Rafitra fanaraha-maso ny turbine rivotra amin'ny fotoana tena izy
Miha-mampiasa angovo avy amin'ny rivotra ho loharanon-jiro madio ny olona satria afaka mampihena ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily sy mampihena ny famoahana karbônina. Na izany aza, ao ambadiky ny fiasan'ny turbine rivotra toa tsotra - lelany mihodina sy gropy mpamokatra herinaratra - dia misy rafitra mekanika sy elektrika sarotra miasa amin'ny tontolo iainana miovaova. Noho izany, ny fitazonana ny fahatokisana, ny fiarovana ary ny fahombiazana amin'ny turbine dia fanamby lehibe ho an'ny mpandraharaha. Ny iray amin'ireo fomba mahomby indrindra handaminana ireo fanamby ireo dia ny rafitra fanaraha-maso ny turbine rivotra amin'ny fotoana tena izy, izay manara-maso ny turbine sy ny toe-javatra manodidina amin'ny fotoana tena izy (segondra isaky ny segondra) mba hamantarana ny tsy fetezana, hanatsarana ny famokarana ary hisorohana ny fahasimbana.
Nahoana no ilaina ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy?
Miasa amin'ny tontolo iainana henjana ny milina mpamokatra herinaratra avy amin'ny rivotra: tratran'ny rivotra mahery, fiovan'ny mari-pana tafahoatra, hamandoana, harafesina avy amin'ny ranomasina (ho an'ny any ivelany), ary fihovitrovitra. Raha misy fahasimbana—ohatra, amin'ny boaty fifindran'ny herinaratra, ny "bearings", na ny gropy—dia mety ho avo dia avo ny vidin'ny fanamboarana, indrindra raha any amin'ny toerana lavitra na any ivelany no misy ny milina mpamokatra herinaratra. Ny tsy fahatomombanana dia midika koa hoe very ny famokarana herinaratra sy ny fidiram-bola. Ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy dia ahafahan'ny mpandraharaha:
1. Fantaro mialoha ny fahasimbana amin'ny alalan'ny soritr'aretina madinidinika toy ny fiovan'ny hovitrovitra na ny fiakaran'ny mari-pana.
2. Ahena ny fotoana tsy fiasana amin'ny alalan'ny fikojakojana voalamina tsara, fa tsy fanamboarana maika.
3. Hatsarao ny fahombiazan'ny famokarana amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fahombiazan'ny aerodynamic sy ny fanitsiana ny pitch/yaw.
4. Tazomy ny fiarovana amin'ny alàlan'ny fampitandremana mialoha ny amin'ny toe-javatra mampidi-doza toy ny rivotra mahery, ny hafainganam-pandeha tafahoatra, na ny hafanana be loatra.
Singa fototra amin'ny rafitra fanaraha-maso
Ny rafitra fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy dia mazàna misy sosona telo: fitaovana sensor, rafitra fanangonana/fifandraisana angona, ary sehatra fanadihadiana/fanehoan-kevitra.
1. Sela sy fitaovana
Ireo "capteur" no loharano voalohany ahazoana angon-drakitra. Ireto misy sasany amin'ireo "capteur" mahazatra apetraka amin'ny "wind turbine":
– Anemometer sy vane-drivotra: mandrefy ny hafainganam-pandehan'ny rivotra sy ny tari-dalana ho toy ny fidirana amin'ny fanaraha-maso ny yaw sy ho an'ny famakafakana ny fahombiazana.
– Mpandray hovitrovitra (accelerometer): napetraka eo amin'ny boaty fifindran'ny herinaratra, gropy mpamokatra herinaratra, ary nacelle mba hamantarana ny tsy fifandanjana, ny tsy fitoviana, na ny fahasimban'ny bearing.
– Capteur de température: manara-maso ny hafanana ao amin'ny bearings, menaka boaty fifindran'ny herinaratra, gropy mpamokatra herinaratra ary takelaka elektrika.
– Mpandrefy ny tsindrin'ny menaka sy ny kalitaon'ny menaka: mba hijerena raha misy fahasimban'ny menaka fanosotra, loto, na fivoahana.
– Kaontera mpitsikilo ny courant, voltage ary herinaratra: hanombanana ny fahombiazan'ny gropy mpamokatra herinaratra, mpanova herinaratra ary ny kalitaon'ny herinaratra mivoaka.
– Mpandrefy ny toerana misy ny lelany (pitch) sy ny fiolahana (yaw): ataovy izay hahazoana antoka fa miasa araka ny baiko fanaraha-maso ny zoron'ny lelany (pitch) sy ny lalana nacelle (yaw).
– Fitaovana fandrefesana ny fihenjanana na fitaovana fitiliana enta-mavesatra (amin'ny endrika sasany): manara-maso ny enta-mavesatra ara-drafitra eo amin'ny tilikambo na ny lelany.
