基于工业级 4G 路由器风电场远程维护方案 中国可开发利用的风力资源，主要分布在东南沿海及附近岛屿，内蒙古、新疆和甘肃河 西走廊，以及华北和青藏高原的部分地区。随着《可再生能源法》的实施和京都议定书协议 的生效，国家加大了对可再生能源支持的力度，风力发电产业得到了连续快速发展，出现了 风电热。 我国风电增长速度已连续三年超过 100%。根据国家能源局最新规划，2020 年全国风力 发电装机将达到 1 亿千瓦。从 2009 年到 2020 年国内新增风电装机容量平均每年将达到 740 万千瓦，投入风电场的资金将达到 660 亿元—740 亿元。 一、风电场网络建设面临的挑战 1、传统部署效率低下，影响产能： 巡检耗时较长，无法及时记录情况；检修均关闭风机，造成不必要的损耗。风机出现故 障时，专业人员无法及时赶赴现场。以上种种问题，造成效率低下，产能受影响。 2、严酷电气环境下，设备元件易烧毁，无线信号极差： 设备运行面临严酷的电气环境。风力发电机组运行时产生强大的电磁干扰。以某风电场 风机为例，机组下送的电缆线电压达到 1195V，最大电流达到 1200A；风机施工 要求网络 设备与机组公用走线架，因电磁感应会造成高达 100V 以上的干扰。此外，风塔为纯金属筒 状结构，内壁光滑；内部无线电信号会发生强烈反射，对无线信号的传输造成严 重干扰。 3、 网络风险高，人力、物力消耗大： 风电场一般位于野外山岭或沿海高地，交通不便，地形复杂，且面积广阔，跨度数公里， 有线部署的难度远远大于无线。风塔或监控探头之间的光纤一旦断掉，排查、修复耗时耗力。 4、恶劣天气影响设备运行： 我国的风电场资源多分布在西北、华北、东北，以及东南沿海，常有狂风、暴雨、沙尘 等恶劣天气，外界环境对设备运行的不良影响是无法忽视的。 二、风电场远程维护解决方案 才茂风电场解决方案提供塔内和塔外的无线覆盖，实现风电设备的远距离操作；还可提 供无线语音和视频传输，实现风电设备的远程故障诊断；同时提供风场的无线回传组网、双 备份链路，此外还提供工业级的网络设备，具备可靠的环境适应性。 1、 射频环境自适应： 在风塔内部，由于金属外壁、金属设备较多，对电磁波产生强烈反射；因过多的信号叠 加造成码间干扰，引起无线错包；传统技术无法适应该场景，将导致无线性能下降和波动严 重。 CM520-8 采用射频环境自适应技术，通过训练序列感知射频环境特性。通过调整 MIMO 信号编码、调整符号间隔、调整重传机制，实现当前射频环境中最优的传输方式。在强反射 环境下，开启该功能可显著提升性能和稳定性。 2、 强电磁干扰防护： 风力发电机组运行时产生强大的电磁干扰，可能在设备上耦合出数百伏的干扰电压；传 统设备，将引发设备运行异常，甚至发生硬件损坏。 CM520-8 在所有对外接口处均设计了滤波和防护装置，可实现 20V～10000V 范围内电 磁干扰的滤除，实现电源和信号的纯净，确保设备可靠运行。 3、 多跳网桥无线组网 采用多跳网桥无线组网，所有风塔的数据可以通过无线汇聚到控制中心。控制中心与风 机之间采用点对多点模式，风机之间采用点对点模式。采用工业级 11n AP 产品，可实现 5 跳的网桥传输，每跳距离 2km，总性能在 40Mbps 以上。完全满足中小型风电场的需求。此 外还可选用支持 11ac 的室外 AP 产品，5 跳性能在 200Mbps 以上。 该方案具备冗余备份的功能，当个别风塔出现网络故障时，可自行跳过故障节点，迅速 恢复网络连通。 三、方案特点与客户收益 1、移动巡检和远程诊断技术，提升效率、增加产能： 才茂解决方案可实现移动巡检：提供塔内和塔外的无线覆盖，实现风电设备的远距离操 作。巡查时，手持移动设备可远距离监测风机状态，大大提升效率；部分检修可在塔外完成， 减少停机，将损耗降至最低。 此外，才茂解决方案还实现了远程诊断：用手持设备与后台进行音视频对讲，通过现场 回传的图像诊断故障，不必等待专业人员赶赴现场。 2、强电磁干扰防护和射频环境自适应技术，避免严酷电气环境的干扰： 才茂独有的强电磁干扰防护技术可通过电源滤波消除容易引发设备故障的干扰，专门针 对电力行业的强电磁环境设计。射频环境自适应技术可消除因信号反射造成的无线性能降 低，针对工业环境金属设备多的情况而设计 3、 无线回传组网与光纤双备份，使可靠性倍增： 才茂解决方案使用无线回传组网与光纤的双备份，大大提升可靠性：风塔间通过无线回 传数据，最终通过无线汇集到机房；风场内的视频监控点，亦可通过无线回传视频数据。 4、工业级的网络设备，防止恶劣天气的影响： 才茂提供工业级的网络设备，具备可靠的环境适应性。产品在高低温、防水防尘、防霉 防雾、机械振动等方面的指标在业界居于领先地位，能保证在极端天气下的正常运作。