12 reviews

Мониторинг ветроэлектростанцийМониторинг состояния ветроэлектростанций

Системы сбора данных Dewesoft применяются для мониторинга состояния и мониторинга целостности конструкций плавающих ветроэлектростанций в режиме реального времени для сокращения стоимости ветровой энергии и оптимизации рентабельности инвестиций.

Система мониторинга состояния поддерживает большое количество распределенных каналов и функцию удаленного мониторинга. Мы поставляем различные готовые решения — системы сбора данных, регистраторы данных, датчики — со встроенными ПО на базе ОС Windows для обработки данных и облачного мониторинга.

Регистратор данных

Колебания

IEPE

Тензодатчики

Полный мост

Полумост

Четвертьмост

Сила

Угол

Ориентация

Температура

Термопара

RTD

Совместимость с TEDS

GPS и ГЛОНАСС

Видео

EtherCAT

OPC UA

XCP/CCP

Без вентилятора

IP67

LAN

Ударопрочность 100 g

От -40°C до +85°C

Мониторинг ветроэлектростанций Особенности

Полностью готовое решение

Система мониторинга состояния Dewesoft — это комплексное решение, включающее в себя системы нормирования сигналов, ПО для сбора и обработки данных, датчики и другие аксессуары для мониторинга состояния конструкций ветроэлектростанций.

Полностью распределённая система

Устройства сбора данных Dewesoft разработаны для распределённой работы в любых условиях. Технология EtherCAT позволяет размещать оборудование рядом с датчиками и соединять их одним кабелем для питания, передачи данных и синхронизации. Длина кабеля между узлами сбора данных может достигать 100 метров, а при использовании EtherCAT с оптоволоконными преобразователями расстояние практически не ограничено.

Поддержка любых датчиков

Входные усилители поддерживают тензодатчики, низкочастотные акселерометры, а также датчики температуры, погодные датчики, датчики энергии ветра и мониторинга состояния ветроэлектростанций.

Отличная синхронизация

Все каналы данных синхронизируются с точностью до микросекунды, что позволяет проводить глубокий структурный анализ измеряемых явлений.

Превосходный динамический диапазон

Наши клиенты утверждают, что с динамическими диапазонами до 160 дБ они могут фиксировать даже столкновения рыб с опорами моста.

Широкое разнообразие конфигураций

Наше оборудование, как с повышенным классом защиты IP67, так и в бюджетном исполнении, поможет провести измерение практически любой конструкции с возможностью наблюдения и анализа тысяч точек данных.

Мощное программное обеспечение

DewesoftX предлагает диагностику в реальном времени, предварительную обработку и уплотнение данных с помощью математических функций. Благодаря мощным средствам визуализации доступен широкий выбор вариантов хранения полученных данных.

Открытые интерфейсы

DewesoftX позволяет работать с данными самых разных форматов, полученных как путем прямого экспорта, так и через интерфейс OPC UA или современные облачные сервисы.

Дистанционное управление

Управление всей системой может осуществляться дистанционно с использованием функций сохранения данных по триггеру, аварийных сигналов и других возможностей мониторинга, а также локального и удалённого хранения данных.

Программное обеспечение включено

Все системы сбора данных Dewesoft включают отмеченное наградами программное обеспечение для сбора данных DewesoftX. Программное обеспечение просто в использовании, но очень полно и многофункционально. Все обновления программного обеспечения бесплатны всегда, без скрытых лицензий или ежегодной платы за обслуживание.

Качество Dewesoft и 7-летняя гарантия

Воспользуйтесь нашими преимуществами 7-летняя гарантия. Наши системы сбора данных создаются в Европе в соответствии с самыми высокими стандартами качества. Мы предлагаем бесплатную техническую поддержку, ориентированную на клиента. Ваши инвестиции в решения Dewesoft защищены на долгие годы.

Мониторинг состояния ветроэлектростанций

Мониторинг состояния ветроэлектростанций выполняется для своевременного обнаружения изменений в состоянии ветроэлектростанции. Основная цель — прогнозировать потенциальные неисправности, чтобы предотвратить ухудшение характеристик и экономический ущерб. Данная процедура подразумевает постоянное наблюдение за отдельными показателями состояния и их последующее сравнение с показателями, полученным в нормальном режиме эксплуатации.

