基于风力发电技术的现场环境分析交互系统的制作方法
本发明涉及风力发电管理，具体是基于风力发电技术的现场环境分析交互系统。
背景技术：
1、随着风力发电技术的快速发展，风力发电系统的规模越来越大，运行条件越来越复杂，在风力发电系统的实际运行过程中，风力发电系统的性能和效率受现场环境影响显著；
2、目前对风力发电现场环境的分析和管理主要通过人工方式完成，难以实时分析风力发电现场环境并提供交互式决策支持，以及无法准确判断风力发电机的操控表现状况和人机交互时的反应状况，加大了操作人员的工作量和工作难度，不利于保证风力发电机的安全稳定且高效运行，智能化和自动化水平低；
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，解决了现有技术难以实时分析风力发电现场环境并提供交互式决策支持，以及无法准确判断风力发电机的操控表现状况和人机交互时的反应状况，工作量和工作难度大，智能化和自动化水平低的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，包括风力发电现场检测模块、智能处理分析模块、决策输出模块、操控分析评估模块和人机交互界面模块；
4、风力发电现场检测模块实时采集风力发电现场的环境参数数据，并将风力发电现场的环境参数数据发送至智能处理分析模块；智能处理分析模块通过智能算法对所接收的环境参数数据进行处理分析，提取关键信息并生成分析结果，且将分析结果发送至决策输出模块；
5、决策输出模块根据智能处理分析模块的分析结果并结合风力发电机的运行状况，提供针对性的决策建议，并将决策建议发送至人机交互界面模块；
6、人机交互界面模块将分析结果和决策建议以可视化的方式展示给操作人员，操作人员通过人机交互界面模块实时查看风力发电现场的环境参数数据、风力发电机运行状态和决策建议信息，并根据需要进行操作和调整；
7、操控分析评估模块用于在操作人员通过人机交互界面模块进行风力发电机的操控时，判断风力发电机的指令执行表现状况，并生成操控合理信号或操控异常信号，且将操控合理信号或操控异常信号发送至人机交互界面模块，人机交互界面模块对操控合理信号或操控异常信号进行显示并在接收到操控异常信号时发出相应预警。
8、进一步的，人机交互界面模块与地下环境预警模块通信连接，地下环境预警模块获取到风力发电机所处位置需要监测的地下区域并将其标记为目标区域，通过分析以判断目标区域的地下环境风险性，据此生成地下环境预警信号或地下环境安全信号，且将地下环境预警信号或地下环境安全信号发送至人机交互界面模块，人机交互界面模块对地下环境预警信号或地下环境安全信号进行显示并在接收到地下环境预警信号时发出相应预警。
9、进一步的，地下环境预警模块的具体运行过程包括：
10、采集到目标区域中的土壤水位数据，将土壤水位数据与预设适宜土壤水位数据范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到土壤水况值，且采集到目标区域中土壤的疏松度并将其标记为土壤疏松值，以及采集到目标区域的振动幅度数据和振动频率数据并将两者和值标记为土壤振动值；
11、获取到目标区域中所需监测的腐蚀物类型，将对应类型腐蚀物的浓度标记为腐蚀浓析值，事先设定每种类型的腐蚀物分别对应一组预设权重值，将对应类型腐蚀物的腐蚀浓析值与相应预设权重值的乘积标记为腐蚀危害值，将目标区域中存在的所有类型腐蚀物的腐蚀危害值进行求和计算得到土壤腐蚀值；
12、通过将土壤水况值、土壤疏松值、土壤振动值和土壤腐蚀值进行数值计算得到地下风险性检测值，通过分析获取到与风力发电机相适配的预设地下风险性检测阈值，将地下风险性检测值与对应预设地下风险性检测阈值进行数值比较，若地下风险性检测值超过预设地下风险性检测阈值，则生成地下环境预警信号；若地下风险性检测值未超过预设地下风险性检测阈值，则生成地下环境安全信号。
13、进一步的，通过分析获取到与风力发电机相适配的预设地下风险性检测阈值的具体分析过程如下：
14、调取风力发电机的发电机变析值，事先设定若干组预设发电机变析值范围，且每组预设发电机变析值范围分别对应一组预设地下风险性检测阈值，将发电机变析值与所有预设发电机变析值范围进行逐一比较，将包含相应发电机变析值的预设发电机变析值范围标记为目标范围，将目标范围所对应的预设地下风险性检测阈值标记为与风力发电机相适配的预设地下风险性检测阈值。
