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 аксессуары для мониторинга состояния конструкций ветроэлектростанций.

Полностью распределенная система

Приборы Dewesoft можно распределить в любых условиях. Благодаря технологии EtherCAT приборы можно разместить рядом с датчиками и подключить их всего одним кабелем — и для питания, и для передачи данных, и для синхронизации устройств. Длина кабеля между узлами сбора данных может достигать 100 метров, а при использовании EtherCAT с оптоволоконными преобразователями это расстояние практически не ограничено.

Поддержка любых датчиков

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

Полная синхронизация данных

Синхронизация всех каналов данных займет меньше микросекунды. Такая скорость подойдет для проведения глубокого анализа прочности конструкций.

Превосходный динамический диапазон

Динамические диапазоны наших усилителей достигают 160 дБ. Как говорят наши клиенты, с такой точностью можно увидеть, как рыбы врезаются в конструкцию.

Широкий набор конфигураций

Мы поставляем и сверхзащищённые системы сбора данных со степенью защиты IP67, и более экономичные решения. Они подойдут для любых конструкций и смогут отслеживать и анализировать тысячи точек данных.

Эффективное ПО

DewesoftX позволяет проводить диагностику неисправностей в режиме реального времени, предварительную обработку и сокращение данных с помощью широкого набора математических функций, а также визуализировать данные с помощью множества инструментов.

Оперативный модальный анализ (OMA)

Используйте записанные данные о времени для оценки модальных моделей. С помощью OMA динамику колебаний конструкции можно определить непосредственно по входным данным датчика с помощью программного обеспечения Dewesoft ARTeMIS OMA.

Открытые интерфейсы

В DewesoftX доступно множество стандартных форматов данных: актуальные данные можно выгружать через интерфейс OPC UA или современные облачные службы.

Удаленное управление

Системой можно управлять удаленно, поскольку в ней доступны сохранение данных по триггеру, аварийные сигналы, а также другие средства мониторинга с возможностью сохранения на локальных или удаленных серверах.

Программное обеспечение — в комплекте

В комплект поставки всех систем сбора данных Dewesoft входит программное обеспечение для сбора данных DewesoftX — оно отмечено наградами, удобно в использовании и имеет очень широкий набор функций.
Кроме того, все обновления ПО бесплатны — без скрытых расходов на лицензирование или годовых комиссий за обслуживание.

Качество Dewesoft и 7-летняя гарантия

Воспользуйтесь преимуществами нашей 7-летней гарантии. Системы сбора данных Dewesoft изготавливаются в Европе и отвечают самым строгим стандартам качества. Кроме того, мы оказываем бесплатную техническую поддержку.
Ваши вложения в решения Dewesoft будут защищены на протяжении многих лет.

Мониторинг состояния ветряных турбин

Мониторинг состояния ветряных турбин направлена на обнаружение изменений в поведении ветряной турбины как можно раньше. Основная цель - прогнозирование развивающихся неисправностей для минимизации снижения производительности и экономических затрат. Это осуществляется путем постоянного мониторинга определенных параметров и сравнения их с параметрами, полученными при "нормальном" эксплуатационном поведении.

Мониторинг состояния ориентирован на мониторинг компонентов трансмиссии ветряной турбины. Dewesoft предлагает решения по мониторингу состояния для любых видов вращающегося оборудования, таких как валы, подшипники, редукторы и генераторы.

Наиболее часто используемыми датчиками для мониторинга состояния ветряных турбин являются:

Акселерометры для обнаружения неисправностей подшипников и разрушения зубьев шестерен.
Датчики температуры для обнаружения перегрева.
Датчики давления.
Датчики скорости вращения - для проведения анализа слежения за порядком в ветряных турбинах с переменной скоростью вращения.
Токовые клещи для измерения токовых сигналов с целью выявления неисправностей в генераторах.
Датчики на основе масла - для определения содержания воды, мусора, концентрации частиц.

Более подробная информация на сайте Решение для мониторинга состояния 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 ними рисков. Так, мониторинг целостности элементов конструкции необходим для сокращения расходов на техническое обслуживание и предотвращения серьезных поломок.

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

акселерометры — для проведения эксплуатационного модального анализа;
тензодатчики — для проверки устойчивости конструкции к воздействию нагрузок;
температурные датчики — 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 комплексное решение по отслеживанию простых гармонических колебаний для мониторинга устойчивости конструкции, с помощью которого можно измерить все необходимые параметры — вибрацию, напряжение, наклон и температуру —, а также оценить состояние составных частей ветрогенератора.

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 трехосные 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 трехосный 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, и также предоставляются по запросу.

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 устройстве 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 подключить неограниченное количество настольных или облачных клиентов для мониторинга данных в режиме реального времени без дополнительных расходов.

Dewesoft Historian: Хранение базы данных временных рядов с аналитической панелью в реальном времени

Программный пакет Historian обеспечивает база данных временных рядов для долгосрочного хранения данных. База данных может располагаться как локально, так и 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 работы с историческими данными:

Сырые и уменьшенные данные: В то время как необработанные данные всегда хранятся на измерительном блоке для углубленного анализа, историк берет на себя роль долгосрочного хранилища 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 блоке, 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.

Эксплуатационный модальный анализ для ветряных турбин

Ветряные турбины постоянно подвергаются воздействию ветра, вибраций конструкции и условий окружающей среды, которые могут повлиять на их долгосрочную стабильность. Dewesoft Оперативный модальный анализ (OMA) обеспечивает простой и экономически эффективный способ оценки структурной целостности башен ветряных турбин в реальных условиях эксплуатации без необходимости использования искусственных испытательных возбуждений.

С помощью программного обеспечения Dewesoft ARTeMIS OMA можно получить критические модальные параметры, включая собственные частоты, коэффициенты демпфирования и формы мод, используя только данные об отклике. В отличие от традиционного анализа ODS (Operating Deflection Shape), OMA устраняет внешние шумовые воздействия и предоставляет объективную информацию о модах, позволяя проводить точный мониторинг состояния и раннее выявление потенциальных проблем конструкции.

Предназначен для доступность и простота установкиРешение Dewesoft OMA легко интегрируется с системами Dewesoft DAQ. Просто получите данные о рабочих вибрациях, откройте программу Файлы DXD непосредственно в ARTeMIS OMAИ запустить анализ, гарантирующий быстрые и надежные результаты для оптимизации работы ветряной турбины и предотвращения дорогостоящих отказов.

Узнайте больше: Страница решения проблемы модальных испытаний и модального анализа.

Пример использования.
Мониторинг башен морских ветроэлектростанций

Подробные сведения о мониторинге башен морских ветроэлектростанций представлены в нашем тематическом исследовании.

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

Прочтите тематическое исследование «Мониторинг башен морских ветроэлектростанций».