Мониторинг состояния связан с мониторингом узлов силового привода ветроэлектростанции. Dewesoft поставляет решения для мониторинга различных вращающихся компонентов: валов, подшипников, редукторов и генераторов.

Как правило, для мониторинга состояния ветроэлектростанций применяются следующие датчики:

акселерометры — для обнаружения неисправностей подшипников или зубчатых колес;
датчики температуры — для обнаружения перегрева;
датчики давления;
датчики угловой скорости — для порядкового анализа различных скоростей вращения ветроэлектростанций;
токовые клещи — для измерения сигналов тока и последующего выявления неисправностей генераторов;
датчики масла — для анализа содержания воды, различных пород и концентрации частиц.

Подробнее: решения для мониторинга состояния конструкций Dewesoft.

Мониторинг целостности конструкций ветроэлектростанций

Мониторинг состояния элементов конструкции — оснований, лопастей, вышек — называют мониторингом целостности конструкции. Неисправности элементов ветроэлектростанций значительно сказываются на эксплуатационных затратах, а в некоторых случаях могут привести к выходу станции из строя (разрушению вышки).

Плавающие ветроэлектростанции особенно подвержены воздействию жестких условий (ветру, нагрузке от ударов волн, напряжению и коррозии) и связанных с этим рисков. Так, мониторинг целостности элементов конструкции необходим для сокращения расходов на техническое обслуживание и предотвращение обрушения.

Как правило, для мониторинга целостности конструкции ветроэлектростанции используются следующие датчики:

акселерометры — для проведения эксплуатационного модального анализа;
тензодатчики — для проверки устойчивости конструкции к воздействию нагрузок;
датчики температуры — применяются в сочетании с тензодатчиками для компенсации температуры;
инклинометры — для мониторинга устойчивости вышки;
анемометры — для измерения скорости и направления ветра;
ультразвуковые датчики — для измерения высоты волн.

Dewesoft поставляет комплексные решение для мониторинга устойчивости конструкции, с помощью которого можно измерить все необходимые параметры: вибрацию, напряжение, наклон и температуру.

Мониторинг вибрации ветроэлектростанций

Мониторинг вибрации ветроэлектростанций — наиболее распространенный метод мониторинга состояния конструкции ветроэлектростанции. Это связано с тем, что большинство повреждений вращающихся компонентов возникают при повышении уровня вибрации на соответствующих частотах.

При мониторинге состояния конструкции на основе данных вибрации проводится эксплуатационный модальный анализ, который помогает выявить потенциальные неисправности. Изменение геометрических и прочностных свойств соотносится с изменение модальных свойств: форм мод, коэффициентов затухания и собственных частот.

Dewesoft предлагает передовые трёхосные акселерометры с возможностью сбора данных (IOLITE-3xMEMS-ACC), предназначенные для мониторинга вибрации конструкций. В ПО для обработки данных DewesoftX доступно множество математических функций для вычисления вибрации. Для удобства проведения эксплуатационного модального анализа и оценки состояния конструкции доступны различные форматы экспорта.

Оборудование для мониторинга состояния ветроэлектростанций

Измерение ускорения и наклона: Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC — это трёхосный акселерометр типа MEMS и статический инклинометр с интерфейсом EtherCAT. Диапазон измерения вибрации ветроэлектростанции — 8 g.
Шкафы: Dewesoft поставляет шкафы с необходимым оборудованием, выполненные по требованиям заказчика.
Промышленные ПК: мы поставляем промышленные компьютеры Dewesoft или сторонних производителей, на которых можно запустить ПО DewesoftX для сбора данных с подключенных датчиков. Также доступны блоки питания и источники бесперебойного питания.
Кабели: один кабель CAT6 используется для последовательного подключения устройств EtherCAT. Мы поставляем недорогие высокоточные защищенные кабели (с защитой от воздействия УФ-лучей, масла, озона, жидкостей и влаги; экранированные; огнестойкие; с низким выбросом дыма и других кислотных газов; не содержащие галогенов), а также кабели для применения в воде (кабели NEK 606 с защитой от грязи).
Монтажные кронштейны: Dewesoft изготавливает монтажные кронштейны и другие аксессуары по индивидуальным требованиям.
Другие аксессуары: для предотвращения изгибания или сжатия кабелей доступна защита от износа кабелей. Кроме того, для закрепления кабелей на вышках доступны кабельные зажимы (в том числе магнитные). Они подойдут для случаев, когда нельзя установить кабельные коробы.

