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풍력 터빈 모니터링풍력 터빈의 구조적 건강 모니터링 및 상태 모니터링

듀이소프트 데이터 수집 시스템은 해상 풍력 터빈에서 온라인을 위해 사용됩니다. 풍력 터빈 상태 모니터링 그리고 풍력 터빈 구조물 상태 모니터링 풍력 에너지 비용을 절감하고 ROI를 최적화하는 것을 목표로 합니다.

상태 모니터링 시스템은 분산된 고채널 수 및 원격 모니터링을 제공합니다. 저희는 턴키 솔루션 DAQ 시스템, 데이터 로거, 센서, Windows 기반 데이터 처리 및 고급 클라우드 기반 모니터링 소프트웨어에 이르기까지 다양합니다.

데이터 로거

데이터 로거

진동

진동

IEPE

IEPE

긴장과 스트레스

긴장과 스트레스

전체 브리지

전체 브리지

하프 브리지

하프 브리지

쿼터 브리지

쿼터 브리지

Force

Force

각도

각도

오리엔테이션

오리엔테이션

온도

온도

열전대

열전대

RTD

RTD

TED 호환

TED 호환

GPS 및 GLONASS

GPS 및 GLONASS

비디오

비디오

EtherCAT

EtherCAT

OPC UA

OPC UA

XCP/CCP

XCP/CCP

팬리스

팬리스

IP67

IP67

LAN

LAN

충격 등급 100g

충격 등급 100g

-40°C to +85°C

-40°C to +85°C

풍력 터빈 모니터링 하이라이트

완벽한 턴키 솔루션

듀이소프트 상태 모니터링 시스템은 풍력 터빈 타워의 구조적 상태 및 상태 모니터링에 사용되는 고정밀 신호 컨디셔닝 시스템, 데이터 수집 및 처리 소프트웨어, 센서 및 액세서리를 포함한 완벽한 솔루션입니다.

완전히 분산된 시스템

듀이소프트 DAQ 장치는 어떤 조건에서도 배포할 수 있도록 설계되었습니다. EtherCAT 기술을 사용하면 장치를 센서 근처에 배치하고 전원, 데이터 및 동기화를 위해 단일 케이블로 연결할 수 있습니다. 케이블은 DAQ 노드 간에 최대 100m까지 연결할 수 있으며, EtherCAT-광섬유 컨버터를 사용하면 사실상 무제한으로 연결할 수 있습니다.

모든 센서 지원

입력 증폭기는 스트레인 게이지, 저주파 가속도계, 온도, 날씨, 풍력 및 풍력 터빈 성능 모니터링 센서를 모두 지원합니다.

완벽한 동기화

모든 데이터 채널은 심층 구조 분석에 필요한 마이크로초 미만의 정확도로 동기화됩니다.

놀라운 다이나믹 레인지

최대 160dB의 다이나믹 레인지를 통해 물고기가 구조물에 부딪히는 모습을 볼 수 있다고 고객들은 말합니다.

다양한 구성

매우 높은 동적 범위를 갖춘 매우 견고한 IP67 장치부터 수천 개의 데이터 포인트를 모니터링하고 분석할 수 있는 비용 효율적인 솔루션까지 거의 모든 구조에 맞는 맞춤형 접근 방식을 제공합니다.

강력한 소프트웨어

DewesoftX 소프트웨어는 강력한 수학을 통해 실시간 진단, 전처리, 데이터 감소 기능을 제공합니다. 강력한 시각화 옵션으로 다양한 저장 옵션을 사용할 수 있습니다.

개방형 인터페이스

DewesoftX를 사용하면 내보낸 데이터부터 라이브 OPC UA 인터페이스 또는 최신 클라우드 데이터 서비스에 이르기까지 다양한 형식으로 데이터를 사용할 수 있습니다.

원격 작동

전체 시스템을 원격으로 작동하여 로컬 또는 먼 원격 위치에 데이터를 저장할 수 있는 트리거 저장, 알람 및 기타 모니터링 기능을 제공할 수 있습니다.

