·机械研究与应用·2012年第6期(总第122期)检测与控制
物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统设计
陈晓磊，徐小力，吴国新
(北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室，北京100192)
摘要：以物联网为架构，将风力发电机组运行状态的远程监测、故障趋势预测组成为一个新的监测系统。主要针对
系统的总体架构和功能模块进行了设计。系统的总体构架以物联网为基础，分为传感层、网络层、应用层。该
系统由运行状态信息采集子系统、网络服务子系统、客户端子系统三大子系统组成。其中该系统中客户端子
系统使用基于Asp．net的B／S远程监测模式实现实时数据采集、数据查询与录入、故障诊断预测分析三大功
能。经过测试与验证发现物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统能够满足预期的设计要求。
关键词：物联网；风力发电；GeneralPacketRadioService；远程监测
中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1007—4J414(2012)06—0167—03
DesignoftheremoteconditionmonitoringsystemforwindturbinesbasedonlOTstructured
ChenXiao—lei．XuXiao—li，WuGuo—xing
(Keylaboratoryofmodernmeasurement&controltechnology，Ministryofeducation，Beiji~informationscience
＆technologyuniversity，Bering100192，China)
Abstract：Anewwindturbineconditionmonitoringsystem，withthefunctionofremotemonitoringandtrendprediction，isde—
velopedbyusingthestructureofIOT．Thisessayfocusesonthedesignofgeneralstructureandfunctionmoduleofthesystem．
ThegeneralstructureofthesystemisbasedonIOTstructureanditisconstitutedbysensinglayer，networklayerandapplica—
tionlayer．Thesystemiscomprisedofdataacquisitionsubsystemcollectingtheinformationofoperationalstatus，webservice
subsystemandclientsidesubsystem．TheclientsidesubsystemisdesignedinB／SremotemonitoringmodebasedonAsp．net，
whichcanprovidetheservicesofdataacquisition，informationinquiryanddatalogging，faultdiagnosisandtrendprediction．
Accordingtothetestingandvalidation，theIOTstructuredremoteconditionmonitoringsystemforwindturbinescanmeetthe
expecteddesignrequirement．
Keywords：internetofthing；windpower；generalpacketradioservice；remotemonitoring
1引言
风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是
可再生能源，还是一种洁净、无污染的绿色能源，在各
种可替代能源中以风能的利用最为成熟。
在风力发电迅猛发展的同时，风力发电机组高额
的运行维护成本影响了风场的经济效益。风力发电
机组多安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，常年
经受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的
冲击和酷暑严寒极端温差的影响，从而导致许多风力
发电机组出现不同形式的故障¨。
物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统
对网络内的风力发电机组实施实时的监测和控制，实
现对风力发电机组的远程在线监测、跟踪、状态确认
和控制、高效节能运行。该系统能够提高风力发电机
组设备的资源利用率和生产力水平，有效提高机组运
行安全性、任务可靠性以及降低系统全寿命周期费
用，有利于预防机组恶性事故发生、避免人身伤亡、巨
大经济损失。
2系统的构成及原理
物联网架构下的远程监测系统运行于Web服务
器上，面向互联网授权用户，它具有远程监测、数据历
史查询、故障诊断和数据管理等功能j。当用户经
过授权后，通过网页浏览器登录到服务器，可以对机
组的运行状态进行远程监测，也可以查看机组运行状
态的历史数据和预测趋势，结合专家的知识对机组运
行状态进行诊断并将诊断结果反馈给现场。
2．1物联网架构组成
物联网(InternetOfThing)是把传感器网络等感
知技术、互联网技术、智能运算技术等融为一体，实现
全面感知、可靠传送、智能处理为特性的连接物理网
络。物联网具有三大特点：①全面感知，利用传感
器、FRID(RadioFrequencyIdentification)及二维码等
随时随地获取物体的各种信息；②可靠传递，通过电
信网络和互联网的融合，将物体的信息实时准确的传
递出去；③智能化处理，利用模糊识别、云计算等各种
智能计算技术对海量数据进行分析及处理，对物体实
基金项目：国家自然科学基金项目(50975020)
收稿日期：2012—11—12
作者简介：陈晓磊(1987一)，男，河北安国人，硕士，研究方向：机电一体化方向。
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