客户介绍
北京鉴衡认证中心有限公司(China General Certification Center,简称“鉴衡”或“CGC”)是国内领先的第三方技术服务机构,专注于标准研制、检测、检验、认证、技术咨询以及行业研究等服务领域。
目前,鉴衡的业务范围包括可再生能源、气候变化与可持续发展、工业装备与智能制造、轨道交通、消费品、智能科技和信息安全等多个领域。在风能、太阳能、轨道交通等行业中,鉴衡拥有广泛的影响力。其检验检测和认证结果已得到多国政府、金融机构、终端用户等的认可和采信。
面临的挑战
风电主机厂及运维公司常遇到的一个通讯挑战是:风机所处的地理环境通常偏远且复杂,塔内部的电磁环境极为复杂,受到发电机和变频器等大功率设备的电磁干扰。这导致采集的数据信号在传输过程中受到严重干扰,进而引起通信中断或数据采集不准确。
最初的解决方案是采用 CAN 转光纤的方式,通过光纤传输信号以确保通讯稳定。然而,随着风光测试采集数据量的增加、传感器数量的增多以及通信距离的延长,在整机型测试项目中普遍出现了通讯不稳定、通讯延迟较高、通讯调试困难和通信故障检测难度大等问题。
HMS 解决方案:塔内通信系统组网
目前,鉴衡采用的是 CAN@net NT 420 网桥模式,这种模式通过将 CAN 与以太网相结合,实现了 4 个独立的 CAN 网桥,每个网桥都拥有四个独立的 CAN 通道。这种网桥使得我们能够通过 TCP/IP 在远距离上实现不同 CAN 网络间的 CAN 消息交换,同时利用现有的基于以太网的基础设施,无需增加额外的使用成本。通过对 CAN 系统网段的划分,我们不仅提升了整个系统的可靠性和故障安全性,还便于在检测时对特定网段进行故障排除和维修。
我们将所有的 CAN 设备接入到管理型交换机 AWB5005 中。通过该交换机的两个 SFP(小型可插拔)插槽,我们实现了高速上行至主干交换机,并构建了塔内的环网通讯系统。此外,所搭建的光纤连接不仅可用于远程连接,在电磁干扰较大的环境中也能提供可靠的数据通信。我们的网络管理功能包括对数据的分段和控制,确保数据的处理符合预期要求。
方案成果
北京鉴衡认证中心有限公司载荷测试高级工程师及测试设备研发主管李圣坤在总结中指出:方案中结合了 CAN@net NT420 和 Anybus 二层管理型 PoE 交换机的使用,这确保了风机塔内部通信的稳定性。在该系统中,载荷信号采集仪首先将采集到的信号从滑环传输到塔顶的采集仪,然后再转发到塔中的采集仪,最终统一传送到塔底的数据记录仪和工业服务器中,供工程师处理数据。
在这一过程中,Ixxat CAN@net NT420 的作用是将 CAN 信号转换成 TCP/IP 协议,再通过光纤以千兆网速进行传输。这样,我们搭建了一个满足风电测试要求的通信系统结构,保证了塔内 CAN 通讯的可靠性和稳定性。我们希望能将这一方案推广应用到更多的整机厂测试环境中。
客户评价
“在我们承接风机厂的各种测试和认证工作中,CAN 通信问题一直是一个长期的挑战。在现有的解决方案中,我们长期依赖 HMS 公司的 Ixxat 品牌 CAN-CR210 产品来进行光电隔离和屏蔽干扰,这一产品的性能相当可靠。
然而,随着最近更大功率的风电塔进入集中测试和验证阶段,我们需要处理的数据点位和数据量大幅增加。为了满足下一阶段测试和认证的需求,我们正在寻找能够保障未来大功率发电塔工作任务的新产品。
基于这个目标,我们发现了 CAN@net NT420 网关和 Anybus 管理型交换机的组合,计划以此搭建一个新的通讯系统。”