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Monitoreo de turbinas eólicasMonitoreo de salud estructural y monitoreo de estado de turbinas eólicas

Los sistemas de adquisición de datos de Dewesoft se utilizan en turbinas eólicas marinas para el monitoreo en línea del estado de las turbinas eólicas y el monitoreo del estado estructural de las turbinas con el objetivo de lograr la reducción del costo de la energía eólica y optimizar el ROI.

El sistema de monitoreo de condición proporciona monitoreo remoto y de gran cantidad de canales distribuidos. Proporcionamos una solución llave en mano desde sistemas DAQ, registradores de datos hasta sensores junto con procesamiento de datos basado en Windows y software de monitoreo de alto nivel basado en la nube.

Data logger

Vibración

IEPE

Tensión y Deformación

Puente completo

Medio Puente

Cuarto de Puente

Fuerza

Ángulo

Orientación

Temperatura

Termopar

RTD

Compatible con TEDS

GPS y GLONASS

Video

EtherCAT

OPC UA

XCP/CCP

Sin ventilador

IP67

LAN

Índice de impacto 100g

-40°C a +85°C

Monitoreo de turbinas eólicas Destacados

Solución llave en mano completa

El sistema de monitoreo de condición de Dewesoft es una solución completa que incluye sistemas de acondicionamiento de señal de alta precisión, software de adquisición y procesamiento de datos, sensores y accesorios que se utilizan en la salud estructural y monitoreo de condición de torres de turbinas eólicas.

Sistema totalmente distribuible

Los dispositivos DAQ de Dewesoft están diseñados para distribuirse bajo cualquier condición. La tecnología EtherCAT permite colocar dispositivos cerca de los sensores y conectarlos con un solo cable para alimentación, datos y sincronización. El cable puede extenderse hasta 100 m entre nodos DAQ o prácticamente ilimitado utilizando EtherCAT para convertidores de fibra óptica.

Soporte para cualquier sensor

Los amplificadores de entrada ofrecen soporte para cualquier sensor de medición de tensión, acelerómetro de baja frecuencia, temperatura, clima, energía eólica y monitoreo del rendimiento de la turbina eólica.

Perfectamente sincronizado

Todos los canales de datos están sincronizados muy por debajo de la precisión de microsegundos, necesarios para un análisis estructural profundo.

Rango dinámico increíble

Con rangos dinámicos de hasta 160dB, nuestros clientes afirman que pueden ver peces golpeando la estructura.

Amplia variedad de configuraciones

Desde unidades IP67 extremadamente resistentes con un rango dinámico muy alto hasta soluciones rentables, ofrecen un enfoque personalizado para prácticamente cualquier estructura con la posibilidad de monitorear y analizar miles de puntos de datos.

Potente software

El software DewesoftX ofrece diagnóstico en tiempo real, preprocesamiento y reducción de datos con matemática poderosa. Es posible una amplia variedad de opciones de almacenamiento con potentes opciones de visualización.

Análisis modal operativo (OMA)

Use datos de tiempo registrados para estimar modelos modales. Con OMA, la dinámica de las vibraciones estructurales se puede determinar directamente a partir de los datos de entrada del sensor a través del software Dewesoft ARTeMIS OMA.

Interfaces abiertas

Al usar DewesoftX, los datos están disponibles en una amplia variedad de formatos, desde datos exportados a la interfaz OPC UA en vivo o servicios de datos modernos en la nube.

Operación remota

Todo el sistema se puede operar de forma remota ofreciendo almacenamiento activado, alarmas y otras funciones de monitoreo con capacidades para almacenar datos localmente o en ubicaciones remotas distantes.

Software incluido

Todos los sistemas de adquisición de datos Dewesoft incluyen el galardonado software DewesoftX. El programa es fácil de usar pero muy completo y profundo en funcionalidades. Todas las actualizaciones del software son gratuitas para siempre, sin licencias ocultas ni cuotas anuales de mantenimiento.