소프트웨어 포함

모든 듀이소프트 데이터 수집 시스템에는 수상 경력에 빛나는 듀이소프트X 데이터 수집 소프트웨어가 번들로 제공됩니다. 이 소프트웨어는 사용하기 쉬우면서도 기능이 매우 풍부하고 깊습니다. 모든 소프트웨어 업데이트는 숨겨진 라이선스나 연간 유지보수 비용 없이 평생 무료로 제공됩니다.

듀소프트의 품질과 7년 보증

업계 최고의 7년 보증. 당사의 데이터 수집 시스템은 유럽에서 제작되며 최고 수준의 제작 품질 표준만을 사용합니다. 고객 중심의 무료 기술 지원을 제공합니다. 듀이소프트 솔루션에 대한 투자는 향후 수년간 보호됩니다.

풍력 터빈의 상태 모니터링

풍력 터빈 상태 모니터링 는 풍력 터빈 동작의 변화를 가능한 한 빨리 감지하는 것을 목표로 합니다. 주요 목표는 성능 저하와 경제적 비용을 최소화하기 위해 발생하는 결함을 예측하는 것입니다. 특정 파라미터를 지속적으로 모니터링하고 "정상" 작동 동작 중에 얻은 파라미터와 비교하여 수행됩니다.

상태 모니터링의 초점은 다음과 같습니다. 풍력 터빈 구동계 부품 모니터링. 듀이소프트는 샤프트, 베어링, 기어박스, 발전기 등 모든 종류의 회전 기계에 대한 상태 모니터링 솔루션을 제공합니다.

풍력 터빈 상태 모니터링에 가장 일반적으로 사용되는 센서는 다음과 같습니다:

  • 가속도계는 베어링 결함 및 기어 톱니 고장을 감지합니다.

  • 과열을 감지하는 온도 센서.

  • 압력 센서.

  • 회전 속도 센서 - 가변 속도 풍력 터빈에서 주문 추적 분석을 수행합니다.

  • 전류 클램프는 발전기의 오류를 식별하기 위해 전류 신호를 측정합니다.

  • 오일 기반 센서 - 수분 함량, 이물질, 입자 농도를 감지합니다.

자세한 내용은 여기를 참조하세요: 듀이소프트 상태 모니터링 솔루션.

풍력 터빈의 구조적 상태 모니터링

기초, 블레이드, 타워와 같은 구조 구성 요소의 상태 모니터링을 구조적 상태 모니터링이라고 합니다. 풍력 터빈 구조 부품의 고장은 풍력 터빈 운영 비용에 큰 영향을 미칠 수 있으며 경우에 따라서는 터빈의 완전한 손실(타워 붕괴)로 이어질 수 있습니다.

해상 풍력 터빈 는 특히 열악한 환경(바람, 파도 하중, 응력, 부식)에 노출되어 있고 위험성이 높습니다. 따라서 유지보수 비용을 절감하고 치명적인 고장을 방지하기 위해 구조적 구성 요소에 대한 모니터링을 수행하는 것이 필수적입니다.

풍력 터빈 구조물 상태 모니터링에 가장 일반적으로 사용되는 센서는 다음과 같습니다:

  • 가속도계는 OMA(동작 모달 분석)를 수행합니다.

  • 적용된 하중 하에서 설계 가정을 검증하기 위한 스트레인 게이지

  • 온도 센서 - 특히 온도 보정을 위한 스트레인 게이지와 함께 사용하세요.

  • 타워의 안정성을 모니터링하는 경사계.

  • 풍속계 - 풍속과 풍향을 모니터링합니다.

  • 파도 레이더 - 파도 높이를 모니터링합니다.

듀이소프트는 풍력 터빈 구조 부품의 상태를 평가하는 데 필요한 모든 필수 파라미터(진동, 변형, 경사, 온도 측정)를 모니터링할 수 있는 완벽한 SHM 솔루션을 제공할 수 있습니다.

풍력 터빈의 진동 모니터링

풍력 터빈 진동 모니터링 는 풍력 터빈 상태 모니터링에서 가장 일반적으로 사용되는 기술로, 회전하는 기계의 손상은 대부분 고장 발생과 관련된 주파수에서 더 높은 진동 수준으로 반영되기 때문입니다.

