一、风电系统智能物联网平台(一套) 为了实现风电场站无人值守技术的实训教学、竞赛以及研究实验,兆瓦级风电无人值守场站模拟系统需由各数字化教学及竞赛实验平台和风电新能源综合测试软件组成,主要布置于运/检/维工作区和集控运行工作区。 实验平台的风电新能源综合测试软件系统可实时监控各实验平台的运行状态、运行数据,并将各实验平台数据汇总呈现为一台风机实时运行数据;各数字化教学及竞赛实验平台需支持以太网、WIFI、4G网络三种方式和风电新能源综合测试软件系统通讯。 功能和参数: 1.1. 风电系统智能物联网平台(以下简称实验平台)采用风电机组实际使用传感器相关的电气部件搭建,既可支持智慧物联网领域的科学实验,可帮助学员实验研究风电机组传感器系统的主要操作原理、结构和组成。包括控制器、温度传感器、风速风向仪、偏航位置传感器、发电机转速传感器、加速度传感器、震动传感器。 1.2. 实验平台配置独立控制器,温度传感器、风速风向仪、偏航位置传感器、发电机转速传感器、加速度传感器、震动传感器需将信号接入控制器系统,可以通过调整传感器的输入信号,观察测试平台的控制器及PC监控软件监测值的变化,了解各种传感器的工作原理。 1.3. 实验平台配备的监控软件可以直接观察各传感器输出值的变化,监控软件支持触摸屏和PC端运行,且实验平台控制器可与实训基地的风电新能源综合测试软件系统通讯,并提供实验平台的运行状态等重要数据,监控软件采用Python+QT技术进行搭建。 1.4. 实验平台的测试功能包括温度传感器、偏航位置传感器、发电机转速传感器、加速度传感器、震动传感器、偏航接近开关测试功能,具体如下: 1.4.1. 实验平台包含温度传感器模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定等学习研究。 1.4.2. 实验平台包含风速风向仪模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定、零位校正等学习研究。 1.4.3. 实验平台包含偏航位置传感器模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定、零位校正、左右极限设置等学习研究。 1.4.4. 实验平台包含发电机转速传感器模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定等学习研究。 1.4.5. 实验平台包含加速度传感器模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定等学习研究。 1.4.6. 实验平台包含震动传感器模块,需实现模块认识、查线、模拟故障、故障判定等学习研究。 1.4.7. 为了让学生可以学习如何正确选择和配置传感器,了解风机的传感器的工原理。实验平台可以进行温度传感器、风速风向仪、偏航位置传感器、发电机转速传感器、加速度传感器、震动传感器的数据采集、监测和分析。通过数据分析可评估风机的工作状态,并提前发现和处理风机可能出现的故障和异常情况,这有助于提高学生在风能行业中的传感检测技术和实践能力。 1.5. 触摸屏一体机的主板采用防浪涌设计,100V-240V电压不会产生故障,有效对抗电压不稳环境,加装电子抗干扰元件,可达EMC抗干扰标准。 1.6. 控制器的具体技术参数如下。 1.6.1. 支持Modbus、EPA、Profibus-DP和EtherCat等多种工业网络协议,网络通信周期小于10ms,Modbus串行总线最大速度达到1Mbps; 1.6.2. 控制器模块符合IEC*****-3标准,实现设备信号采集、计算与控制; 1.6.3. 模拟量输入通道0~10V精度±1mV、0~20mA精度±4uA、热电偶精度±0.5℃、模拟量输出通道0~10V精度±20mV、0~20mA精度±20uA; 1.6.4. 控制器模块需同时支持有线通讯和4G无线通信,确保实验平台可选择和实训基地的风电新能源综合测试软件通讯; 1.6.5. 主频≥168MHz,内存≥8MB,FLASH-8MB~32MB可选; ★1.6.6.控制器需具有EtherCAT、网络冗余和设备冗余、支持加密和权限管理的功能,且提供检测报告证明,确保实验平台在任何时候安全可控,避免黑客入侵,保证实验平台和受训学员的安全。 (需提供国家认可的第三方检测机构出具的检测报告复印件,报告显示控制器需具有EtherCAT、网络冗余和设备冗余、支持加密和权限管理的功能) 1.7. 硬件清单 1.7.1. 控制柜 1.7.1.1. 数量:1个。 1.7.1.2. 材质:采用≥1.2mm国家冷轧板,前门托盘采用≥1.0mm国际冷轧板,面板采用≥1.5mm国际冷轧板,预留触摸屏开口≥537*336mm(21寸)。 1.7.2. 控制器 1.7.2.1. 数量:1套; 1.7.2.2. 组成:包含CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、4G无线通信模块等。 1.7.3. 触摸屏一体机 1.7.3.1. 