2. Fanangonana angon-drakitra sy fitaovana Edge
Angonin'ny rafitra toy ny SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sy/na môdely manokana momba ny Rafitra Fanaraha-maso ny Toe-javatra (CMS) ny angon-drakitra avy amin'ny sensor. Matetika ny SCADA dia maka angon-drakitra amin'ny elanelam-potoana segondra ka hatramin'ny minitra, raha toa kosa ny vibration CMS afaka maka angon-drakitra avo lenta ho an'ny famakafakana spectrum.
Amin'ny fomba fiasa maoderina, ny "edge computing" dia matetika ampiasaina ao amin'ny nacelle na "substation". Ny fitaovana "edge" no manao ny fanodinana voalohany, ohatra:
- sivana tabataba,
- famatrarana angona,
- fitadiavana tsy fetezana tsotra,
- buffering rehefa tapaka ny tambajotra.
Miaraka amin'ny edge, mihena ny enta-mavesatry ny fandefasana angona any amin'ny rahona, ary mety ho haingana kokoa ny valiny satria misy fanapahan-kevitra sasany raisina akaikin'ny loharanon-kevitra.
3. Fifandraisana amin'ny angon-drakitra
Ny fifandraisana no zava-dehibe amin'ny fanaraha-maso mivantana. Mety ahitana ireto ny teknolojian'ny fifandraisana:
– fibre optique (fahita any amin'ny toeram-pamokarana herinaratra avy amin'ny rivotra amin'ny ambaratonga lehibe),
– rohy radio/lafaoro mikraoba,
– 4G/5G na LTE manokana,
– zanabolana (ho an'ny toerana tena lavitra/an-dranomasina).
Tsy ny bandwidth ihany no zava-dehibe, fa ny fahatarana, ny fahatokisana ary ny fiarovana amin'ny aterineto koa. Angon-drakitra tena ilaina amin'ny asa ny angon-drakitra turbine, ka tsy maintsy ampiharina ny fanafenana, ny fanamarinana ary ny fizarazarana ny tambajotra.
4. Sehatra fanaraha-maso sy Dashboard
Ao amin'ny foibem-piasana, ny angon-drakitra dia aseho amin'ny alàlan'ny dashboard izay mampiseho ny toetran'ny turbine: ny hafainganam-pandehan'ny rotor, ny herinaratra mivoaka, ny mari-pana, ny toetran'ny fanairana, ary ny fironana ara-tantara. Ahitana ihany koa ny sehatra maoderina:
- fampandrenesana mifototra amin'ny fitsipika,
- famakafakana mialoha,
- fampidirana tapakila fikojakojana (CMMS),
– kambana nomerika ho an'ny simulation ny fahombiazana.
Karazana angon-drakitra arahi-maso
Ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy dia mazàna ahitana vondrona angon-drakitra telo lehibe:
1. Angon-drakitra momba ny tontolo iainana: rivotra, mari-pana, hamandoana, fikorontan-drano, ranomandry (ranomandry), ary ny toetry ny tselatra.
2. Angon-drakitra mekanika: hovitrovitra, mari-pana amin'ny bearings, fikikisana amin'ny boaty fifindran'ny herinaratra, enta-mavesatra ara-drafitra, ary tsy fifandanjan'ny rotor.
3. Angon-drakitra momba ny herinaratra: voltase, courant, harmonique, mari-pana amin'ny singa herinaratra, ary ny toetry ny fiarovana.
Ny fampiarahana ireo vondrona telo ireo dia ahafahana manao fanadihadiana marina kokoa. Ohatra, ny fitomboan'ny hovitrovitra dia mety ho vokatry ny tsy fahombiazan'ny "bearing", saingy mety ho vokatry ny rivotra mikorontana ihany koa. Ny fampifandraisana ny angon-drakitra momba ny tontolo iainana dia manampy amin'ny fampihenana ny fanairana diso.
Fomba famakafakana: Avy amin'ny fanairana tsotra mankany amin'ny AI
Tamin'ny dingana voalohany, niantehitra tamin'ny fetrany ny rafitra fanaraha-maso: raha mihoatra ny fetrany ny mari-pana dia hisy fanairana. Na izany aza, matetika tara loatra io fomba fiasa io satria matetika miadana ny fivoaran'ny fahasimbana.
Amin'izao fotoana izao, maro ireo mpampiasa no mampiasa ireto manaraka ireto:
- famakafakana fironana (mahita ny fitarihan'ny fiakaran'ny mari-pana/hovitrovitra rehefa mandeha ny fotoana),
- fanadihadiana spektraly ho an'ny famantarana hovitrovitra (famantarana ny lamina mahazatra amin'ny fahasimban'ny bearing/gear),
- fianarana milina ho an'ny famantarana ny tsy fetezana mifototra amin'ny lamina fiasana mahazatra,
– fikojakojana mialoha mba hanombanana ny androm-piainan'ny singa sisa tavela.