15、进一步的，地下环境预警模块通信连接风力发电机外检模块，风力发电机外检模块采集到风力发电机的倾斜角度和沉降量并将其分别标记为发电机倾检值和发电机沉检值；以及采集到风力发电机上若干个检测点的实际位置，将相应检测点的实际位置相较于其预设初始位置的位移量标记为移动值，将所有检测点的移动值进行均值计算得到发电机移检值；
16、通过将发电机倾检值、发电机沉检值和发电机移检值进行数值计算得到发电机变析值，且将发电机变析值发送至地下环境预警模块和人机交互界面模块。
17、进一步的，操控分析评估模块的具体运行过程如下：
18、设定检测时期，获取到检测时期内操作人员通过人机交互界面模块发出的所有操控指令，对所有操控指令进行分类；若风力发电机在相应规定时长内针对相应操控指令完成对应调整，则向对应操控指令赋予优表符号lp-1；
19、将对应类型操控指令中被赋予优表符号lp-1的操控指令的数量标记为操控类测值，将操控类测值与对应类型操控指令在检测周期内的总数量进行比值计算得到操控类析值，以及将被赋予优表符号lp-1的相应操控指令的规定时长与实际完成时长的差值标记为令执隔时值，将对应类型操控指令的所有令执隔时值进行均值计算得到令执优况值；
20、通过将相应类型操控指令的操控类测值、操控类析值和令执优况值进行数值计算得到操控类况值，将操控类况值与预设操控类况阈值进行数值比较，若操控类况值未超过预设操控类况阈值，则将对应类型操控指令标记为难调指令；
21、若检测时期内存在难调指令，则生成操控异常信号。
22、进一步的，若检测时期内不存在难调指令，则将相应类型操控指令的操控类况值与对应预设操控类况阈值的比值标记为操控检测值，将所有类型操控指令的操控检测值进行均值计算得到操控检况值，以及将数值最小的操控检测值标记为操控低幅值；
23、通过将操控检况值与操控低幅值进行数值计算得到操控执评值，将操控执评值与预设操控执评阈值进行数值比较，若操控执评值超过预设操控执评阈值，则生成操控合格信号；若操控执评值未超过预设操控执评阈值，则生成操控异常信号。
24、进一步的，操控分析评估模块与交互延迟性检测模块通信连接，操控分析评估模块将操控合格信号发送至交互延迟性检测模块，交互延迟性检测模块在接收到操控合格信号时将人机交互界面模块进行交互延迟性检测分析，通过分析生成交互高延迟信号或交互低延迟信号，并将交互高延迟信号或交互低延迟信号发送至人机交互界面模块，人机交互界面模块对交互高延迟信号或交互低延迟信号进行显示并在接收到交互高延迟信号时发出相应预警。
25、进一步的，交互延迟性检测分析的具体分析过程如下：
26、获取到检测时期内人机交互界面模块的所有显示延迟时长，将所有显示延迟时长进行均值计算得到显示延况值，并将超过预设显示延迟时长阈值的显示延迟时长的数量占比值标记为显示高延值；
27、以及获取到检测时期内操作人员在人机交互界面模块进行操作时人机交互界面模块的所有接收缓冲时长，将所有接收缓冲时长进行均值计算得到接收缓况值，并将超过预设接收缓冲时长阈值的接收缓冲时长的数量占比值标记为接收高缓值；
28、通过将显示延况值、显示高延值、接收缓况值和接收高缓值进行数值计算得到交互延迟系数，将交互延迟系数与预设交互延迟系数阈值进行数值比较，若交互延迟系数超过预设交互延迟系数阈值，则生成交互高延迟信号；若交互延迟系数未超过预设交互延迟系数阈值，则生成交互低延迟信号。
29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30、1、本发明中，通过风力发电现场检测模块实时采集风力发电现场的环境参数数据，智能处理分析模块对所接收的环境参数数据进行处理分析，决策输出模块根据智能处理分析模块的分析结果并结合风力发电机的运行状况以提供针对性的决策建议，且通过操控分析评估模块合理判断风力发电机的指令执行表现状况，在生成操控合理信号时进行交互延迟性检测分析，显著减小操作人员的工作量和工作难度，有利于保证风力发电机的安全稳定运行并提高发电量，智能化和自动化水平高；
