使用新的信息技术远程测量风力涡轮机

导读 即使在正常操作中,风力涡轮机的转子和桅杆也可以振荡。在开发和维护设备时,对这些振荡的分析起着重要作用。到目前为止,这种分析只能在直

即使在正常操作中,风力涡轮机的转子和桅杆也可以振荡。在开发和维护设备时,对这些振荡的分析起着重要作用。到目前为止,这种分析只能在直接位于设备上的离散点进行。弗劳恩霍夫光电子学,系统技术和图像开发研究所IOSB使用现代信息技术远程测量几百米外设施整个结构的振荡模式。

“即使在正常的风速下,风力涡轮机的摆动幅度也会达到一米以上。这代表了材料的大负荷,这可能导致设备损坏和最坏情况,”Ilja Kaufmann博士说。位于埃特林根的IOSB光电部。出于这个原因,操作员通过使用桅杆和转子叶片内置的传感器不断检查振动的强度。这种方法的缺点是仅在安装传感器的位置进行测量。“使用这种技术在整个装置上获得全面的振荡模式是不可能的,”Kaufmann说。

激光自动跟踪转子叶片的运动

考夫曼和他的同事们已经解决了这个问题。从3月10日到14日,他们将在汉诺威的CeBIT展示一个技术系统,振动分析可以在几百米的距离内完成。该系统由一个激光器组成,该激光器指向安装并能够测量表面上所有点的振荡。为此,激光器自动跟踪运动部件的运动,如转子叶片。

系统的核心是一个基于IT的跟踪系统,结合了相机和激光。它们安装在可以平移和倾斜以跟随转子叶片的头部上。摄像机记录安装图像并将其转发到处理图像的软件,并根据数据建立旋转运动模型。在此信息的帮助下,平移和倾斜头被定位成使得激光器自动跟随转子叶片。摄像机同时收集有关转子叶片上大约2至3厘米激光点的确切位置的数据,以便将其稳定在旋转表面上。

这样,因为在操作期间可以扫描设备上的许多点 - 即使是在很远的距离。“使用固定传感器可以非常快速地进行更全面的分析。测量间隔是可变的:振荡越慢,激光测量的时间越长,”考夫曼说。

操作员可以评估安装

该系统结构紧凑,可以使用车辆轻松运输到所需位置。由于其扩展范围,可以从船上检查海上设施,假设您补偿船舶自身的移动。“德国的许多风电场已经运行了20年 - 通常是最长的使用寿命。运营商可以使用我们的技术来评估他们的设备。我们可以提供决策帮助,例如'它的形状是否足够好'我可以继续经营,或者我应该在同一地点出售它并建立一个新的?“”据考夫曼说。

在CeBIT上,科学家和他的同事将展示诊断系统的原型。参观者可以在Fraunhofer展位(9号展厅,E40展位)追踪6英尺风力涡轮机模型转子叶片上低功率激光束绿点的路径。可以在系统的两个监视器屏幕上看到来自摄像机和振荡分析的图像。

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