1 概述
为了进一步强化风电场的安全监督管理能力，提升对各作业现场，尤其是高风险作业现场的实时监控水平，迫切需要在风电场各作业现场构建多方位全覆盖支持移动的安全监督和高风险作业视频监控的无线支持系统。
由于风电场因受限于地理环境，普遍面临运营商公共网络难以专门为风电场无线覆盖建设和优化。因此，一方面此类公网信号往往只能覆盖局部，尤其不能完整覆盖到风机塔筒内部，无法满足日常生产、运维检修、移动安全管理过程中对无线网络的需求；另一方面，这类公网信号相对不稳定，即便能够保证语音通信需求，也无法保证诸如多方音视频协同等更多和更大数据量的传输。因此，建设风电场安全监督移动管理和高风险作业视频监控系统，无线通信网络的建设首当其冲。
2 无线支持系统方案设计
系统方案以提高风电场安全监督和作业现场监控能力，减轻运维管理人员工作强度，提高综合管护成效，提升违法违规事件执法处置效率，完善科学移动管理为目标，以专用无线通信系统为信息基础设施，视频图像数据为支撑，构建风电场综合安全监督管控系统，形成全天候、全覆盖、立体化、智能化的风电场管控体系。
2.1 建设思路
（1）构建全域全时全覆盖的无线网络：在电场建设基于无线自组网的专用无线网络覆盖。
（2）构建立体监控体系：系统融合先进的远场（移动布控球）、近场（智能安全帽）视频监控等监测手段，构建全天候、全覆盖、全方位的风电场立体监控网络，能够及时发现安全隐患，实现电场安全问题提前预警。
ü 实现风电施工作业现场尤其是高风险作业现场图像实时传送到指挥中心，实现“遥视”功能；
ü 当作业现场出现事故或紧急情况时，实现对复杂情况和操作过程远程技术支持和作业指导；
ü 实现所有设备工作过程和人员作业过程均可录像存储，便于事后监督、分析和复盘；
ü 充分利用既有信息基础设施，结合有线光纤为机舱内外视频监控、通用手机、智能执法记录仪、移动布控球、智能安全帽视频监控提供网络支持。
2.2 系统架构
基于无线自组网的风电场的全覆盖安全监督移动运维系统逻辑架构采用分层式架构设计，自下而上分为四层，即监控感知层、网络支撑层、平台应用层、用户服务层，同时以安全保障体系、运维管理体系作为支撑。整个系统逻辑架构如图1所示。
图1 系统逻辑架构图
3 系统实现
3.1无线自组织通信专网
风电场无线通信包括电场光纤环网络和专用无线Mesh网络两部分，专用无线Mesh网络与已有网络物理隔离，专用无线Mesh网络是完全分布式的自组织网络，其节点主要部署在升压站、风机、巡修车上和便携式携带。数据采集主要完成监控系统实时图像传输、现场作业人员语音、视频、图片的采集和上报，利用车载和终端节点设备完成。
3.2 系统功能
3.2.1无线通信覆盖
提供风电场和光伏电站区域内全时专属无线数据信道（升压站与公网互联后，位于本区域的人员通过第三方软件，如微信、QQ、可视头盔等软件能够实现远程音、视频即时通信），支持维护人员间语音、数据和视频通信。
3.2.2支持多种终端设备接入
无人机巡检。实现联网无人机巡检视频图像实时高清回传，以及集控中心远程操控作业。实现无人机巡检视频回传。
智能安防。安全监督移动电子设备、高风险作业视频监控装置接入，实现监控区域视频的实时监控视频回传。
单兵作业。通过智能穿戴设备如智能安全帽等，实现音视频的实时回传。
移动布控。通过布控球、智能安全帽和布控箱以及后台系统，实现作业现场监控、操作指导、电子围栏进出管理等。现场视频实时存储、回传至远程控制指挥中心。
3.2.3设施监视监控
在风电应用中，系统提供风机内/外部重要设施的高清视频监控所需的无线通信链路。
3.2.4远程技术支持
系统提供通用接口，可与公网或风电场专用基础网络互联，实现后台技术人员对现场维护人员及设备的远程技术支持。
3.2.5风机机舱内外通信
在风电应用中，系统能够有效解决风机塔筒壁对无线信号的屏蔽问题，实现机舱内部，以及内部与外部的通信畅通。
3.2.6移动指挥与管理
系统建设覆盖整个风电和光伏电站的无线通信网络，满足随时随地移动指挥与管理对无线通信网络的需要。
3.3系统组成
3.3.1无线自组网通信系统
包括Mesh无线自组网固定节点设备、Mesh无线自组网车载节点设备、Mesh无线自组网机载节点设备、Mesh无线自组网终端节点设备等，根据不同风电场、光伏电站采用的方案不同，系统组成有所不同。
3.3.2安全监督移动电子设备及移动视频监控装置
包括智能执法记录仪、智能安全帽、移动布控球等。移动布控球是一款功能全面、携带方便的无线视频应急指挥一体化产品，超高设备集成度，内置高性能锂电池组，具备防水防震等特性，可满足临时布控和快速安装的特殊要求。针对发电行业在高风险作业不便设置固定式监控装置的，配置若干移动式监控装置。所有高风险作业开工前，保证视频监控装置布置到位，对高风险作业全过程进行监控。
3.3.3智能生产安全管理平台
系统平台采用全IP架构，基础功能包括实时预览、录像回放、电视墙应用等视频类的应用功能，实现对风电场、光伏电站火险的实时监测要求，提供视频联网共享功能，可满足上下级的视频级联应用。系统运用先进的数字通信技术，同时实现语音通话、视频通话、集群对讲、内部信息、视频音频数据采集存储、历史轨迹、GIS地图等多媒体调度功能，并能实现语音、视频、GIS、数据联动处理。
4 结束语
该系统在多个风电场实际应用，能够很好解决位置偏僻，人口稀少，无线网络匮乏的风电场移动安监、高危高风险作业对无线通信系统的需求。