【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于風力發電機組故障傳輸，尤其涉及基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統及方法。
技術介紹
1、國內風機均朝向大功率、大風輪直徑的方向發展，未來風電開發的主戰場也將進一步拓展到通信環境有待進一步開發的偏遠地區。
2、在公布日2022.05.13、公告號cn?114483480?a的中國專利技術專利申請中，具體公開了一種基于北斗衛星的風電運維數據傳輸方法及裝置，其將收集到的風電機組運行數據及監測數據基于北斗衛星進行發送，在分析過程中能夠及時發現異常的數據，并能夠及時上報至中心站，實現了問題的及時發現。然而，上述技術方案中，并未從進一步提升數據傳輸的安全性角度進行考慮，在數據傳輸安全性上尚存在進一步優化提升的空間。
技術實現思路
1、為克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統及方法，通過網關服務器實現現場網絡與北斗設備之間的網絡隔離，北斗裝置不直接接入風機主控，在保證故障數據傳輸的同時，可保障現場數據安全。
2、為實現上述目的，本專利技術的一個或多個實施例提供了如下技術方案：
3、本專利技術第一方面提供了基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統。
4、基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，包括發送端和接收端，所述發送端包括北斗發送端收發裝置和發送端網關服務器，所述接收端包括北斗接收端收發裝置、接收端網關服務器和數據庫服務器，其中：
5、所述發送端網關服務器，其用于通過現場網絡交換機獲取風
6、所述北斗發送端收發裝置，其用于接收短報文形式的風電機組數據，將短報文形式的風電機組數據經北斗衛星轉發至北斗接收端收發裝置；
7、所述北斗接收端收發裝置，其用于接收北斗衛星轉發的短報文形式的風電機組數據，并發送至接收端網關服務器；
8、所述接收端網關服務器，其用于接收短報文形式的風電機組數據并進行拆包，并將拆包后的風電機組數據存儲至數據庫服務器中。
9、作為可選擇的技術方案，所述北斗發送端收發裝置通過串口總線與發送端網關服務器連接，所述北斗接收端收發裝置通過串口總線與接收端網關服務器連接，所述北斗發送端收發裝置和北斗接收端收發裝置內部均安裝北斗卡。
10、作為可選擇的技術方案，所述發送端網關服務器通過以太網與現場網絡交換機連接，所述現場網絡交換機還通過以太網與scada服務器連接，其中：
11、所述scada服務器，其用于獲取風電機組數據，將風電機組數據通過mqtt消息發布，所述風電機組數據包括風電機組故障數據和風電機組狀態數據；
12、所述現場網絡交換機，其用于獲取scada服務器發布的mqtt消息并轉發至發送端網關服務器；
13、所述發送端網關服務器，其用于接收并解析mqtt消息，同時解析北斗設備數據，將解析后的數據分組存儲并進行私有協議組包，形成短報文形式的數據包，所述短報文形式的數據包包括風電機組數據、以及北斗設備與發送端網關服務器的心跳報文。
14、作為可選擇的技術方案，所述北斗發送端收發裝置與北斗接收端收發裝置之間通過無線通信的方式傳輸短報文形式的數據包。
15、作為可選擇的技術方案，還包括上位機監控平臺，其用于接收用戶對風電機組的查詢信息，基于查詢信息，從數據庫服務器中獲取待查詢風電機組信息并顯示，所述待查詢風電機組信息包括實時故障信息、歷史故障信息、故障統計、設備在線狀態或報警趨勢。
16、作為可選擇的技術方案，所述上位機監控平臺包括地面網絡交換機和地面服務器，所述地面網絡交換機與數據庫服務器和地面服務器之間分別通過以太網連接，其中：
17、所述地面服務器，其用于響應用戶對風電機組的查詢信息，通過地面網絡交換機獲取數據庫服務器中的待查詢信息并顯示。
18、作為可選擇的技術方案，所述上位機監控平臺使用跨平臺工具開發，可部署至多種操作系統，包括windows、linux以及其他操作系統。
19、作為可選擇的技術方案，所述北斗發送端收發裝置具備數據重傳功能。
20、作為可選擇的技術方案，所述北斗發送端收發裝置支持的短報文服務頻度范圍為1秒～15分鐘。
21、本專利技術第二方面提供了基于北斗短報文的風電機組故障傳輸方法。
22、基于北斗短報文的風電機組故障傳輸方法，包括以下步驟：
23、所述發送端網關服務器通過現場網絡交換機獲取風電機組數據，并將風電機組數據以短報文的形式傳輸至北斗發送端收發裝置；
24、所述北斗發送端收發裝置接收短報文形式的風電機組數據，將短報文形式的風電機組數據經北斗衛星轉發至北斗接收端收發裝置；
25、所述北斗接收端收發裝置接收北斗衛星轉發的短報文形式的風電機組數據，并發送至接收端網關服務器；
26、所述接收端網關服務器接收短報文形式的風電機組數據并進行拆包，并將拆包后的風電機組數據存儲至數據庫服務器中。
27、以上一個或多個技術方案存在以下有益效果：