31、2、本发明中，通过风力发电机外检模块进行分析以准确反馈风力发电机的外在隐患程度，有利于操作人员及时对风力发电机进行检查改善，并为地下环境风险性检测分析过程提供数据支持以保证其分析结果的精准性，以及通过地下环境预警模块合理判断风力发电机所处位置的地下环境风险性并及时反馈预警，能够显著提升风力发电机的运行安全性，进一步减小操作人员的工作量和工作难度。
技术特征：
1.基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，包括风力发电现场检测模块、智能处理分析模块、决策输出模块、操控分析评估模块和人机交互界面模块；
2.根据权利要求1所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，人机交互界面模块与地下环境预警模块通信连接，地下环境预警模块获取到风力发电机所处位置需要监测的地下区域并将其标记为目标区域，通过分析以判断目标区域的地下环境风险性，据此生成地下环境预警信号或地下环境安全信号，且将地下环境预警信号或地下环境安全信号发送至人机交互界面模块。
3.根据权利要求2所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，地下环境预警模块的具体运行过程包括：
4.根据权利要求3所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，通过分析获取到与风力发电机相适配的预设地下风险性检测阈值的具体分析过程如下：
5.根据权利要求2所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，地下环境预警模块通信连接风力发电机外检模块，风力发电机外检模块通过将发电机倾检值、发电机沉检值和发电机移检值进行数值计算得到发电机变析值，且将发电机变析值发送至地下环境预警模块和人机交互界面模块。
6.根据权利要求1所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，操控分析评估模块的具体运行过程如下：
7.根据权利要求6所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，若检测时期内不存在难调指令，则将相应类型操控指令的操控类况值与对应预设操控类况阈值的比值标记为操控检测值，将所有类型操控指令的操控检测值进行均值计算得到操控检况值，以及将数值最小的操控检测值标记为操控低幅值；
8.根据权利要求1所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，操控分析评估模块与交互延迟性检测模块通信连接，操控分析评估模块将操控合格信号发送至交互延迟性检测模块，交互延迟性检测模块在接收到操控合格信号时将人机交互界面模块进行交互延迟性检测分析，通过分析生成交互高延迟信号或交互低延迟信号，并将交互高延迟信号或交互低延迟信号发送至人机交互界面模块。
9.根据权利要求8所述的基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，其特征在于，交互延迟性检测分析的具体分析过程如下：
技术总结
本发明属于风力发电管理技术领域，具体是基于风力发电技术的现场环境分析交互系统，包括风力发电现场检测模块、智能处理分析模块、决策输出模块、操控分析评估模块和人机交互界面模块；本发明通过风力发电现场检测模块实时采集风力发电现场的环境参数数据，智能处理分析模块对所接收的环境参数数据进行处理分析，决策输出模块根据智能处理分析模块的分析结果并结合风力发电机的运行状况以提供针对性的决策建议，且通过操控分析评估模块合理判断风力发电机的指令执行表现状况，在生成操控合理信号时进行交互延迟性检测分析，显著减小操作人员的工作量和工作难度，有利于保证风力发电机的安全稳定运行并提高发电量，智能化和自动化水平高。
技术研发人员：王朝祥,张建刚,张长岩
受保护的技术使用者：山东金为新能源集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23