数量:1个; 1.7.3.2. 尺寸:≥21寸, 1.7.3.3. 参数:采用防浪涌设计,加装电子抗干扰元件,可达EMC抗干扰标准。 1.7.4. 震动传感器 1.7.4.1. 数量:1个。 1.7.4.2. 参数:IEC/EN *****-5-1 IP65 AC15 Ue 240v/Ie 3A Ui 400V。 1.7.5. 风速风向仪 1.7.5.1. 数量:1个; 1.7.5.2. 材质:蘑菇头镁铝合金型; 1.7.5.3. 功能:≥24V,≥240W加热; 1.7.5.4. 风速:0~50m/s,4~20mA; 1.7.5.5. 风向:0~360,4~20mA。 1.7.6. 偏航位置传感器 1.7.6.1. 数量:1个; 1.7.6.2. 参数:Rev Ratio:1:100 Ie=3A Ue=250V Ui=300V IP65 AC 15。 1.7.7. 发电机转速传感器 1.7.7.1. 数量:1个; 1.7.7.2. 参数:9~30Vdc。 1.7.8. 温度传感器 1.7.8.1. 数量:1个; 1.7.8.2. 参数:PT100,对标真实风机参数,参数:-40℃~80℃。 1.7.9. 加速度传感器 1.7.9.1. 数量:2个; 1.7.9.2. 参数:4VDC,0...10V=-0.5g...+0.5g。 1.7.10. 24V电源 1.7.10.1. 数量:1个; 1.7.10.2. 参数: Input:100-120V~3.5A 200-240V~1.9A 50/60Hz Output:24VDC10A。 1.7.11. 智能终端 1.7.11.1. 数量:1套; 1.7.11.2. 功能要求:可以接收实验平台消息提醒。 1.7.12. 无线网络通信设备 1.7.12.1. 数量:1套; 1.7.12.2. 功能要求:可以发送实验平台消息提醒。 1.7.13. 视频语音交流设备 1.7.13.1. 数量:1套; 1.7.13.2. 可以实现实验平台语音交流; 1.7.13.3. 内存:≥256Gb; 1.7.13.4. 聚焦:≥2.8mm; 1.7.13.5. 清晰度:≥4MP; 1.7.13.6. 像素:≥400万; 1.7.13.7. 云台范围:水平≥350°,垂直0-90°。 1.7.13.8. 可将视频信号实时传递传递智慧物联监盘系统; 1.7.13.9. 可进行第三视角和第一视角的画面传递。 1.7.14. 智能管理系统 1.7.14.1. 数量:1套; 1.7.14.2. 可根据设备故障实现运维人员定向和工作自动分派。 1.7.15. 风洞 1.7.15.1. 数量:1套; 1.7.15.2. 可按照实验需求为实训平台提供设定风速和风向的风; 1.7.16. 其他辅助材料 1.7.16.1. 数量:1套; 1.7.16.2. 组成:包括空开、继电器、PVC线槽、线缆等实验平台需要的器材。 1.8. 实验平台设计需考虑场地大小、布局、教育教学需求及安全性进行设计做出合理的规划。实验教室为该实验平台预留空间的长宽高为2.5m*2.5m*1.5m,实验平台实际体积不得低于预留空间。 1.9. 安全性要求 1.9.1. 电气安全要求 实验平台设计时应遵循相关电气安全标准和规范,确保设备的电气系统安全可靠。对于高压部分,应采取有效的隔离和防护措施,防止人员误触或接近。 1.9.2. 操作安全要求 实验平台应提供清晰明确的操作指南和安全警示标识,确保实训人员能够正确、安全地操作设备。同时,实验平台应设置紧急停机按钮等安全措施,以便在紧急情况下能够迅速切断电源或停止设备运行。 1.9.3. 安全培训要求 供应商应就实验平台提供必要的培训和安全教育,确保实训人员具备足够的安全意识和操作技能。同时,供应商应组织安全演练和事故应急处理培训,提高人员应对突发情况的能力。 2. 支持实训项目及匹配教学资源: 2.1. 支持项目需包括以下内容: 2.1.1. 风电机组技能实训项目中的“传感器系统”部分; 2.1.2. 风电机组故障排除分析实训项目中的“风电机组故障定位”、“风电机组故障排除消缺”部分; 2.1.3. 风电机组运维实训项目中的“风电机组一般巡检”、“风电机组定检”等部分。 2.2. 匹配教学资源: 2.2.1. 教学资源类型要求:至少包含PPT课件、课程教案、教学视频、实训任务工作卡、知识点思维导图、产品使用手册、自主学习平台7个内容。 2.2.2. 数量及内容要求: 2.2.2.1. PPT课件、教学视频、实训任务工作卡3个内容,每个数量≥ 1个; 2.2.2.2. 知识点思维导图、产品使用手册,每个数量≥1个,内容至少包括该产品使用说明及与教学任务匹配的课程核心知识点及技能导图说明; 2.2.2.3. 自主学习平台:不少于1条学习视频。 3. 交付技术说明: 3.1. PPT课件、实训任务工作卡、知识点思维导图、产品使用手册4个内容以文本内容呈现,内容完整有序,符合我国法律法规,尊重各民族风俗习惯。 3.2. 教学视频元素至少包含真人出镜说课、实操视频、PPT录屏,视频时长5分钟以上,根据实际知识内容决定长短,每个视频应保证知识点完整。 |