تعمل شفرات توربينات الرياح تحت أحمال وظروف بيئية متغيرة. ويُعدّ تتبع استجابتها الديناميكية بمرور الوقت جزءًا مهمًا من مراقبة حالتها. وقد وصف تقرير حديث أعادت نشره سينا فاينانس التقدم المحرز في تقنية الاستشعار الضوئي السيليكوني السلبي لشركة ووشي بريلوين: حيث تم تسليم دفعات صغيرة، مع تطبيقات على شفرات 15 توربينة رياح في ثلاث مزارع رياح في الصين.
مصادر التقرير: سينا فاينانس · حكومة بلدية ووشي
استشعار الألياف السلبية لمراقبة الشفرات
يجب أن تتناسب عناصر الاستشعار ووصلات الإرسال ومعدات الاستجواب مع ظروف تركيب وتشغيل الشفرات. تربط منتجات الاستشعار الضوئية المصنوعة من السيليكون من شركة ووشي بريلوين نقاط القياس بأجهزة الاستجواب عبر الألياف الضوئية، مما يوفر وسيلة لجمع المعلومات الديناميكية في المواقع الحيوية. كما توفر نقاط القياس السلبية خيارات تصميم مختلفة عند مراعاة قدرة المجال والظروف الكهرومغناطيسية.
يرصد نظام مراقبة التسارع ثلاثي المحاور استجابات الاهتزاز في اتجاهات مختلفة. ويسجل نظام مراقبة البصمة الصوتية الخصائص الصوتية لتشغيل المعدات. يجب مراعاة موضع المستشعر واتجاهه وتثبيته وإعدادات جمع البيانات معًا لضمان توافق القياسات مع المكون المقصود وحالة التشغيل.
تحويل الإشارات المسجلة إلى معلومات عن الحالة
تجمع مراقبة حالة المعدات بين الاتجاهات طويلة الأجل ومعلومات التشغيل مثل السرعة والحمل والبيئة وسجلات الصيانة. ويمكن النظر في سعات الاهتزاز والأطياف والخصائص الصوتية إلى جانب بيانات المعدات لمنح فرق الصيانة رؤية أشمل للتغيرات.
لذا، يتجاوز العمل الهندسي مجرد تركيب أجهزة الاستشعار، ليشمل أيضاً تهيئة القنوات، ونقل البيانات، وعرض البرامج، ومراجعة السجلات التاريخية، وإعدادات الإنذار. وتساعد التسجيلات الميدانية والتشغيل المستمر على تطوير منهجية مراقبة ملائمة لكل جهاز على حدة.
الجمع بين القياسات النقطية والاستشعار الموزع
تُستخدم مستشعرات السيليكون الضوئية النقطية وتقنية الاستشعار بالألياف الموزعة لمعالجة مهام قياس متنوعة. ويمكن لبيانات التسارع ثلاثي المحاور والبصمات الصوتية في المواقع الحرجة أن تُكمّل معلومات درجة الحرارة أو الصوت أو الإجهاد على طول الأصل. ويبدأ اختيار المزيج الأمثل بتحديد هدف المراقبة وظروف التركيب.
تواصل شركة ووشي بريلوين تطوير تقنيات الاستشعار بالألياف الضوئية، بدءًا من الأجهزة وصولًا إلى التطبيقات الصناعية. وفيما يخص معدات طاقة الرياح، يشمل التعاون مع الشركاء اختيار أجهزة الاستشعار، وتكوين أجهزة الاستجواب، واستخدام البيانات، مما يدعم مراقبة حالة المعدات طوال دورة حياتها.
يحدد موضع المستشعر واتجاهه ما يتم قياسه
لا تعمل شفرة توربينات الرياح في ظل ظروف ثابتة. فموقعها المكاني، والحمل المؤثر عليها، والبيئة المحيطة بها تتغير باستمرار، بينما يؤثر موقع المستشعر واتجاهه وطريقة تثبيته على الاستجابة الديناميكية المسجلة. لذا، ينبغي أن تحدد الخطة الهندسية مواقع الشفرات المهمة، والقنوات المطلوبة، وشروط تركيب كل من المستشعرات والألياف الضوئية، مع توثيق هذه التفاصيل في سجلات المشروع.
تمثل بيانات التسارع ثلاثية المحاور الحركة في اتجاهات مختلفة، لذا يجب أن تظل أسماء القنوات وعلامات التوجيه واضحة. تتطلب مسارات الألياف تثبيتًا وحماية مناسبين، مع مراعاة الموصلات والانحناءات والفحص المستقبلي. تُحدد فحوصات القنوات والتسجيلات الأولية بعد التركيب العلاقة بين كل قياس وموقعه للمقارنة لاحقًا.
فهم الاتجاهات المتعلقة بظروف التشغيل
تراعي مراقبة الحالة كلاً من القياس وحالة التشغيل التي تم فيها تسجيله. قد تختلف خصائص الاهتزاز والصوت باختلاف السرعة والحمل والظروف البيئية. يساعد ربط أوقات القياس بسجلات التشغيل فرق الصيانة على التمييز بين التغيير الذي يلي التشغيل الطبيعي والاتجاه المستمر الذي يستدعي مزيدًا من الفحص.
يمكن تنظيم البيانات التاريخية حسب نقطة القياس والفترة الزمنية وظروف التشغيل، مع مراجعة المنحنيات والأطياف ومعلومات التشغيل ذات الصلة معًا. يوفر الاحتفاظ بتسجيلات الفترات المهمة وإضافة نتائج الفحص والصيانة أساسًا أكثر فائدة للمقارنات المستقبلية، مما يربط بيانات الاستشعار بأعمال صيانة المعدات.
تنسيق أجهزة الاستشعار وأجهزة الاستجواب والبرمجيات
يجب أن يراعي نظام المراقبة عبر الإنترنت عدد نقاط القياس، وإمكانية الوصول إلى الألياف الضوئية، وإعدادات جمع البيانات، ونقل البيانات، ووظائف البرمجيات. تستجيب أجهزة الاستشعار للتغيرات في المواقع المختارة، وتقوم أجهزة الاستجواب بتحويل المعلومات البصرية إلى بيانات قابلة للاستخدام، بينما توفر البرمجيات العرض والتخزين والاسترجاع وإدارة السجلات. وتدعم الإعدادات المتسقة عبر هذه العناصر سجلات المراقبة المستمرة.
تتعاون شركة ووشي بريلوين مع شركائها في تطوير أجهزة استشعار ضوئية سيليكونية، وأجهزة استجواب الألياف الضوئية، والبرمجيات الداعمة. ويُشكّل نوع المعدات، ومساحة التركيب، وتصميم القياس، وواجهات المنصات الحالية، أساسًا لمناقشات التكوين. كما تُسهم الخبرة المكتسبة من تطبيقات شفرات توربينات الرياح في تطوير المنتجات والهندسة بشكل مستمر، مما يُوسّع نطاق الاستشعار الديناميكي بالألياف الضوئية ليشمل معدات حيوية أخرى.
استكشف مقياس تسارع ضوئي سيليكوني ثلاثي المحاور و مستشعر البصمة الصوتية بالألياف الضوئيةأو مناقشة تكوين معداتك.