Calidad Dewesoft y 7 años de garantía

Disfrute de nuestros 7 años de garantía. Nuestros sistemas de adquisición de datos se fabrican en Europa con los más altos estándares de calidad. Ofrecemos asistencia técnica gratuita y orientada al cliente. Su inversión en las soluciones Dewesoft está protegida durante años.

Control del estado de los aerogeneradores

Control del estado de los aerogeneradores tiene por objeto detectar lo antes posible cambios en el comportamiento de los aerogeneradores. El objetivo principal es predecir los fallos en desarrollo para minimizar la degradación del rendimiento y el coste económico. Se realiza mediante la monitorización constante de parámetros específicos y su comparación con los parámetros obtenidos durante el comportamiento operativo "normal".

Condition Monitoring se centra en control de los componentes del tren de transmisión de los aerogeneradores. Dewesoft ofrece soluciones de monitoreo de condición para cualquier tipo de maquinaria rotativa como ejes, rodamientos, cajas de engranajes y generadores.

Los sensores más utilizados para la monitorización del estado de los aerogeneradores son:

Acelerómetros para detectar fallos en los rodamientos y en los dientes de los engranajes.
Sensores de temperatura para detectar el sobrecalentamiento.
Sensores de presión.
Sensores de velocidad de rotación: para realizar análisis de seguimiento de órdenes en aerogeneradores de velocidad variable.
Pinzas amperimétricas para medir señales de corriente para la identificación de averías en generadores.
Sensores basados en aceite: para detectar el contenido de agua, los residuos y la concentración de partículas.

Más información Solución de monitorización de estado Dewesoft.

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:

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

Monitoreo de vibraciones en turbinas eólicas

El monitoreo de vibraciones de turbinas eólicas es la técnica más comúnmente utilizada en el monitoreo de condiciones de turbinas eólicas debido al hecho de que la mayoría de los daños en la maquinaria rotativa se reflejan como niveles de vibración más altos en frecuencias específicas de una falla en desarrollo.

En el caso del Monitoreo de Salud Estructural, los datos de vibración se recolectan para realizar la técnica de Análisis Modal Operacional con el fin de detectar fallas en desarrollo. Los cambios en las propiedades geométricas y de rigidez se reflejan como cambios en las propiedades modales como formas modales, relaciones de amortiguación y frecuencias naturales.

Dewesoft ofrece acelerómetros triaxiales de última generación con adquisición de datos integrado (IOLITE-3xMEMS-ACC) diseñados específicamente para el monitoreo de vibraciones de estructuras. El software de procesamiento de datos DewesoftX ofrece una amplia gama de capacidades matemáticas de vibración. Hay opciones de exportación disponibles para facilitar la realización del análisis modal operativo y la evaluación de la salud estructural.

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.

Arquitectura del Sistema de Monitoreo

El sistema de monitorización Dewesoft se basa en dispositivos de adquisición de datos distribuidos con una interfaz EtherCAT. Los dispositivos DAQ se conectan en cadena mediante un solo cable para la comunicación de datos, la alimentación y la sincronización. Los dispositivos actúan como dispositivos esclavos EtherCAT, mientras que la PC que ejecuta el software DewesoftX actúa como un maestro EtherCAT.

Los datos brutos de los dispositivos DAQ se recopilan y procesan mediante unidades de medición que ejecutan el software de adquisición de datos DewesoftX. Proporciona una amplia gama de funciones matemáticas y de grabación activadas configurables. Los datos pueden enviarse a través de la red TCP / IP a la fábrica o al servidor en la nube en archivos por lotes o transmitirse a través del protocolo OPC UA.

Se puede acceder, ver y analizar los datos en la PC del cliente o se pueden almacenar en la base de datos de series de tiempo (Historian) y se pueden enviar a los sistemas SCADA o al software en la nube mediante interfaces estándar como OPC / UA, XCP o Rest API. Es realmente una arquitectura preparada para la Industria 4.0.

