MONITORAGGIO DELLE TURBINE EOLICHE
Condition Monitoring e MONITORAGGIODELLA SALUTE STRUTTURALE DELLE TURBINE EOLICHE 

Monitoraggio della Salute Strutturale delle Turbine Eoliche

Il condition monitoring nel caso di componenti strutturali, come fondazioni, pale e torri, è chiamato Monitoraggio della Salute Strutturale. I guasti dei componenti strutturali della turbina eolica possono influire in modo significativo sui costi operativi della stessa e, in alcuni casi, possono addirittura portare al crollo della torre sulla quale la turbina è installata. 

Le turbine eoliche offshore sono particolarmente esposte ad ambienti ostili (vento, carico delle onde, stress, corrosione) ed anche rischi più elevati. Pertanto è essenziale eseguire il monitoraggio dei componenti strutturali per ridurre i costi di manutenzione ed evitare guasti catastrofici.

I sensori più comunemente usati per il Monitoraggio della Salute Strutturale delle turbine eoliche sono:

1. Accelerometri per eseguire OMA (Operational Modal Analysis).
2. Estensimetri per verificare le ipotesi di progetto sotto carichi applicati
3. Sensori di temperatura - specialmente in combinazione con estensimetri per la compensazione della temperatura.
4. Inclinometri per monitorare la stabilità della torre.
5. Anemometri - per monitorare la velocità e la direzione del vento.
6. Radar d'onda - per monitorare l'altezza delle onde.

Dewesoft è in grado di offrire una soluzione SHM completa per il monitoraggio di tutti i parametri necessari (vibrazione, deformazione, inclinazione, misura della temperatura) necessari per valutare le condizioni dei componenti strutturali delle turbine eoliche.

Strumenti per il Monitoraggio per le Turbine Eoliche

• Per la misura dell'accelerazione e dell'inclinazione: Il Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC è un accelerometro MEMS triassiale e un inclinometro statico con un interfaccia EtherCAT. Questo offre un intervallo di misura di 8 g per l'analisi delle vibrazioni delle turbine eoliche.
• Armadietti: Dewesoft può fornire armadi su misura con tutta la strumentazione preinstallata.
• PC Industriali: possiamo fornire computer industriali nostri o anche di terze parti, che eseguono il nostro software DewesoftX per l'acquisizione dei sensori installati. Sono disponibili anche alimentatore e UPS.
• Cavi: Un singolo cavo CAT6 viene utilizzato per il collegamento daisy-chain dei dispositivi EtherCAT. Offriamo cavi robusti, economici e di fascia alta (resistenti ai raggi UV, all'olio, all'ozono, all'acqua e all'umidità, schermati, ignifughi, a bassa emissione di fumo e altri gas acidi, privi di alogeni), nonché certificati come cavi off-shore (resistenti al MUD secondo NEK 606).
• Staffe di montaggio: Dewesoft può fornire staffe di montaggio su misura e altri accessori.
• Altri accessori: È possibile fornire una protezione anti-strappo del cavo per evitare piegamenti o schiacciamenti dello stesso. A richiesta possiamo fornire anche serracavi (anche con magneti) per il fissaggio dei cavi su torri dove non sono disponibili passerelle portacavi.

Dispositivi di Acquisizione Dati Rugged e Distribuiti 

Dewesoft fornisce sistemi di acquisizione dati molto robusti che possono funzionare perfettamente in un ampio intervallo di temperature (-40°C .. +85°C), sotto forte stress e anche in ambienti molto umidi e bagnati. I nostri sistemi rugged offrono protezione ambientale IP67 e protezione dagli urti 100 G.

I dispositivi possono essere facilmente distribuiti in modo da poterli posizionare vicino al sensore posto sulla struttura. Ciò significa un cablaggio del sensore più corto che aumenta la qualità del segnale, riduce le possibilità di errori di cablaggio e il costo del cablaggio stesso. I sistemi DAQ possono essere distribuiti sino al singolo canale.

Il protocollo EtherCAT fornisce una soluzione facile per la distribuzione dei dispositivi su strutture di grandi dimensioni. I dispositivi possono estendersi fino a 100 metri da nodo a nodo. L'alimentazione singola viene utilizzata per dati, alimentazione e sincronizzazione. Questa architettura può essere ulteriormente ampliata utilizzando convertitori da EtherCAT a Fibra Ottica.

Dewesoft Historian Time-Series Database per l'archiviazione dei dati a lungo termine

Il pacchetto software Historian aggiunge un time-series database per l'archiviazione dei dati a lungo termine o permanente. Il database può essere predisposto localmente, sul server remoto o nel cloud. La soluzione si basa sul progetto open source InfluxDB time-series database. 

L’ Historian fornisce diverse funzioni utili per i tuoi dati storici:

• Dati grezzi e ridotti: mentre i dati grezzi vengono sempre archiviati sul sistema usato per la misura per un'analisi approfondita, l’ Historian archivia  sul database in cloud i dati in forma ridotta garantendo un’archiviazione a lungo termine.
• Sicurezza dei dati e ritrasmissione: se si perde la connessione tra l'hardware di misura e il database, i dati vengono archiviati in modo sicuro localmente sul sistema usato per la misura e poi ritrasmessi al database quando la connessione è disponibile.
• Tendenze e analisi: i dati storici possono sempre essere richiamati e caricati dal database Historian e utilizzati per l'analisi dei trend, nonché per l'analisi approfondita e l'identificazione della causa principale dei fenomeni in esame.

Storia di successo
Dewesoft monitorerà il più grande parco eolico offshore del mondo

La società energetica Vattenfall ha scelto Dewesoft per fornire la soluzione di monitoraggio della torre in quello che sarà il più grande parco eolico offshore del mondo.

Il sistema eseguirà la manutenzione predittiva sulle torri delle turbine eoliche. L'obiettivo è quello di mantenere le turbine eoliche in funzione al più alto livello possibile prevenendo i guasti.

Il parco eolico, Hollandse Kust Zuid, sarà situato da 18 a 36 chilometri al largo delle coste dei Paesi Bassi, vicino a L'Aia e Zandvoort. A regime, le 140 turbine hanno una capacità combinata di 1,5 Gigawatt.

Il sistema di monitoraggio sarà composto da sensori distribuiti lungo l'altezza delle torri che forniranno misure di accelerazione, inclinazione e velocità.

Il vantaggio della soluzione di monitoraggio Dewesoft risiede in un accelerometro a 3 assi integrato e un dispositivo di acquisizione dati, che offre monitoraggio distribuito e una facile installazione in loco dei dispositivi grazie all'opzione daisy chain Ethercat e all'interfaccia standardizzata, RJ45. I dati verranno archiviati in un database e inviati alla sala di controllo Vattenfall per l'analisi e l'interpretazione. Sulla base di ciò, saranno pianificate azioni di manutenzione.