千億市場來臨,西人馬助力智慧風(fēng)電新變革
“中國未來將擁有全球最大的風(fēng)電市場,一場激烈的角逐已然展開。”在18日開幕的北京國際風(fēng)能大會的盛況驗(yàn)證了這一論斷。同時(shí)國家能源局能源節(jié)約與科技裝備司司長李冶說到:“我國風(fēng)機(jī)市場的白熱化角逐將要展開,未來3年內(nèi),將形成2-3家國內(nèi)優(yōu)勢骨干風(fēng)電裝備制造企業(yè)”,話語中描繪了未來幾年我國風(fēng)機(jī)市場的主要態(tài)勢:整合,在目前已經(jīng)超過70家的風(fēng)電整機(jī)制造廠家中進(jìn)行大規(guī)模整合!

風(fēng)機(jī)企業(yè)的競爭進(jìn)入白熱化階段,但其中的運(yùn)維市場卻剛剛迎來黃金時(shí)代。2020年全球風(fēng)電運(yùn)維市場規(guī)模大幅提升,超過170億美元。十四五大力規(guī)劃,2030年裝機(jī)量達(dá)到8億千瓦,風(fēng)電運(yùn)維成平價(jià)時(shí)代大蛋糕。

△資料來源:GWEC前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
隨著5G、人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能運(yùn)維逐漸提上日程,在北京國際風(fēng)能大會的現(xiàn)場,數(shù)十家企業(yè)展示了風(fēng)電領(lǐng)域智能運(yùn)維的解決方案。其中西人馬作為A-IoT時(shí)代的智能化核心硬件供應(yīng)商,將風(fēng)電領(lǐng)域作為重點(diǎn)服務(wù)對象,此次大會,西人馬也帶來了自己對于風(fēng)電智能運(yùn)維的思考以及相應(yīng)的解決方案。

△西人馬的各類傳感器
△西人馬的數(shù)據(jù)采集器
通過了解,西人馬的智慧風(fēng)電系統(tǒng)是基于先進(jìn)的傳感器技術(shù)及邊緣計(jì)算優(yōu)勢,實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大部件運(yùn)行狀態(tài),包括風(fēng)電機(jī)組傳動鏈在線振動監(jiān)測、風(fēng)電機(jī)組齒輪箱潤滑油品質(zhì)監(jiān)測、風(fēng)電機(jī)組塔筒及地基狀態(tài)監(jiān)測、風(fēng)電機(jī)組葉片狀態(tài)監(jiān)測等,預(yù)警機(jī)組的早期故障,盡早制定維護(hù)維修計(jì)劃,降低停機(jī)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電故障維修、定時(shí)維修向狀態(tài)維修運(yùn)維模式轉(zhuǎn)變。
△活動現(xiàn)場接待客戶


△向客戶介紹監(jiān)測系統(tǒng)
這套系統(tǒng)整合了當(dāng)前先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),系統(tǒng)以模塊化、可擴(kuò)展、可配置為總體設(shè)計(jì)思路,在此基礎(chǔ)上提供多種產(chǎn)品形態(tài),滿足各種場景應(yīng)用。在功能上兼具數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算功能,在應(yīng)用上具有模塊化、易擴(kuò)展、支持二次開發(fā)等優(yōu)勢;可提供堅(jiān)固的高等級防護(hù)結(jié)構(gòu),能夠適應(yīng)環(huán)境復(fù)雜、條件嚴(yán)苛的工業(yè)場所,實(shí)現(xiàn)快速的現(xiàn)場業(yè)務(wù)部署。
西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)包括感知層的傳感器、數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)層、云平臺工具套件以及用戶終端應(yīng)用層。其中傳感器、數(shù)據(jù)采集及邊緣計(jì)算系統(tǒng)、云平臺工具套件都由西人馬自主設(shè)計(jì)開發(fā),并且已經(jīng)經(jīng)過嚴(yán)格的性能測試及可靠性驗(yàn)證。

