MONITORAMENTO DE TURBINAS EÓLICAS 
MONITORAMENTO DE INTEGRIDADE
ESTRUTURAL E MONITORAMENTO DE CONDIÇÕES DE TURBINAS EÓLICAS

Monitoramento de integridade estrutural de turbinas eólicas

O monitoramento de condição no caso de componentes estruturais, como fundações, lâminas e torres, é denominado Monitoramento de integridade estrutural. Falhas de componentes estruturais da turbina eólica podem afetar significativamente os custos operacionais da turbina eólica e, em alguns casos, podem resultar na perda total da turbina (colapso da torre). 

As turbinas eólicas offshore estão particularmente expostas a ambientes hostis (vento, carga das ondas, tensão, corrosão) e maior risco. Portanto, é essencial realizar o monitoramento dos componentes estruturais para reduzir os custos de manutenção e evitar falhas catastróficas.

Os sensores mais comuns para monitoramento de integridade estrutural de turbinas eólicas são:

• Acelerômetros para realizar OMA (Análise Modal Operacional).
  
• Medidores de tensão para verificar as suposições do projeto sob cargas aplicadas
  
• Sensores de temperatura - especialmente em combinação com medidores de tensão para compensação de temperatura.
  
• Inclinômetros para monitorar a estabilidade da torre.
  
• Anemômetros - para monitorar a velocidade e direção do vento.
  
• Radares de ondas - para monitorar a altura das ondas.

A Dewesoft pode oferecer uma solução SHM​​​​​​​ completa para monitorar todos os parâmetros necessários (vibração, deformação, inclinação, medições de temperatura) necessários para avaliar a condição dos componentes estruturais da turbina eólica.

Instrumentação de monitoramento 
para turbinas eólica

• Medição de aceleração e inclinação: Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC é um acelerômetro MEMS triaxial e inclinômetro estático com uma interface EtherCAT. Oferece faixa de medição de 8 g para análise de vibração de turbinas eólicas.
• Painéis: A Dewesoft pode fornecer painéis feitos sob medida com toda a instrumentação pré-instalada.
• PC industrial: Podemos fornecer nossos próprios computadores industriais ou de terceiros. Este executará nosso software DewesoftX para aquisição dos sensores instalados. Fonte de alimentação e UPS também estão disponíveis.
• Cabos: Um único cabo CAT6 é usado para encadear os dispositivos EtherCAT. Oferecemos cabos de baixo custo a robustos de ponta (resistente a UV, resistente a óleo, resistente a ozônio, resistente à água e umidade, blindado, retardador de chama, baixa emissão de fumaça e outros gases ácidos, livre de halogênio), bem como Cabos certificados off-shore (resistentes a MUD seguindo NEK 606).
• Suportes de montagem: Suportes de montagem feitos sob medida e outros acessórios podem ser fornecidos pela Dewesoft.
• Outros acessórios: Pode ser fornecida proteção contra rompimento do cabo para evitar entortar ou esmagar o cabo. Abraçadeiras de cabos (também com ímãs) para fixar cabos em torres onde bandejas de cabos não estão disponíveis podem ser fornecidas mediante solicitação.

Dispositivos de aquisição de dados robustos e distribuídos

A Dewesoft fornece sistemas de aquisição de dados muito robustos​​​​​​​ que podem funcionar perfeitamente em uma ampla faixa de temperatura ( -40 ° C .. + 85 ° C ), sob grande estresse e até mesmo em ambientes muito úmidos. Nossos sistemas robustos fornecer IP67 proteção ambiental e 100 G proteção contra choques.

Os dispositivos podem ser facilmente distribuídos para que você possa colocá-los próximos ao sensor instalado na estrutura. Isso significa um cabeamento de sensor mais curto, o que aumenta a qualidade do sinal, diminui as chances de erros de cabeamento e o custo do cabeamento. Os sistemas DAQ podem ser distribuídos em um único canal.

O protocolo EtherCAT fornece fácil distribuição de dispositivos em grandes estruturas. Os dispositivos podem abranger até 100 metros de nó a nó. A alimentação única é usada para dados, alimentação e sincronização. Isso pode ser expandido ainda mais usando EtherCAT para conversores de fibra ótica.

Armazenamento de banco de dados de série temporal Dewesoft Historian para monitoramento de longo prazo

O pacote de software Historian adiciona um banco de dados de série temporal para armazenamento de dados de longo prazo ou permanente. O banco de dados pode estar localizado localmente, no servidor remoto ou na nuvem. A solução é baseada no projeto de código aberto do banco de dados de série temporal InfluxDB.  

O Historian oferece vários recursos úteis para seu histórico de dados:

• Dados brutos e reduzidos: enquanto os dados brutos são sempre armazenados na unidade de medição para uma análise aprofundada, o Historian assume a função de armazenamento de dados reduzidos de longo prazo no banco de dados em nuvem.
  
• Segurança e retransmissão de dados: se a conexão entre o hardware de medição e o banco de dados for perdida, os dados são armazenados com segurança localmente na unidade de medição e então retransmitidos para o banco de dados quando a conexão estiver disponível.
  
• Tendências e análises: os dados históricos podem sempre ser recuperados e carregados do banco de dados do Historian e usados para análises de tendências, bem como para análises aprofundadas e identificação da causa raiz.

História de sucesso
Dewesoft para Monitorizar o Maior Parque Eólico Offshore do Mundo

A empresa de energia Vattenfall seleccionou a Dewesoft para fornecer a solução de monitorização de torres no que será o maior parque eólico offshore do mundo.

O sistema efectuará a manutenção preditiva das torres das turbinas eólicas. O objectivo é manter as turbinas eólicas a funcionar ao nível mais elevado possível, evitando falhas.

O parque eólico, Hollandse Kust Zuid, estará localizado a 18 a 36 quilómetros da costa da Holanda, perto de Haia e Zandvoort. Quando estiverem totalmente operacionais, as 140 turbinas têm uma capacidade combinada de 1,5 Gigawatt.

O sistema de monitorização será composto por sensores distribuídos juntamente com a altura das torres, fornecendo medições de aceleração, inclinação e velocidade.

A vantagem da solução de monitorização Dewesoft reside num acelerómetro 3-axial integrado e dispositivo de aquisição de dados, oferecendo monitorização distribuída e fácil instalação no local dos dispositivos devido à opção de cadeia de margaridas Ethercat e à interface padronizada, RJ45. Os dados serão armazenados numa base de dados e enviados para a sala de controlo Vattenfall para análise e interpretação. Com base nisso, serão planeadas acções de manutenção.