Matetika ny maodely AI dia ampiofanina avy amin'ny angon-drakitra ara-tantara: toe-javatra ara-dalàna, angon-drakitra momba ny lesoka, ary firaketana momba ny fikojakojana. Ny valiny dia mety ahitana ny tondro momba ny fahasalaman'ny singa sy ny tolo-kevitra momba ny asa, toy ny fanamarinana ny fanosorana, ny fampifanarahana, na ny fandaharam-potoana fanoloana ny bearing.
Tombontsoa tena izy amin'ny asa
Ny fampiharana ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy dia mitondra tombony eo no ho eo ho an'ireo mpandraharaha amin'ny toeram-pamokarana herinaratra avy amin'ny rivotra:
– Mampihena ny fandaniana amin'ny O&M (fampiasana sy fikojakojana) satria lasa voalamina kokoa ny fikojakojana.
– Hampitombo ny fahafahan'ny turbine miasa ary hampihena ny fotoana tsy ampoizina hijanonana.
– Misoroka ny fahasimbana goavana toy ny fahasimban'ny boaty fifindran'ny herinaratra, izay mety ho lafo be.
– Atsarao ny fahombiazana amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny paikady fanaraha-maso mifototra amin'ny toetran'ny rivotra sy ny fahasalaman'ny singa.
– Manatsara ny fiarovana ny teknisiana satria ny fizahana eny an-kianja dia atao araka ny filàna, fa tsy araka ny fanao mahazatra.
Fanamby amin'ny fampiharana
Na dia mampanantena aza, ny fampiharana ity rafitra ity dia misy fanamby:
1. Kalitao: ny tsy fandrefesana ny kalitaon'ny sensor na ny fametrahana azy tsy araka ny tokony ho izy dia mety hiteraka angon-drakitra mamitaka.
2. Fampidirana fitaovana: mety manana endrika angon-drakitra samihafa ny turbine avy amin'ny mpivarotra samihafa.
3. Fifandraisana tsy marin-toerana: indrindra any amin'ny toerana amorontsiraka na any an-tendrombohitra.
4. Fiarovana an-tserasera: mora voan'ny fikorontanana na fidirana tsy ara-dalàna ireo rafitra tambajotra.
5. Fitantanana ny fiovana: mila fiofanana ireo ekipa mpitantana mba hahafahana mandray andraikitra araka ny hevi-baovao avy amin'ny angon-drakitra, fa tsy mijery fotsiny ireo dashboards.
Ny vahaolana dia famolavolana maritrano voahevitra tsara, ny fampifanarahana ny protocole (ohatra, OPC UA na MQTT amin'ny fampiharana sasany), ny fandrindrana ny fiarovana an-tserasera hatrany am-piandohana, ary ny fomba fiasa mazava eo amin'ny ekipa miasa sy ny ekipa mpikojakoja.
Torolalana ho an'ny fampandrosoana amin'ny ho avy
Amin'ny ho avy, ho lasa matotra kokoa ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy amin'ny alàlan'ny:
- kambana nomerika izay manahaka tanteraka ny fihetsiky ny turbine,
- sensor tsy misy tariby sy miasa ho azy ho an'ny faritra sarotra tratrarina,
– edge AI mba hahitana mivantana ny tsy fetezana eo amin'ny turbine,
- fampidirana amin'ny famantarana ny toetr'andro ho an'ny asa sy ny paikady fiarovana,
– fikojakojana mandeha ho azy miaraka amin'ny drôna sy robot fanaraha-maso ny lelany.
Ireo fivoarana ireo dia hahatonga ny toeram-pamokarana herinaratra avy amin'ny rivotra ho marani-tsaina kokoa, azo antoka kokoa ary mahomby kokoa.
Penutup
Fototra tena ilaina amin'ny fitazonana ny fahatokisana sy ny fahombiazan'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rivotra ny rafitra fanaraha-maso ny herin'ny rivotra amin'ny fotoana tena izy. Amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ireo sensor, fifandraisana, sehatra fanadihadiana, ary paikady fikojakojana mialoha, dia afaka mahita haingana kokoa ny tsy fetezana ireo mpandraharaha, mampihena ny fotoana tsy fiasana, ary manalava ny androm-piainan'ny singa. Miaraka amin'ny fitomboan'ny anjara asan'ny angovo azo havaozina, ny fampiasam-bola amin'ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy dia tsy fanampiana ara-teknolojia fotsiny fa ilaina mba hahazoana antoka ny fahombiazan'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rivotra amin'ny fotoana maharitra.
Raha tianao, azoko amboarina ity lahatsoratra ity mba ho ara-teknika kokoa (oh: mandrakotra ny maritrano IoT, ohatra ny masontsivana SCADA/CMS, na ny tetika fikorianan'ny angona) na ho tian'ny mpamaky amin'ny ankapobeny.
