SURVEILLANCE DES ÉOLIENNES
SURVEILLANCE ÉTAT STRUCTUREL ET DE SANTÉ DES ÉOLIENNES

Surveillance de la santé des structures des éoliennes

La surveillance de l'état des composants structurels, tels que les fondations, les pales et les mâts, est appelée surveillance de l'état de santé des structures. Les défaillances des composants structurels d'une éolienne peuvent affecter de manière significative les coûts d'exploitation de l'éolienne et, dans certains cas, entraîner la perte totale de l'éolienne (effondrement du mât).

Les éoliennes offshore sont particulièrement exposées à des environnements difficiles (vent, charge des vagues, contraintes, corrosion) et à des risques plus élevés. Il est donc essentiel d'effectuer une surveillance des composants structurels afin de réduire les coûts de maintenance et d'éviter les défaillances catastrophiques.

Les capteurs les plus courants pour la surveillance de la santé structurelle des éoliennes sont les suivants :

1. Accéléromètres pour réaliser l'OMA (analyse modale opérationnelle).
   
2. Des jauges de contrainte pour vérifier les hypothèses de conception sous les charges appliquées.
   
3. Capteurs de température - notamment en combinaison avec des jauges de contrainte pour la compensation de la température.
   
4. Inclinomètres pour surveiller la stabilité du mât.
   
5. Anémomètres - pour surveiller la vitesse et la direction du vent.
   
6. Radars de vagues - pour surveiller la hauteur des vagues.
   

Dewesoft peut offrir une solution SHM​​​​​​​  complète pour surveiller tous les paramètres nécessaires (vibrations, déformation, inclinaison, mesures de température) pour évaluer l'état des composants structurels des éoliennes.

Systèmes de surveillance 
Pour les éoliennes

• Mesure de l'accélération et de l'inclinaison : Le IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC de Dewesoft est un accéléromètre MEMS triaxial et un inclinomètre statique avec une interface EtherCAT. Il offre une plage de mesure de 8 g pour l'analyse des vibrations des éoliennes.
• Amoire : Dewesoft peut fournir des armoires sur mesure avec toute l'instrumentation préinstallée.
• PC industriel : Nous pouvons fournir nos propres ordinateurs industriels ou ceux d'un tiers, qui exécuteront notre logiciel DewesoftX pour l'acquisition des capteurs installés. Une alimentation électrique et un onduleur sont également disponibles.
• Câbles : Un seul câble CAT6 est utilisé pour le chaînage des dispositifs EtherCAT. Nous proposons des câbles robustes bon marché ou haut de gamme (résistants aux UV, résistants à l'huile, résistants à l'ozone, résistants à l'eau et à l'humidité, blindés, ignifuges, à faible émission de fumée et d'autres gaz acides, sans halogène), ainsi que des câbles certifiés off-shore (résistants MUD selon norme NEK 606).
• Supports de montage : Des supports de montage sur mesure et d'autres accessoires peuvent être fournis par Dewesoft.
• Autres accessoires : Une protection contre la déchirure du câble peut être fournie afin d'empêcher la flexion ou l'écrasement du câble. Des serre-câbles (également avec aimants) pour fixer les câbles sur les tours où les chemins de câbles ne sont pas disponibles peuvent être fournis sur demande.

Robustes & Distribués Systèmes d'acquisition de données

Dewesoft fournit des systèmes d'acquisition de données très robustes qui peuvent fonctionner sans problème dans une large gamme de températures (-40°C ... +85°C), sous de fortes contraintes, et même dans des environnements très humides et mouillés. Nos systèmes robustes offrent une protection environnementale IP67 et une protection contre les chocs de 100 G.

Les dispositifs peuvent être facilement répartis afin que vous puissiez les placer à proximité du capteur placé sur la structure. Cela signifie que le câblage des capteurs est plus court, ce qui augmente la qualité du signal, réduit les risques d'erreurs de câblage et les coûts de câblage. Les systèmes DAQ peuvent être distribués jusqu'à un seul canal.

Le protocole EtherCAT permet de distribuer facilement les dispositifs sur de grandes structures. Les appareils peuvent s'étendre jusqu'à 100 mètres d'un nœud à l'autre. Une seule alimentation est utilisée pour les données, l'alimentation et la synchronisation. Ce système peut être étendu en utilisant des convertisseurs EtherCAT vers la fibre optique.

Dewesoft Historian Stockage de bases de données de séries temporelles pour la surveillance à long terme

Le progiciel Historian ajoute une base de données de séries temporelles pour le stockage de données à long terme ou permanentes. La base de données peut être située localement, sur le serveur distant ou dans le nuage. La solution est basée sur le projet open source de base de données de séries chronologiques InfluxDB.

Historian offre plusieurs fonctionnalités utiles pour vos données historiques :

• Données brutes et réduites : alors que les données brutes sont toujours stockées sur l'unité de mesure pour une analyse approfondie, un Historian joue le rôle de stockage à long terme des données réduites dans la base de données du cloud.
  
• Sécurité et retransmission des données : si la connexion entre le matériel de mesure et la base de données est perdue, les données sont stockées en toute sécurité localement sur l'unité de mesure, puis retransmises à la base de données lorsque la connexion est disponible.
  
• Tendance et analyse : les données historiques peuvent toujours être rappelées et chargées à partir de la base de données Historian et utilisées pour l'analyse des tendances ainsi que pour une analyse approfondie et l'identification des causes profondes.

Histoire d'un succès
Dewesoft va surveiller le plus grand parc éolien offshore du monde

L'entreprise énergétique Vattenfall a choisi Dewesoft pour fournir la solution de surveillance des tours de ce qui sera le plus grand parc éolien offshore du monde.

Le système assurera la maintenance prédictive des tours des éoliennes. L'objectif est de maintenir les éoliennes au niveau de fonctionnement le plus élevé possible en prévenant les pannes.

Le parc éolien, Hollandse Kust Zuid, sera situé entre 18 et 36 kilomètres de la côte des Pays-Bas, près de La Haye et de Zandvoort. Lorsqu'elles seront pleinement opérationnelles, les 140 turbines auront une capacité combinée de 1,5 gigawatt.

Le système de surveillance sera composé de capteurs répartis en fonction de la hauteur des tours et fournissant des mesures d'accélération, d'inclinaison et de vitesse.

L'avantage de la solution de surveillance Dewesoft réside dans l'intégration d'un accéléromètre triaxial et d'un dispositif d'acquisition de données, offrant une surveillance distribuée et une installation facile sur site des dispositifs grâce à l'option de chaîne Ethercat et à l'interface standardisée RJ45. Les données seront stockées dans une base de données et envoyées à la salle de contrôle de Vattenfall pour analyse et interprétation. Sur cette base, des actions de maintenance seront planifiées.