MONITOREO DE TURBINAS EÓLICAS
MONITOREO DE SALUD ESTRUCTURAL Y MONITOREO DE ESTADO DE TURBINAS EÓLICAS

Monitoreo de la salud estructural de las Turbinas Eólicas

El monitoreo de condición en el caso de componentes estructurales, como cimientos, palas y torres, se denomina monitoreo de salud estructural. Las fallas de los componentes estructurales de la turbina eólica pueden afectar significativamente los costos operativos de la turbina eólica y, en algunos casos, pueden resultar en una pérdida completa de la turbina (colapso de la torre).

Las turbinas eólicas marinas están particularmente expuestas a entornos hostiles (viento, carga de olas, estrés, corrosión) y un mayor riesgo. Por tanto, es fundamental realizar un monitoreo de los componentes estructurales para reducir los costes de mantenimiento y evitar fallos catastróficos.

Los sensores más comunes para el monitoreo de la salud estructural de turbinas eólicas son:

1. Acelerómetros para realizar OMA (Operational Modal Analysis).
   
2. Galgas extensiométricas para verificar los supuestos de diseño bajo cargas aplicadas
   
3. Sensores de temperatura, especialmente en combinación con galgas extensométricas para compensación de temperatura.
   
4. Inclinómetros para controlar la estabilidad de la torre.
   
5. Anemómetros: para controlar la velocidad y la dirección del viento.
   
6. Radares de olas: para controlar la altura de las olas.
   

Dewesoft puede ofrecer una Solución SHM completa para monitorear todos los parámetros necesarios (vibración, deformación, inclinación, mediciones de temperatura) necesarios para evaluar el estado de los componentes estructurales de la turbina eólica.

Instrumentación de Monitoreo
para aerogeneradores

• Medición de aceleración e inclinación: Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC es un acelerómetro MEMS triaxial y un inclinómetro estático con una interfaz EtherCAT. Ofrece un rango de medición de 8 g para el análisis de vibraciones de turbinas eólicas.
• Gabinetes: Dewesoft puede proporcionar gabinetes hechos a medida con toda la instrumentación preinstalada.
• PC industrial: Podemos proporcionar computadoras industriales propias o de terceros. Esto ejecutará nuestro software DewesoftX para la adquisición de los sensores instalados. La fuente de alimentación y el SAI también están disponibles.
• Cables: se utiliza un solo cable CAT6 para conectar en cadena los dispositivos EtherCAT. Ofrecemos cables robustos de bajo costo a alta gama (resistentes a los rayos UV, resistentes al aceite, resistentes al ozono, resistentes al agua y a la humedad, blindados, retardadores de llama, bajas emisiones de humo y otros gases ácidos, libres de halógenos), así como certificados para alta mar. (Resistente al barro según NEK 606) cables.
• Soportes de montaje: Dewesoft puede proporcionar soportes de montaje personalizados y otros accesorios.
• Otros accesorios: Se puede proporcionar protección contra desgarros del cable para evitar que se doble o aplaste el cable. Las abrazaderas para cables (también con imanes) para fijar cables en torres donde las bandejas de cables no están disponibles se pueden proporcionar sobre pedido.

Dispositivos de adquisición de datos Robustos y Distribuibles

Dewesoft proporciona rsistemas de adquisición de datos muy resistentes que pueden funcionar sin problemas en un amplio rango de temperatura (-40 ° C .. + 85 ° C), bajo gran estrés e incluso en entornos muy húmedos y mojados. Nuestros resistentes sistemas brindan protección ambiental IP67 y protección contra golpes de 100 G. 

Los dispositivos se pueden distribuir fácilmente para que puedas colocarlos cerca del sensor colocado en la estructura. Esto significa un cableado de sensor más corto que aumenta la calidad de la señal, disminuye las posibilidades de errores de cableado y el costo del cableado. Los sistemas DAQ se pueden distribuir en un solo canal.

El protocolo EtherCAT proporciona una fácil distribución de dispositivos en grandes estructuras. Los dispositivos pueden abarcar hasta 100 metros de nodo a nodo. La energía única se utiliza para datos, energía y sincronización. Esto se puede ampliar aún más utilizando convertidores de EtherCAT a fibra óptica.

Almacenamiento de bases de datos de series temporales Dewesoft Historian para monitoreo a largo plazo

El paquete de software Historian agrega una base de datos de series de tiempo para el almacenamiento de datos a largo plazo o permanente. La base de datos puede estar ubicada localmente, en el servidor remoto o en la nube. La solución se basa en el proyecto de código abierto de base de datos de series temporales de InfluxDB.

Historian proporciona varias funciones útiles para sus datos históricos:

• Datos sin procesar y reducidos: mientras que los datos sin procesar siempre se almacenan en la unidad de medida para un análisis en profundidad, un historiador asume el papel de almacenamiento de datos reducido a largo plazo en la base de datos en la nube.
• Seguridad y retransmisión de datos: si se pierde la conexión entre el hardware de medición y la base de datos, los datos se almacenan localmente de forma segura en la unidad de medición y luego se retransmiten a la base de datos cuando la conexión está disponible.
• Tendencias y análisis: los datos históricos siempre se pueden recuperar y cargar desde la base de datos de Historian y se pueden utilizar para el análisis de tendencias, así como para un análisis en profundidad y la identificación de la causa raíz.

Historia de éxito
Dewesoft supervisará el mayor parque eólico marino del mundo

La empresa de energía Vattenfall ha seleccionado a Dewesoft para proporcionar la solución de monitorización de las torres del que será el mayor parque eólico marino del mundo.

El sistema realizará el mantenimiento predictivo de las torres de los aerogeneradores. El objetivo es mantener el funcionamiento de los aerogeneradores al más alto nivel posible evitando fallos.

El parque eólico, Hollandse Kust Zuid, estará situado a entre 18 y 36 kilómetros de la costa de los Países Bajos, cerca de La Haya y Zandvoort. Cuando esté en pleno funcionamiento, las 140 turbinas tendrán una capacidad combinada de 1,5 gigavatios.

El sistema de monitorización estará compuesto por sensores distribuidos a lo largo de la altura de las torres que proporcionarán mediciones de aceleración, inclinación y velocidad.

La ventaja de la solución de monitorización de Dewesoft radica en un acelerómetro triaxial integrado y un dispositivo de adquisición de datos, que ofrece una monitorización distribuida y una fácil instalación in situ de los dispositivos gracias a la opción de cadena Ethercat y a la interfaz estandarizada, RJ45. Los datos se almacenarán en una base de datos y se enviarán a la sala de control de Vattenfall para su análisis e interpretación. A partir de ahí, se planificarán las acciones de mantenimiento.