28、1、本專利技術提供了一種基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統及方法，從數據傳輸安全性的角度出發，公網安全通信技術壁壘高，網絡漏洞會威脅風電企業網絡安全，北斗短報文提供芯片級加密，主控站實施接入控制和信息保護，可有效保證數據安全，進一步提升數據傳輸的安全性。
29、2、本專利技術通過網關服務器實現現場網絡與北斗設備之間的網絡隔離，北斗發送端收發裝置發送的短報文形式的風電機組數據通過發送端網關服務器經由現場網絡交換機來獲取，而北斗發送端收發裝置不直接接入風機主控，在保證故障數據傳輸的同時，可保障現場數據安全。
30、3、在數據傳輸過程中，本專利技術不依賴傳統tcp、udp等協議，而是通過私有協議組包進行故障等數據傳輸，將數據縮短成最短報文傳輸至北斗發送端設備，節省帶寬。
31、4、北斗網絡全球覆蓋面廣，通信范圍除沙戈荒環境外，還可部署至深遠海，實現海上風機故障等數據傳輸，可擴展性強。
32、本專利技術附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。
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1.基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，包括發送端和接收端，所述發送端包括北斗發送端收發裝置和發送端網關服務器，所述接收端包括北斗接收端收發裝置、接收端網關服務器和數據庫服務器，其中：
2.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置通過串口總線與發送端網關服務器連接，所述北斗接收端收發裝置通過串口總線與接收端網關服務器連接，所述北斗發送端收發裝置和北斗接收端收發裝置內部均安裝北斗卡。
3.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述發送端網關服務器通過以太網與現場網絡交換機連接，所述現場網絡交換機還通過以太網與SCADA服務器連接，其中：
4.如權利要求3所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置與北斗接收端收發裝置之間通過無線通信的方式傳輸短報文形式的數據包。
5.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，還包括上位機監控平臺，其用于接收用戶對風電機組的查詢信息，基于查詢信息，從數
6.如權利要求5所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述上位機監控平臺包括地面網絡交換機和地面服務器，所述地面網絡交換機與數據庫服務器和地面服務器之間分別通過以太網連接，其中：
7.如權利要求5所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述上位機監控平臺使用跨平臺工具開發，可部署至多種操作系統，包括Windows、Linux以及其他操作系統。
8.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置具備數據重傳功能。
9.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置支持的短報文服務頻度范圍為1秒～15分鐘。
10.基于北斗短報文的風電機組故障傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，包括發送端和接收端，所述發送端包括北斗發送端收發裝置和發送端網關服務器，所述接收端包括北斗接收端收發裝置、接收端網關服務器和數據庫服務器，其中：
2.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置通過串口總線與發送端網關服務器連接，所述北斗接收端收發裝置通過串口總線與接收端網關服務器連接，所述北斗發送端收發裝置和北斗接收端收發裝置內部均安裝北斗卡。
3.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述發送端網關服務器通過以太網與現場網絡交換機連接，所述現場網絡交換機還通過以太網與scada服務器連接，其中：
4.如權利要求3所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，所述北斗發送端收發裝置與北斗接收端收發裝置之間通過無線通信的方式傳輸短報文形式的數據包。
5.如權利要求1所述的基于北斗短報文的風電機組故障傳輸系統，其特征在于，還包括上位機監控平臺，其用...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王廣明，張炳權，王沖，劉茸茸，張士磊，張辟然，劉杰，
申請(專利權)人：中車山東風電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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