為了監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子葉片，魏德米勒利用BLADEcontrol®產(chǎn)品系列開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新型系統(tǒng)。BLADEcontrol®靈敏型傳感器察覺(jué)初期轉(zhuǎn)子葉片的損壞與凍結(jié)。因此在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間采取合適的舉措就能避免系統(tǒng)故障。在重大損壞事故發(fā)生時(shí)，BLADEcontrol®向安裝控制器輸送信號(hào)，立即停止裝置，并避免葉片的破裂。這個(gè)系統(tǒng)由分布在轉(zhuǎn)子葉片上的傳感器，輪轂測(cè)量單元，配有觸點(diǎn)機(jī)艙的WiFi可選數(shù)據(jù)傳輸器，評(píng)估與通信器，數(shù)據(jù)備份服務(wù)器，以及在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的的可視化系統(tǒng)。BLADEcontrol®既能用于新建系統(tǒng)也能被用于已有系統(tǒng)。易于安裝或改裝。
風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子葉片處在高應(yīng)力狀態(tài)之中。陣風(fēng)，暴風(fēng)雨，霜凍或是雷電都能導(dǎo)致不可見(jiàn)的輕微損傷，這類損傷從地面來(lái)講也不易看見(jiàn)，通常只能在日常的維護(hù)中被監(jiān)測(cè)出。那時(shí)，維修工作的數(shù)量將大幅增加。最糟糕的狀況是關(guān)閉風(fēng)力發(fā)電幾周，這就意味著風(fēng)機(jī)不會(huì)發(fā)電。
魏德米勒BLADEcontrol®監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能精確檢測(cè)出損壞情況。一天24個(gè)小時(shí)，一年365天，BLADEcontrol®分別持續(xù)地記錄每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的情況。它甚至能察覺(jué)出裝置損壞后的微小變化。因此，它比人工目測(cè)能更早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并同時(shí)可阻止其朝不可控制的方向發(fā)展。這也就減少了高昂的維修風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)增加了整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)效益。
除了葉片自身的損壞，BLADEcontrol® 也能監(jiān)測(cè)出空氣動(dòng)力不平衡，葉片的松動(dòng)部件，輪轂或是漿距的失調(diào)。系統(tǒng)由此確保了裝置能可靠地運(yùn)行和高電能的輸出。BLADEcontrol®監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自2008年起由德國(guó)勞埃德船級(jí)社（即現(xiàn)在的DNV GL船級(jí)社）持續(xù)認(rèn)證。在探測(cè)損壞度與操作熟悉度方面，它一直是為轉(zhuǎn)子葉片而設(shè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。
了解何時(shí)覆冰會(huì)造成重大影響
寒冷與黑暗讓冬季成為供電旺季。隨著氣溫的下降，機(jī)艙上的覆冰傳感器釋放覆冰預(yù)警信號(hào)，許多風(fēng)力發(fā)電裝置因此自動(dòng)停機(jī)。與機(jī)艙相比，各種覆冰條件更易在轉(zhuǎn)子葉片上產(chǎn)生作用，其中分布著部分不同的覆冰傳感器。由此，BLADEcontrol®直接測(cè)量出轉(zhuǎn)子葉片上的覆冰程度。葉片尖端在寒冷的空氣中劃過(guò)，其上的風(fēng)速達(dá)到了250千米/時(shí)。當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片還沒(méi)有完全地被冰所覆蓋時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)直接測(cè)量冰形成的位置以進(jìn)行精確探測(cè)，并幫助阻止忽視的結(jié)凍風(fēng)險(xiǎn)或是在服務(wù)外不必要的安裝風(fēng)險(xiǎn)。
BLADEcontrol® 能探測(cè)出何時(shí)轉(zhuǎn)子葉片達(dá)到覆冰的臨界點(diǎn)。重要的是，它也能測(cè)試出何時(shí)風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)過(guò)去了。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能在白天或是夜晚的任何時(shí)刻被重啟。它的自動(dòng)重啟功能被DNV GL 船級(jí)社正式認(rèn)證與認(rèn)可。