구조 상태 모니터링의 경우 진동 데이터를 수집하여 운영 모달 분석 기법을 수행하여 진행 중인 결함을 감지합니다. 기하학적 및 강성 특성의 변화는 모달 모양, 감쇠비, 고유 진동수와 같은 모달 특성의 변화로 반영됩니다.

듀이소프트 제공 사항 최첨단 3축 가속도계 구조물의 진동 모니터링을 위해 특별히 설계된 통합 데이터 수집(IOLITE-3xMEMS-ACC)이 탑재되어 있습니다. DewesoftX 데이터 처리 소프트웨어는 광범위한 진동 수학 기능을 제공합니다. 내보내기 옵션을 사용하면 작동 모달 분석과 구조물 상태 평가를 쉽게 수행할 수 있습니다.

풍력 터빈용 계측 기기 모니터링

  • 가속도 및 경사도 측정: 듀이소프트 IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC는 3축 MEMS 가속도계 및 정적 경사계로 EtherCAT 인터페이스가 탑재되어 있습니다. 풍력 터빈 진동 분석을 위한 8g 측정 범위를 제공합니다.

  • 캐비닛: 듀이소프트는 모든 계측기가 사전 설치된 맞춤형 캐비닛을 제공할 수 있습니다.

  • 산업용 PC: 자체 또는 타사 산업용 컴퓨터를 제공할 수 있으며, 이 컴퓨터는 설치된 센서의 수집을 위해 DewesoftX 소프트웨어를 실행합니다. 전원 공급 장치와 UPS도 사용할 수 있습니다.

  • 케이블: 단일 CAT6 케이블은 EtherCAT 장치를 데이지 체인으로 연결하는 데 사용됩니다. 소니는 저가형부터 고급형까지 견고한 케이블(자외선 차단, 내유성, 오존 저항, 방수 및 습도 저항, 차폐, 난연성, 연기 및 기타 산성 가스 저방출, 할로겐 무함유)과 해양 인증(NEK 606에 따른 MUD 저항) 케이블을 공급합니다.

  • 마운팅 브래킷: 듀소프트에서 맞춤형 마운팅 브래킷 및 기타 액세서리를 제공할 수 있습니다.

  • 기타 액세서리: 케이블이 구부러지거나 찌그러지는 것을 방지하기 위해 케이블 찢김 보호 장치를 제공할 수 있습니다. 케이블 트레이를 사용할 수 없는 타워에 케이블을 고정할 수 있는 케이블 클램프(자석 포함)는 요청 시 제공될 수 있습니다.

모니터링 시스템 아키텍처

듀이소프트 모니터링 시스템은 이더캣 인터페이스를 갖춘 분산형 데이터 수집 장치를 기반으로 합니다. DAQ 장치는 데이터 통신, 전원 및 동기화를 위해 단일 케이블을 사용하여 데이지 체인으로 연결됩니다. 이 장치는 EtherCAT 슬레이브 장치로 작동하는 반면, DewesoftX 소프트웨어를 실행하는 PC는 EtherCAT 마스터로 작동합니다.

DAQ 장치의 원시 데이터는 DewesoftX 데이터 수집 소프트웨어를 실행하는 측정 장치에서 수집 및 처리됩니다. 이 소프트웨어는 구성 가능한 다양한 트리거 기록 및 연산 기능을 제공합니다. 데이터는 TCP/IP 네트워크를 통해 배치 파일로 공장 또는 클라우드 서버로 전송하거나 다음을 통해 스트리밍할 수 있습니다. OPC UA 프로토콜.

클라이언트 PC에서 데이터에 액세스하고, 보고, 분석하거나 시계열 데이터베이스(Historian)에 저장하고, OPC/UA, XCP 또는 Rest API와 같은 표준 인터페이스를 사용하여 SCADA 시스템 또는 클라우드 소프트웨어에 제공할 수 있습니다. 진정한 인더스트리 4.0 지원 아키텍처입니다.

