在全球能源供應緊張、環境問題突出的情況下(xià)，風能已在全球引起重視，大(dà)力發展清潔能源，使用風力發電(diàn)已經成爲解決世界能源短缺的重要途徑之一(yī)。
由于風力發電(diàn)受到環境本身的制約，風力發電(diàn)機一(yī)般在惡劣的無人值守的環境下(xià)常年運行，因此在風力發電(diàn)場中(zhōng)，如何實時有效的監控與采集各個風力發電(diàn)機數據信息變得至關重要。風場的監控系統需要通過網絡采集風機、氣象監測、升壓站、箱式變電(diàn)站等系統的數據信息，并作本地存儲和數據遠傳，對通訊設備的網絡性能要求較高。
2.系統描述
2.1系統構架圖
風場綜合管理系統由三個部分(fēn)組成，包括總公司核心數據中(zhōng)心、區域分(fēn)公司分(fēn)數據中(zhōng)心以及風電(diàn)場數據采集站。其中(zhōng)，風電(diàn)場數據采集站，主要負責采集風機、測風塔、升壓站、箱式變電(diàn)站、氣象監測和電(diàn)量監測等接口數據。區域分(fēn)公司（風電(diàn)公司）分(fēn)數據中(zhōng)心，主要負責收集并存儲本區域公司所轄各風電(diàn)場上傳的實時運行數據，同時将數據彙集至總部核心數據中(zhōng)心。總部核心數據中(zhōng)心，負責彙總收集下(xià)屬各級風電(diàn)場區域公司全部實時數據，并統一(yī)分(fēn)析和比較，提供豐富的生(shēng)産信息服務。
如下(xià)圖1，爲風場綜合管理系統架構圖。
2.2系統功能
立華嵌入式通訊管理機主要用于風電(diàn)場數據采集站。
風電(diàn)場數據采集系統采集升壓站、風機監控系統、氣象監測系統、風功率預測和箱式變電(diàn)站系統的數據，本地保存，并将監控數據上傳後台服務器。如下(xià)圖2所示。
風電(diàn)場數據采集系統實現不同類型風機信息統一(yī)采集處理和控制，爲實現風電(diàn)場遠程監控系統提供數據基礎。在風電(diàn)場綜合監控系統内布置WEB服務器，用戶可在辦公室或者任意地點通過網頁浏覽的方式獲取風電(diàn)場内風機的實時信息和曆史記錄；風電(diàn)功率預測系統根據風電(diàn)場多年運行資(zī)料，拟合風機實際運行功率曲線，包括超短期風力預測和日前風電(diàn)出力預測；氣象測量系統實時采集風電(diàn)場的氣象信息，以多種通信方式将采集、測量的氣象信息上送到風電(diàn)場綜合監控系統；箱式變電(diàn)站監控系統主要是對箱式變電(diàn)站内部設備的模拟信号和開(kāi)關信号進行采集和控制，并上傳到當地的監控後台和升壓站的自動化系統中(zhōng)，也就是将箱式變電(diàn)站的現地控制單元（有的是帶保護功能的現地保護控制單元）通過光纖環網組成多個子網絡，再将各個子網絡和當地主控層設備組成主幹網，并與風電(diàn)場綜合監控系統通信；升壓站自動化系統與變電(diàn)站自動化系統基本一(yī)緻，采集變電(diàn)站内的各類電(diàn)氣信号，再通過以太網的形式傳送至綜合監控系統。
以上數據信息的采集通過立華公司的LEC-3110A設備實現。LEC-3110A使用INTEL ATOM D525 CPU，ICH8M芯片組，搭配6路Intel 82574L千兆網卡芯片，2路光隔離(lí)串口通信接口。
監控系統所應包括的監控對象，分(fēn)爲測量類、控制類、狀态監視系統和後台存儲。
如表1所示。
3.LEC-3110産品介紹
LEC-3110是立華科技推出的一(yī)款高性能、低功耗、無風扇的電(diàn)力行業專用通訊管理設備，産品通過了中(zhōng)國電(diàn)科院電(diàn)力四級認證，包括：工(gōng)頻(pín)磁場、脈沖磁場、阻尼振蕩磁場、高頻(pín)幹擾、快速瞬變脈沖群、靜電(diàn)放(fàng)電(diàn)、浪湧、高低溫影響測試等56項非常嚴苛的測試。此産品采用模塊化設計，便于根據不同的現場需求定制不同的産品規格。LEC-3110采用INTEL Atom D525雙核1.8GHz CPU，南(nán)橋采用ICH8M，支持最大(dà)到4GB DDR3内存，6路INTEL 83574L擴展網口，使網絡性能得到極大(dà)的提高，闆載2路光隔離(lí)串口，适應電(diàn)力現場對于EMC電(diàn)磁抗幹擾的要求。通過闆上預留的PCI和PCI104接口，可以靈活擴展出6網10串，6網18串，以及對于百兆光口、CAN接口和B碼對時功能的支持。冗餘電(diàn)源設計更加适合電(diàn)力行業，端子輸入支持110VDC/AC 和220VDC/AC，直流9~~36V輸入。
LEC-3110支持Windows XP Embedded、Windows CE以及Linux操作系統。CTR按鈕由客戶自定義和控制，Run和PIO LED指示燈由客戶自定義其物(wù)理意義，以适應客戶不同的現場環境要求和客戶需求。
4.客制化需求
在客戶客制化方面，充分(fēn)發揮公司OEM/ODM靈活多變的特點，滿足客戶以下(xià)個性化需求：
更改串口數量：客戶使用此産品主要是網路數據通訊，對串口數量要求較低，4個串口即可滿足需求。因此，充分(fēn)利用LEC-3110的模塊化設計模式，将擴展的8串口取消，同時把主闆上預留的2路串口引出來，用做管理和調試端口，這樣形成了一(yī)款6網4串的客制化産品。
更改USB出線方式：把标準品LEC-3110的4個後出線USB接口，更改爲2個後出線，2個前出線方式。
插座供電(diàn)接口方式：在電(diàn)源接口方面，我(wǒ)們爲客戶訂制了客戶要求的标準的220VAC電(diàn)源插座，方便客戶在現場的電(diàn)源供電(diàn)，并保證供電(diàn)安全。同時，産品支持直流24V輸入，寬電(diàn)源支持9~36V輸入。
客制化貼膜和外(wài)包裝箱：設備前面闆以及設備的外(wài)包裝箱，均按照客戶的要求給客戶定制了帶客戶logo的貼膜和包裝箱，滿足了客戶的客制化需求。
通過以上四個方面的修改，客戶的需求得到了快速滿足，同時産品品質得到有效的保證，保證設備運行的穩定性和可靠性。
5.結論
風電(diàn)場的綜合監控系統是通過對現場的各個監控數據的采集、存儲、分(fēn)析與上傳來監測并控制風機的運轉，立華通訊管理機LEC-3110在系統中(zhōng)扮演關鍵的角色。設備不僅采集信号還有存儲的功能，防止突然的掉電(diàn)或者其他意外(wài)而将丢失數據，同時可以将采集的信号分(fēn)析并做遠傳，使得無人值守的變電(diàn)站的安全和可靠性大(dà)大(dà)提高。
客戶使用此設備已經在遼甯、内蒙、山東和湖南(nán)等多地風電(diàn)場使用，目前設備運行非常穩定。