Les pales des éoliennes fonctionnent sous des charges et des conditions environnementales variables. Le suivi de leur réponse dynamique au fil du temps est un élément important de la surveillance de leur état. Un article récent, republié par Sina Finance, décrit les progrès réalisés par Wuxi Brillouin dans le domaine des capteurs photoniques passifs en silicium : des livraisons en petite série ont été effectuées, avec des applications sur les pales de quinze éoliennes réparties sur trois parcs éoliens en Chine.
Sources de l'information : Sina Finance · Gouvernement municipal de Wuxi
Détection passive par fibre optique pour la surveillance des lames
Les éléments de détection, les liaisons de transmission et les équipements d'interrogation doivent être adaptés aux conditions d'installation et de fonctionnement des pales. Les capteurs photoniques sur silicium de Wuxi Brillouin connectent les points de mesure aux interrogateurs par fibre optique, permettant ainsi la collecte d'informations dynamiques à des emplacements critiques. Les points de mesure passifs offrent également différentes options de conception en fonction de la puissance du champ et des conditions électromagnétiques.
La surveillance de l'accélération triaxiale enregistre les réponses vibratoires dans différentes directions. La surveillance de la signature acoustique enregistre les caractéristiques sonores du fonctionnement de l'équipement. La position, l'orientation, la fixation et les paramètres d'acquisition du capteur doivent être pris en compte conjointement afin que les mesures correspondent au composant et à son état de fonctionnement prévus.
Transformer les signaux enregistrés en informations de condition
La surveillance de l'état des équipements combine les tendances à long terme avec des informations opérationnelles telles que la vitesse, la charge, l'environnement et les données de maintenance. Les amplitudes, les spectres et les caractéristiques acoustiques des vibrations peuvent être pris en compte en parallèle des données relatives aux équipements afin d'offrir aux équipes de maintenance une vision plus globale des évolutions.
Les travaux d'ingénierie ne se limitent donc pas à l'installation des capteurs. Ils comprennent également la configuration des canaux, le transfert des données, l'affichage logiciel, l'historique des données et le paramétrage des alarmes. Les enregistrements sur le terrain et la mise en service continue permettent de développer une approche de surveillance adaptée à chaque équipement.
Combinaison de mesures ponctuelles et de détection distribuée
Les capteurs ponctuels photoniques sur silicium et la détection par fibre optique distribuée répondent à différentes exigences de mesure. L'accélération triaxiale et les signatures acoustiques à des points critiques peuvent compléter les informations de température, acoustiques ou de déformation le long d'un équipement. Le choix de la combinaison appropriée dépend de l'objectif de la surveillance et des conditions d'installation.
Wuxi Brillouin poursuit le développement de la détection par fibre optique, depuis les instruments jusqu'aux applications industrielles. Dans le domaine des équipements éoliens, la collaboration avec ses partenaires couvre la sélection des capteurs, la configuration des interrogateurs et l'exploitation des données, permettant ainsi la surveillance de l'état des équipements tout au long de leur cycle de vie.
La position et l'orientation du capteur permettent d'identifier ce qui est mesuré.
Le fonctionnement d'une pale d'éolienne n'est pas figé. Sa position spatiale, la charge qu'elle supporte et l'environnement varient, tandis que la position, l'orientation et la fixation des capteurs influencent la réponse dynamique enregistrée. Un plan d'ingénierie doit identifier les emplacements des pales à surveiller, les canaux nécessaires et les conditions d'installation des capteurs et des fibres optiques, et consigner ces informations dans le dossier du projet.
Les données d'accélération triaxiale représentent un mouvement dans différentes directions ; il est donc essentiel que les noms des canaux et les marquages d'orientation restent parfaitement lisibles. Les chemins de fibres optiques nécessitent une fixation et une protection adéquates, en portant une attention particulière aux connecteurs, aux coudes et aux inspections ultérieures. Les contrôles des canaux et les enregistrements initiaux après installation permettent d'établir la relation entre chaque mesure et son emplacement pour des comparaisons ultérieures.
Comprendre les tendances en fonction des conditions d'exploitation
La surveillance de l'état prend en compte à la fois la mesure et l'état de fonctionnement au moment de son enregistrement. Les caractéristiques vibratoires et acoustiques peuvent varier en fonction de la vitesse, de la charge et des conditions environnementales. L'association des temps de mesure aux données d'exploitation permet aux équipes de maintenance de distinguer une variation liée au fonctionnement normal d'une tendance persistante nécessitant un examen plus approfondi.
Les données historiques peuvent être organisées par point de mesure, période et condition de fonctionnement, permettant ainsi une analyse conjointe des courbes, spectres et informations de fonctionnement associées. La conservation des enregistrements des périodes importantes et l'ajout des résultats d'inspection et de maintenance constituent une base plus pertinente pour les comparaisons futures. Ceci permet de relier les données de détection aux opérations de maintenance des équipements.
Coordination des capteurs, des interrogateurs et des logiciels
Une configuration de surveillance en ligne doit prendre en compte le nombre de points de mesure, l'accès à la fibre optique, les paramètres d'acquisition, le transfert de données et les fonctions logicielles. Les capteurs réagissent aux variations aux emplacements sélectionnés, les interrogateurs convertissent les informations optiques en données exploitables et le logiciel assure l'affichage, le stockage, la récupération et la gestion des enregistrements. L'uniformité des paramètres de ces éléments garantit un enregistrement continu des données de surveillance.
Wuxi Brillouin collabore avec des partenaires sur des capteurs photoniques sur silicium, des interrogateurs à fibre optique et les logiciels associés. Le type d'équipement, l'espace d'installation, la configuration des mesures et les interfaces de plateforme existantes constituent le point de départ des discussions sur la configuration. L'expérience acquise dans le domaine des applications aux pales d'éoliennes alimente également le développement continu des produits et de l'ingénierie, étendant ainsi la détection dynamique par fibre optique à d'autres équipements critiques.
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