△西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
端側(cè):風(fēng)電設(shè)備多狀態(tài)感知技術(shù)。西人馬是一家芯片IDM公司,具備非硅基&硅基芯片、傳感器的設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試全方位能力。面向風(fēng)電領(lǐng)域自主開發(fā)了傳動鏈振動監(jiān)測、塔筒晃度沉降監(jiān)測、葉片損傷監(jiān)測、潤滑油品質(zhì)監(jiān)測、螺栓松動監(jiān)測等多款傳感器產(chǎn)品。

△西人馬的各類傳感器
邊:邊緣計(jì)算采集系統(tǒng),基于自研MCU芯片和主控制芯片,西人馬數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路、多類型的模擬量和數(shù)字量的采集。邊緣計(jì)算模塊采用高性能多核異構(gòu)處理器,同時(shí)嵌入多種風(fēng)電領(lǐng)域算法模型,可實(shí)時(shí)處理復(fù)雜算法,進(jìn)行故障診斷,真正實(shí)現(xiàn)了“測控一體”。模塊化的設(shè)計(jì)讓系統(tǒng)易擴(kuò)展、易維護(hù)。用戶只需要一套邊緣計(jì)算設(shè)備,通過擴(kuò)展采集模塊的方式實(shí)現(xiàn)如CMS、滑油品質(zhì)、葉片裂紋、螺栓松動、塔筒傾斜等風(fēng)機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測。這為風(fēng)電業(yè)主避免了重復(fù)投入,大大降低了后期擴(kuò)展成本,同時(shí)提升了風(fēng)機(jī)內(nèi)空間的利用率。用戶還可以根據(jù)需要對西人馬數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā),讓產(chǎn)品更加貼合自己的使用場景與需求,發(fā)揮更大的價(jià)值。

△西人馬的數(shù)據(jù)采集器
云平臺:指西人馬自主研發(fā)的云平臺工具套件——塔斯云。塔斯云是風(fēng)電在線智慧監(jiān)控的載體,是采集層和匯聚層的驅(qū)動引擎,可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的可視化管理、大部件預(yù)警、故障診斷分析、檢修工單下發(fā)和追蹤、專家知識庫、智能決策等功能業(yè)務(wù)應(yīng)用,平臺具備工具化和模塊化特點(diǎn),確保業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性,降低了操作門檻,基于拖拉拽的無代碼SaaS應(yīng)用開發(fā),幫助用戶快速生成、調(diào)試、上線行業(yè)應(yīng)用,最終完成物聯(lián)網(wǎng)PaaS核心中間件的構(gòu)建。
西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)的監(jiān)測范圍
1、傳動鏈狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng):可監(jiān)測軸承類故障、齒輪類故障、轉(zhuǎn)子動不平衡、不對中、機(jī)械松動等。
可以實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)組傳動鏈的振動數(shù)據(jù)和狀態(tài)趨勢。
自動計(jì)算出機(jī)組部件的故障特征,預(yù)警早期故障,自動推送報(bào)警信息。
具有各種診斷功能的診斷平臺,具有自診斷功能,多種類數(shù)據(jù)分析工具及圖譜展示對比功能。
診斷報(bào)告自動批量生成。

△傳動鏈狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
2、葉片狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng):包括葉片裂紋以及葉片覆冰等。
通過低頻振動加速度傳感器、聲發(fā)射傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測葉片運(yùn)行狀態(tài)。
支持通過葉片固有頻率分析葉片損傷、表面結(jié)冰等。
根據(jù)內(nèi)置算法智能預(yù)警葉片狀態(tài)變化,預(yù)警信息自動推送。
診斷報(bào)告自動批量生成。

△葉片狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
3、塔筒狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
通過傾角傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測塔筒晃度等微形變趨勢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)塔筒變形、損傷等問題。
根據(jù)內(nèi)置算法智能預(yù)警塔筒狀態(tài)變化,預(yù)警信息自動推送。
報(bào)告自動批量生成。