BLADEcontrol®基于簡(jiǎn)單的物理原理：冰的集聚改變了轉(zhuǎn)子葉片的自然震動(dòng)行為，由于其所產(chǎn)生的額外重量反過(guò)來(lái)減輕了震動(dòng)的頻率。得益于高度靈敏型的傳感器系統(tǒng)以及專項(xiàng)評(píng)估法，系統(tǒng)能對(duì)毫米范圍內(nèi)的冰層厚度進(jìn)行精度測(cè)量。測(cè)量既能在裝置運(yùn)行時(shí)進(jìn)行也能在裝置靜止時(shí)進(jìn)行，因此在每次啟動(dòng)前它都能被檢查裝置從而確保其完全解凍。
由于探測(cè)出早期損傷，從而有效縮減了維修與重置成本
雖然可視化的轉(zhuǎn)子葉片監(jiān)測(cè)能發(fā)覺(jué)由外部原因造成的明顯損壞，但葉片發(fā)生損壞的時(shí)刻可能早就過(guò)去，
進(jìn)而造成的缺陷可能進(jìn)一步惡化。魏德米勒BLADEcontrol®在葉片損壞初期就成監(jiān)測(cè)出損壞狀況。
系統(tǒng)通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子葉片的震蕩頻率狀況進(jìn)行精確測(cè)量，甚至能探測(cè)出最細(xì)微的變化。這種類型的探測(cè)也能反映轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的損壞，由于曝露在惡劣氣象條件下工作和由外部原因造成的不可見(jiàn)的損壞。
在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的加速度傳感器在單個(gè)模塊內(nèi)進(jìn)行精確、高敏、多維度與緊湊地測(cè)量。BLADEcontrol® 將數(shù)據(jù)收集到輪轂中，再將它傳遞到機(jī)艙。安裝在塔座底部的評(píng)估單元持續(xù)地分析與記錄數(shù)據(jù)。它監(jiān)測(cè)出損壞情況，并根據(jù)嚴(yán)重程度對(duì)其進(jìn)行分類，再將信息傳遞。
BLADEcontrol® 將一切重要的狀況直接傳送給風(fēng)機(jī)控制器，以此確保風(fēng)機(jī)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻關(guān)閉。所有監(jiān)測(cè)出的損壞狀況信息被同時(shí)傳遞到魏德米勒監(jiān)控中心。在這個(gè)監(jiān)控中心，專家對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估并為使用者提供具體操作建議。使用者能在任何時(shí)刻在線獲得風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況。直觀的紅綠燈形式反映出轉(zhuǎn)子葉片的狀態(tài)：綠燈代表正常工作，黃燈代表輕微損壞，紅燈代表嚴(yán)重?fù)p壞。額外的失效，例如葉片錯(cuò)位或是動(dòng)態(tài)不平衡，這些都由魏德米勒監(jiān)控中心判定并在線公布，以便對(duì)必要的維修工作進(jìn)行最優(yōu)規(guī)劃并同時(shí)幫助避免高額的后續(xù)成本。
BLADEcontrol® 系統(tǒng)
BLADEcontrol® 系統(tǒng)由下列的部件組成：
- 傳感器(RB)：集成在轉(zhuǎn)子葉片和輪轂中，為了測(cè)量轉(zhuǎn)子葉片和轉(zhuǎn)子葉片和風(fēng)機(jī)震動(dòng)的元件
- 輪轂測(cè)量單元(HMU)：為了集中測(cè)量數(shù)據(jù)并將其傳遞給評(píng)估通信器的輪轂處理器
- 觸點(diǎn)機(jī)艙(APNAC)：在輪轂測(cè)量器與WiFi評(píng)估通信器之間傳遞數(shù)據(jù)的元件（觸點(diǎn)機(jī)艙是可選的）
- 評(píng)估通信單元(ECU)：用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器測(cè)量、評(píng)估、處理和傳遞數(shù)據(jù)評(píng)估通信的處理器
- 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（DBS）：通過(guò)評(píng)估通信器，儲(chǔ)存和管理永久數(shù)據(jù)，控制用戶通信的數(shù)據(jù)庫(kù)處理器
- 網(wǎng)絡(luò)可視化系統(tǒng)(WebVIS)：在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，將用戶界面圖表化，使風(fēng)力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子葉片的現(xiàn)有狀態(tài)和過(guò)去狀態(tài)具象化。授予用戶訪問(wèn)權(quán)限通過(guò)傳輸訪問(wèn)數(shù)據(jù)得以實(shí)現(xiàn)。訪問(wèn)數(shù)據(jù)由用戶名和密碼組成。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能根據(jù)風(fēng)力發(fā)電裝置生產(chǎn)商的需求而調(diào)整。魏德米勒BLADEcontrol® 既能被用于正在創(chuàng)建的系統(tǒng)也能被用于已存在的系統(tǒng)。它的安裝和改造都很容易。