Архитектура системы мониторинга

Система мониторинга Dewesoft строится из распределенных систем сбора данных с интерфейсом EtherCAT. Все системы подключены последовательно одним кабелем для обмена данными, питания и синхронизации данных. Устройства выполняют функцию ведомых устройств EtherCAT, а ПК, на котором запущено ПО DewesoftX, — функцию ведущего устройства.

Сбор и обработка необработанных данных с систем сбора данных выполняется измерительными модулями, на которых запущено ПО для сбора данных DewesoftX. В нем доступно множество настраиваемых триггеров записи данных и математических функций. По сети TCP/IP файлы данных можно передавать на локальный или облачный сервер, либо транслировать их по протоколу OPC UA.

Данные можно открыть, просмотреть и проанализировать на ПК-клиенте или сохранить их в базу данных временных рядов (пакет Historian), а затем отправить в SCADA-системы или облачное ПО через стандартные интерфейсы: OPC/UA, XCP или Rest API. Такая архитектура полностью вписывается в Индустрию 4.0 (IIoT).

Расположенные на одной вышке устройства EtherCAT синхронизируются между собой со скоростью меньше 1 мкс. Устройства EtherCAT, расположенные на разных вышках, синхронизируются с локальным NTP-сервером. Скорость синхронизации таких устройств зависит от задержки сети. В среднем, она составляет 10 мс. Для повышения точности синхронизации можно выполнять синхронизацию по GPS.

Защищенные распределенные системы сбора данных

Dewesoft поставляет очень прочные системы сбора данных: они работают безошибочно даже при экстремальных температурах (от –40 °C до +85 °C), больших нагрузках, а также высокой влажности. Класс защиты наших систем — IP67, а ударопрочность — 100 g.

Кроме того, устройства можно распределить. Например, разместить рядом с датчиком, установленным на конструкцию. В таком случае требуется меньше кабелей, что приводит к повышению качества сигнала, предотвращению ошибок прокладки кабелей и снижению их стоимости. Системы сбора данных можно распределить по одному каналу.

Благодаря поддержке протокола EtherCAT устройства можно легко распределить по большой конструкции, при этом расстояние между ними может достигать 100 м. Для питания, передачи и синхронизации данных используется всего один кабель. Для увеличения расстояния между устройствами можно использовать преобразователи EtherCAT на оптоволокно.

Гибкая стратегия хранения данных для мониторинга состояния ветроэлектростанций

В ПО DewesoftX доступны удобные универсальные способы передачи данных. Данные можно сохранить локально, на устройство рядом с конструкцией, либо воспользоваться стандартным интерфейсом (например, OPC UA) и сохранить данные в облаке или базе данных. Поток данных ничем не ограничен.

Наши лицензии позволят вам подключить неограниченное количество настольных или облачных клиентов для мониторинга данных без дополнительных расходов.

Dewesoft Historian Хранение баз данных временных рядов

Программный пакет Historian предоставляет база данных временных рядов для долгосрочного хранения данных. База данных может быть расположена локально, на удаленном сервере или в облаке. Решение основано на База данных временных рядов InfluxDB проект с открытым исходным кодом.

Historian предоставляет несколько полезных функций для ваших исторических данных:

Необработанные и сокращенные данные: В то время как необработанные данные всегда хранятся на измерительном устройстве для углубленного анализа, Историк берет на себя роль долгосрочного хранения сокращенных данных в облачной базе данных.
Безопасность данных и повторная передача: если связь между измерительным оборудованием и базой данных потеряна, данные надежно сохраняются локально на измерительном устройстве, а затем повторно передаются в базу данных, когда связь становится доступной.
Тенденции и анализ: Исторические данные всегда можно вызвать и загрузить из базы данных Historian и использовать для анализа тенденций, а также для углубленного анализа и выявления первопричин.

Пример использования
Мониторинг морских башен ветряных турбин

Вы можете прочитать более подробную информацию о мониторинге башни ветряных турбин в нашем тематическом исследовании.

Многие руководители морских ветряных электростанций установили измерительную технику для непрерывного мониторинга состояния конструкций на башнях. Для мониторинга состояния конструкций используются различные методы и методы зондирования. Наиболее широко используется метод, основанный на вибрации, также известный как операционный модальный анализ (OMA).

Прочтите тематическое исследование «Мониторинг морских башен ветряных турбин».