동일한 타워에 있는 이더캣 장치는 이더캣 체인을 통해 동기화되어 다음과 같은 기능을 제공합니다. 1 US까지 동기화. 서로 다른 타워 사이의 EtherCAT 장치는 로컬 NTP 서버에 동기화됩니다. 이들 간의 동기화는 네트워크의 지연 시간에 따라 다르지만 10ms 이내가 될 것으로 예상됩니다. 더 나은 동기화가 필요한 경우, 저희는 또한 GPS 동기화 옵션.

견고하고 분산된 환경 데이터 수집 장치

듀이소프트는 넓은 온도 범위에서 완벽하게 작동할 수 있는 매우 견고한 데이터 수집 시스템을 제공합니다(-40°C .. +85°C), 큰 스트레스를 받거나 매우 습하고 습한 환경에서도 사용할 수 있습니다. 소니의 견고한 시스템은 다음을 제공합니다. IP67 환경 보호 그리고 100G 충격 보호.

장치를 쉽게 분산할 수 있으므로 구조물에 설치된 센서에 가깝게 배치할 수 있습니다. 즉, 센서 배선이 짧아져 신호 품질이 향상되고 배선 오류 가능성과 배선 비용이 줄어듭니다. DAQ 시스템은 단일 채널로 분산할 수 있습니다.

EtherCAT 프로토콜은 대규모 구조물에 디바이스를 쉽게 배포할 수 있습니다. 디바이스는 노드에서 노드까지 최대 100미터까지 확장할 수 있습니다. 데이터, 전원, 동기화를 위해 단일 전원이 사용됩니다. EtherCAT-광케이블 컨버터를 사용하면 이를 더욱 확장할 수 있습니다.

유연한 데이터 스토리지 풍력 발전소 모니터링을 위한 전략

DewesoftX 소프트웨어는 데이터 흐름을 위한 쉽고 유연한 구성을 제공합니다. 구조물 자체 근처에 로컬로 데이터를 저장하거나 OPC UA와 같은 표준 인터페이스를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다. 클라우드 또는 데이터베이스에 원격으로 데이터 전송 및 저장. 데이터 흐름을 설정하는 방법에는 실제로 제한이 없습니다.

유연한 라이선싱을 통해 무제한으로 연결할 수 있습니다. 데스크톱 또는 웹 기반 뷰 클라이언트 를 사용하여 추가 비용 없이 실시간으로 데이터를 모니터링할 수 있습니다.

듀소프트 히스토리언 시계열 데이터베이스 스토리지

히스토리언 소프트웨어 패키지는 다음과 같은 기능을 제공합니다. 시계열 데이터베이스 장기 데이터 저장을 위해. 데이터베이스는 로컬, 원격 서버 또는 클라우드에 위치할 수 있습니다. 이 솔루션은 InfluxDB 시계열 데이터베이스 오픈 소스 프로젝트.

히스토리언은 기록 데이터에 유용한 몇 가지 기능을 제공합니다:

  • 원시 데이터 및 축소 데이터: 원시 데이터는 심층 분석을 위해 항상 측정 장치에 저장되는 반면, 히스토리언은 클라우드 데이터베이스에 데이터를 장기간 저장하는 역할을 합니다.

  • 데이터 안전 및 재전송: 측정 하드웨어와 데이터베이스 간의 연결이 끊어지면 데이터가 측정 장치에 로컬로 안전하게 저장된 다음 연결이 가능해지면 데이터베이스로 다시 전송됩니다.

  • 트렌드 및 분석: 기록 데이터는 언제든지 히스토리언 데이터베이스에서 불러와 로드할 수 있으며, 트렌드 분석은 물론 심층 분석과 근본 원인 파악에 사용할 수 있습니다.

사례 연구
해상 풍력 터빈 타워 모니터링

풍력 터빈 타워 모니터링에 대한 자세한 내용은 사례 연구에서 확인할 수 있습니다.

많은 해상 풍력 터빈 단지 관리자는 타워에 지속적인 구조적 상태 모니터링을 위한 측정 기술을 설치했습니다. 구조물 상태 모니터링을 수행하기 위해 다양한 감지 기술과 방법이 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 것은 진동 기반 기법, 즉 작동 모달 분석(OMA)이라고도 합니다.

해상 풍력 터빈 타워 모니터링 읽기 사례 연구.

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