度、偏移量等資訊，引數編號在相同裝置分組中必須唯一，採集資訊內容需檢視硬體產品手冊，根據具體硬體資訊如實填寫，如果填寫不正確，將會造成採集不到資料或者採集資料發生錯誤，預警資訊和故障資訊，該測點需要預警和故障報警請填寫報警型別、閾值、等級和報警原因，如果不填，則該測點資料只採集不報警。如圖5-3-2 編輯測點：
圖5-3-2 編輯測點
測點的引數型別分為四種：狀態字、警告字、故障字和其它，其中警告字、故障字需要維護他們的訊號量，訊號量的引數值管理請查閱硬體產品說明，他們是由兩個位元組儲存，轉換為二進位制是十六位bit值（所以位值範圍是0—15），每一位的只是0或者1，預設0正常，1報警，所以要配置他們報警的話，請設定他們的閾值為1，並填寫報警型別、閾值為1、等級和原因資訊。如圖5-3-3 訊號管理：
圖5-3-3 訊號管理
訊號編輯，請填寫必填項：位、訊號名稱，其它位選填項，位的取值範圍是0-15，如果需要報警，閾值一定填寫位1，並填寫報警資訊的其它項，否則可不填。如圖5-3-4 訊號編輯：
圖5-3-4 訊號編輯
備件管理
備件管理，管理系統中維修人員在維修裝置過程中消耗的所有備件資訊，在這裡可以對備件進行新增、編輯和刪除操作，編輯備件時請填寫備件的必填項：備件編號和備件名稱，其他為選填項，備件名稱要保證在系統中唯一。如圖5-4-1 備件管理列表：
圖5-4-1 備件管理列表
系統管理
資源管理
資源管理，內建了系統中所用到的所有資源，包含系統所有的選單項和每個頁面的功能項，這裡可對系統資源進行新增、編輯和刪除等其他操作，需要注意的是系統所用到的資源項已經內建到系統，請不要對現有資料進行任何調整，以免系統發生錯誤，這裡一般用作軟體商對系統功能進行修改時，在這裡做相應的維護，所以這個地方不需要使用者去做相關的操作。如圖6-1-1 系統資源列表：
圖6-1-1 系統資源列表
角色管理
系統基於RBAC的許可權體系設計，基於角色的訪問控制，就是使用者透過角色與許可權進行關聯，角色可以理解為一定數量的許可權的集合，許可權的載體，在系統中，許可權表現為對功能模組的操作，對上傳檔案的刪改，選單的訪問，甚至頁面上某個按鈕、某個圖片的可見性控制，都可屬於許可權的範疇，，這樣構成“使用者-角色-許可權-資源”的授權模型，這樣更具便捷性和易擴充套件性。
角色管理，是對系統的角色進行新增、編輯和刪除等操作。如圖6-2-1 角色管理列表：
圖6-2-1 角色管理列表
編輯角色，需填寫必填項：角色編號和角色名稱，和其它非必填項，其中角色編號在系統中保持全域性唯一性，勾選許可權模組，可設定該角色擁有的選單許可權和功能許可權。如圖6-2-2 編輯角色：
圖6-2-2 編輯角色
使用者管理
使用者管理，可新增使用系統的使用者，登入名不可以重複，必須保證全域性唯一性，並選擇歸屬的角色，與許可權相關，請慎重選擇，角色可以多選，多選後是所有選擇的角色許可權的合集，新增使用者預設的密碼是123456，請使用者登入後及時修改。
系統內建賬號“admin”無論是否設定角色都擁有系統最高許可權，也不能刪除，所以該賬號最好修改個複雜的密碼防止洩露，此賬號也不要給非管理員去使用，非管理員使用者最好給他們增加新賬戶使用。如圖6-3-1 使用者管理列表：
圖6-3-1 使用者管理列表
系統日誌
記錄使用者在系統操作留下的日誌，包含登入日誌、操作日誌和異常日誌，異常日誌在系統出現異常時，供軟體商排查問題原因，日誌可根據關鍵字和請求時間條件篩選，請求時間可快捷查詢“最近一週”“最近一個月”“最近三個月”。如圖6-4-1 系統日誌列表：
圖6-4-1 系統日誌列表
