上海世博会风力供电测风系统——MoxaAWK-4121的应用

项目介绍

世博会期间，清洁能源将并入电网，其发电量能够满足世博园区用电的30％，将减少二氧化碳排放约16万吨、二氧化硫排放约1200吨、氮氧化物排放约670吨。据悉，智能电网解决了清洁能源并入电网的“瓶颈”，世博园智能电网工程将展示9个示范工程和4个演示工程。其中9个示范工程围绕着世博主题。

而其中的新能源接入研究项目——海上测风塔实时数据监控系统已于2010年2月9日在上海世博园调试成功，顺利并入中国电力科学研究院的世博园新能源SCADA系统。这套实时数据监控系统，实现了从海上测风塔到东大桥升压站的实时数据无线传输，继而通过光纤从升压站将数据实时传输到世博园并入电科院的综合SCADA系统。这套先进的无线+光纤混合实时数据监控系统填补了国内风电行业的空白。

系统需求

——由于测风塔是位于离岸边12.5公里的海上，与岸边升压站的网络通讯无法利用有线的方式，因此需要通过无线方式进行数据传输，并要求通讯网络实时、准确和稳定。

——由于数据传输量大，对对无线传输带宽的要求非常高，要求无限带宽可以达到9M/bps。

——由于设备应用在海上，环境条件比较恶劣（低温、震动、盐蚀等），要求产品必须具备高可靠性。

Moxa解决方案

在该系统的无线通讯AP采用了Moxa的AWK-4121，这是一款满足IEEE 802.11a/b/g标准的工业级户外型无线AP/Bridge/Client，完全适用于现场对于无线AP的需求。在海面测风塔和岸边升压站中各设置一台AWK-4121，从而架构一个无线传输网络。AWK-4121装有可拆卸天线，用户可以根据实际应用需要更换天线，因现场相互距离较远，高达12.5km，所以加配高增益天线，确保长距离传输的需求。

AWK-4121是一款专为户外应用而设计的无线产品，金属外壳具备IP67等级，提供M12连接头保护振动冲击，支持多种安规和电磁兼容认证，可在-40 ~ 75℃环境下工作，确保设备在海上恶劣环境下的稳定运行。这套系统1秒钟采样一次，1分钟、5分钟以及10分钟数据包需要源源不断的传输到中控室。AWK-4121在实测过程中的无线带宽达到了9M/bps，确保数据包实时稳定的传输。

在该应用中，除了采用AWK-4121作为无线AP之外，海面测风塔采集的数据通过Moxa NPort 5110串口服务器接入AWK-4121，利用建立起来的无线链路把采集的数据传到岸边的升压站。然后，在岸边升压站把无线AP接收下来的采集数据通过网线传到DA682嵌入式计算机上，DA682嵌入式计算机在进行前置的数据处理之后，通过路由器负责把采集到的测风数据传送到上海世博会现场。从而完成了整套海上测风塔实时数据监控系统的架构，目前该系统的运行非常稳定。


为什么选择Moxa？

——AWK-4121支持IEEE 802.11a/b/g标准，是一款工业级户外型无线AP/Bridge/Client

——AWK-4121可自行选购增益天线，确保12..5km的长距离传输

——在实测中，AWK-4121提供高达9M/bps的无线带宽，确保无线数据传输

——AWK-4121具备IP67防护等级、M12连接头、-40 ~ 75℃宽温等工业等级设计，产品稳定可靠，适用于恶劣的海上作业环境

——NPort系列和DA系列产品作为通讯服务器和协议网关，确保底层测风数据采集设备采集的数据可以准确无误的传送至世博园区

应用产品介绍

AWK-4121(link: http://www.moxa.com.cn/product/AWK-4121_Series.htm)

——兼容IEEE 802.11a/b/g标准

——支持冗余电源输入和以太网供电PoE

——WEP/WPA/WPA2/802.11X安全协议和强大的地址过滤功能，提供更高的安全性

——Turbo Roaming™实现无缝无线连接

——支持远距离通讯

——宽温操作能力，IP67等级金属外壳封装，适合严苛环境

NPort 5110 (link: http://www.moxa.com.cn/product/NPort_5110.htm)

——立即使您的串口设备联网

——自动侦测10/100 Mbps Ethernet

——所有串口信号皆内建15 KV ESD保护

——点对点连接模式，可在不使用PC的情况下经由网络连接两个串口设备

——可利用简单易用的Windows Utility执行大量安装

DA-682 （link: http://www.moxa.com.cn/product/DA-682.htm）

——Intel赛扬1 GHz处理器，前端总线频率400/533 MHz

——内置DDR2 SDRAM 和工业级闪盘

——4个千兆网口，支持冗余网络

——软件可选的RS-232/422/485串口，带2 KV隔离保护

——19英寸机架安装，2U高度

——无风扇设计

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