海上風(fēng)電水文氣象支持系統(tǒng)集氣象數(shù)據(jù)采集、預(yù)報、分析為一體,可實時測量風(fēng)、溫、濕、氣壓等多項氣象要素,為船舶、直升機的調(diào)度提供基本的氣象信息。
圖1. 水文氣象支持系統(tǒng)架構(gòu)圖
它由集控中心氣象信息服務(wù)器、氣象站、后臺顯示設(shè)備、可視化風(fēng)、浪涌、可見度監(jiān)視展示系統(tǒng)等組成,為風(fēng)電場的生產(chǎn)和運行提供基礎(chǔ)的氣象數(shù)據(jù)服務(wù)。同時,集控中心氣象信息服務(wù)器,負(fù)責(zé)接收、存儲、處理相應(yīng)數(shù)據(jù);并接收氣象部門發(fā)布的氣象預(yù)報、氣象服務(wù)數(shù)據(jù)。運行維護人員,可訪問服務(wù)器,獲取相關(guān)的氣象信息。
通過架設(shè)在集控中心的海上氣象站可實時展示本地的水位、流量、溫度、濕度、降雨、能見度等基本氣象信息,還可以接收海洋天氣預(yù)報部門定時發(fā)布的氣象預(yù)報及大風(fēng)大浪預(yù)警信息,并在可視化監(jiān)視展示系統(tǒng)進行展示,在系統(tǒng)里設(shè)置氣象預(yù)警的閥值和條件,對于異常的氣象情況進行及時預(yù)警。
圖2. 水文氣象支持系統(tǒng)展示界面
系統(tǒng)可接入的氣象數(shù)據(jù)包括溫度、降水、風(fēng)力風(fēng)向、氣壓、能見度和臺風(fēng)等。系統(tǒng)通過接口從氣象部門獲取氣象數(shù)據(jù)并實時更新顯示在電子海圖上,并能夠根據(jù)風(fēng)電場區(qū)域的氣象情況給出是否適合出勤指導(dǎo)意見。
通過對海域風(fēng)場的水文氣象支持系統(tǒng),精準(zhǔn)的對風(fēng)場海域的場海域的風(fēng)速、海浪、風(fēng)向、浪高、浪高方向、流向、流速、潮位、浪涌、能見度、溫度、濕度、降水量因素的預(yù)測??赏ㄟ^手機應(yīng)用及時掌握風(fēng)場天氣情況,輔助作業(yè)決策、調(diào)度。24小時連續(xù)作業(yè)窗口分析,分析每個月連續(xù)24小時作業(yè)窗口的時間點。通過手機推送、系統(tǒng)圖形化展示,讓相關(guān)人員能夠及時,快速,直觀的掌握風(fēng)場氣象的動態(tài)。精準(zhǔn)的氣象預(yù)報,輔助作業(yè)窗口期、輔助作業(yè)做計劃,大效率的利用時間,降低施工成本。對預(yù)測惡劣天氣情況,提前預(yù)判,做好人員應(yīng)急避險、撤離,大限度減少人員傷亡。
氣象數(shù)據(jù)接入:可接入溫度、降水、風(fēng)力風(fēng)向、氣壓、能見度和臺風(fēng)等;
氣象數(shù)據(jù)顯示:結(jié)合圖形和數(shù)字方式疊加顯示在電子海圖上;
氣象預(yù)報:從氣象部門獲取預(yù)測氣象數(shù)據(jù),并給出是否出勤指導(dǎo)性意見;
?氣象海況預(yù)報要素
氣壓、2米氣溫、海面10米風(fēng)、相對濕度、有效波高、風(fēng)浪高、浪周期、涌浪方向、涌浪高、海表溫度、降水量、能見度。
?作業(yè)海區(qū)氣象預(yù)報
根據(jù)氣象專業(yè)模式和人工分析,結(jié)合收集到的觀測數(shù)據(jù),對作業(yè)海區(qū)進行未來七天的氣象預(yù)報,并給出出海建議。
?單點預(yù)報
將作業(yè)海區(qū)作為一個單點進行未來7天的預(yù)報。通過手機APP方式發(fā)送至用戶。
預(yù)報內(nèi)容為天氣現(xiàn)象、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、浪高、能見度、降水量。
預(yù)報的時間步長為3天以內(nèi),12小時步長;4-7天,24小時步長。
?區(qū)域要素預(yù)報
以作業(yè)海區(qū)為中心,上下各選取1.5個緯度,左右各選取2個經(jīng)度,以這個矩形區(qū)域繪制氣象要素預(yù)報圖,通過氣象顯示系統(tǒng)來展示預(yù)報結(jié)果。
精細(xì)化海洋要素預(yù)報圖包括氣壓、2米氣溫、海面10米風(fēng)、1000hPa相對濕度、有效波高、風(fēng)浪高、涌向、涌浪高、海表溫度、降水量、能見度。
3天以內(nèi)以12小時為間隔,4-7天以24小時為間隔。
?臺風(fēng)及其他預(yù)報
對有影響或距離較近但沒有影響的臺風(fēng)進行預(yù)報,內(nèi)容包括臺風(fēng)中心位置、中心氣壓、大風(fēng)速、移動方向、移動速度、七級風(fēng)半徑、10級風(fēng)半徑、24-72小時預(yù)報位置與強度等。
實現(xiàn)對風(fēng)電場生產(chǎn)運維有重大影響的強對流天氣(臺風(fēng)、暴雨、短時大風(fēng)、冰雹、低能見度)的短時臨近預(yù)報功能。利用短臨預(yù)報方法對未來兩個小時、24小時、7天的強對流天氣和降雨等進行預(yù)報,提供高質(zhì)量的氣象預(yù)報服務(wù);降雨短臨預(yù)報、降雨量報警功能。
海洋氣象預(yù)報系統(tǒng)讀取并整合氣象預(yù)報部門海洋氣象預(yù)報信息,為風(fēng)電場建設(shè)和運營提供未來 3-7天的精細(xì)化海洋氣象預(yù)報數(shù)據(jù),可作業(yè)窗口期預(yù)報和災(zāi)害性天氣預(yù)警。
同時測風(fēng)塔可安裝一臺高清網(wǎng)絡(luò)高速球攝像機,提供對風(fēng)電場海域的海面情況的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控,通過圖像了解風(fēng)浪、能見度等的實際狀況,供指揮調(diào)度參考;氣象數(shù)據(jù)和視頻圖像通過微波傳送到項目部的海上安全管理平臺,供投放調(diào)度中心大屏顯示或通過電腦和手機端進行觀察。
主要氣象要素:天氣狀況,能見度,基于海平面 10 米的風(fēng)向風(fēng)速、陣風(fēng),基于海平面 100 米的風(fēng)向風(fēng)速,浪高,浪向,雷電概率,能見度,溫度,臺風(fēng)信息,路徑、降水量。