Los dispositivos EtherCAT en la misma torre están sincronizados a través de la cadena EtherCAT que ofrece la sincronización hasta 1 us. La sincronización entre ellos depende de la latencia de la red, pero se espera que sea dentro de los 10 ms. Si se requiere una mejor sincronización, también ofrecemos una opción de sincronización por GPS.

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.

Estrategia de almacenamiento de datos flexible para el monitoreo de parques eólicos

El software DewesoftX ofrece configuraciones fáciles y flexibles para su flujo de datos. Puede almacenar datos localmente cerca de la estructura en sí, o usar cualquiera de las interfaces estándar como OPC UA para enviar y almacenar datos de forma remota en la nube o base de datos. Realmente no hay restricciones sobre cómo configurar su flujo de datos.

Nuestra licencia flexible le permite conectar un número ilimitado de clientes de vista de escritorio o basados en la web para monitorear datos en tiempo real sin ningún costo adicional.

Dewesoft Historian: Almacenamiento de bases de datos de series temporales con análisis de cuadros de mando en tiempo real

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

Historian ofrece varias funciones útiles para sus datos históricos:

Datos brutos y reducidos: Mientras que los datos brutos se almacenan siempre en la unidad de medición para un análisis en profundidad, un Historiador asume el papel de almacenamiento de datos reducidos a largo plazo en la base de datos en la nube.
Seguridad de los datos y retransmisión: si se pierde la conexión entre el hardware de medición y la base de datos, los datos se almacenan de forma segura localmente 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 pueden recuperarse y cargarse desde la base de datos Historian y utilizarse para el análisis de tendencias, así como para el análisis en profundidad y la identificación de la causa raíz.

Análisis modal operativo de turbinas eólicas

Los aerogeneradores están constantemente expuestos a las fuerzas del viento, las vibraciones estructurales y las condiciones ambientales que pueden afectar a su estabilidad a largo plazo. Análisis modal operativo (OMA) de Dewesoft ofrece una forma sencilla y rentable de evaluar la integridad estructural de las torres de aerogeneradores en condiciones reales de funcionamiento, sin necesidad de excitaciones artificiales.

Con el software Dewesoft ARTeMIS OMA, puede extraer parámetros modales críticos, incluyendo frecuencias naturales, relaciones de amortiguamiento y formas modales, utilizando únicamente datos de respuesta. A diferencia del análisis ODS (Operating Deflection Shape) tradicional, OMA elimina las influencias de ruido externo y proporciona información modal imparcial, lo que permite una supervisión precisa del estado y la detección temprana de posibles problemas estructurales.

Diseñado para asequibilidad y facilidad de instalaciónLa solución OMA de Dewesoft se integra perfectamente con los sistemas DAQ de Dewesoft. Simplemente adquiera datos de vibración operacional, abra el Archivos DXD directamente en ARTeMIS OMAy ejecutar el análisis, lo que garantiza resultados rápidos y fiables para optimizar el rendimiento de los aerogeneradores y evitar costosas averías.

Más información: Página de soluciones para ensayos modales y análisis modal.

Análisis modal operativo de la torre de un aerogenerador con el programa Artemis OMA de Dewesoft

Caso de estudio
Monitoreo de torres de turbinas eólicas marinas

Puede leer en más detalles sobre el monitoreo del torre de turbina eólica en nuestro caso de estudio.

Muchos administradores de parques de turbinas eólicas marinas han instalado tecnología de medición para el monitoreo continuo de la salud estructural en las torres. Se utilizan varias técnicas y métodos de detección para realizar el monitoreo de la salud estructural. La más utilizada es la técnica basada en vibraciones, también conocida como Análisis Modal Operacional (OMA).

Lea el caso de estudio de Monitoreo de torres de turbinas eólicas marinas.