△塔筒狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
4、滑油品質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)測滑油品質(zhì),預(yù)警滑油自身性能劣化情況。
實(shí)時(shí)監(jiān)測金屬顆粒,預(yù)警機(jī)械部件磨損情況。

△滑油品質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)
5、螺栓狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
利用振動對磁場的調(diào)制作用和壓阻效應(yīng)原理, 監(jiān)測風(fēng)機(jī)塔筒振動狀況和法蘭盤螺栓松動狀況。
根據(jù)內(nèi)置算法智能預(yù)警螺栓狀態(tài)變化,預(yù)警信息自動推送。
診斷報(bào)告自動批量生成。

△螺栓狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
6、視頻監(jiān)控系統(tǒng)
為風(fēng)電場全面可視化提供安全保障基礎(chǔ)。同時(shí)結(jié)合智能抓拍等智能分析功能,實(shí)時(shí)對風(fēng)電場風(fēng)機(jī)、人員及設(shè)備進(jìn)行智能監(jiān)控。
采用紅外熱成像攝像機(jī)以及視頻智能分析等多種綜合技術(shù)手段,對機(jī)組大部件運(yùn)行溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,對異常溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,擁有火災(zāi)報(bào)警功能。
作業(yè)管控功能,實(shí)現(xiàn)對作業(yè)區(qū)域人員安全帽、工作服穿戴進(jìn)行監(jiān)測,并對非法越界行為進(jìn)行報(bào)警。

△視頻監(jiān)控系統(tǒng)
7、消防安全監(jiān)測系統(tǒng)
機(jī)艙空間滅火使用超細(xì)干粉裝置,電氣柜滅火采用氣溶膠裝置。
采用溫感元件、煙感元件、熱敏元件啟動觸發(fā)滅火裝置,觸發(fā)溫度可以自定義設(shè)置。
獨(dú)有視頻紅外測溫功能,可實(shí)時(shí)探測機(jī)艙溫度,火災(zāi)報(bào)警,并觸發(fā)滅火裝置。
滅火裝置觸發(fā)后會自動產(chǎn)生反饋信號給主控系統(tǒng)。

△消防安全監(jiān)測系統(tǒng)
8、開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)
主要應(yīng)用在中/高壓開關(guān)電源柜中,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓開關(guān)觸點(diǎn)的溫度,并通過常亮的LED界面顯示。帶有手動設(shè)置閾值報(bào)警功能,為使用者帶來直觀、便捷的用戶體驗(yàn)。
采用CT取電技術(shù)、低功耗無線通信技術(shù)、高亮度LED循環(huán)顯示。
手動設(shè)置報(bào)警閾值、蜂鳴器報(bào)警模式,預(yù)留RS485通信接口。

△開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)
西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)的價(jià)值
通過狀態(tài)監(jiān)測的振動預(yù)警系統(tǒng),對關(guān)鍵部件早期故障進(jìn)行預(yù)警,提前預(yù)知設(shè)備狀態(tài)異常,降低設(shè)備故障率和安全隱患。

通過對風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和計(jì)算,實(shí)現(xiàn)專家知識庫的積累,為設(shè)備運(yùn)維提供數(shù)據(jù)支撐。

集中圍繞故障預(yù)判以及遠(yuǎn)程診斷,以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)風(fēng)場的智能化、少人化管理。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源共享,有效提升生產(chǎn)管理水平,降低運(yùn)維成本。

△郭英俊在大會現(xiàn)場分享西人馬智慧風(fēng)電系統(tǒng)
風(fēng)電智能運(yùn)維的戰(zhàn)役已經(jīng)打響,借助在芯片、邊緣計(jì)算以及軟件方面的優(yōu)勢,西人馬將助力更多風(fēng)電客戶步入智能運(yùn)維的新時(shí)代。