解决方案 | 菲尼克斯智慧叶片监测系统

智慧叶片监测系统，让风电更智能

伴随着风力发电机组单台功率的不断提高，风机叶片的外观尺寸也越来越大。众所周知，叶片是风机感受风能的“触角”，是风机几大系统中最先承压且承压较重的部件。受风剪切、风湍流、塔影效应、偏航误差等因素的影响，会在风力发电机组叶片上产生不均衡载荷。尺寸巨大的叶片在其20年的设计寿命中，极易受恶劣环境影响而损伤、断裂，甚至造成风机损坏。叶片出现不平衡或者表面出现裂纹、扭转、螺丝松动等情况会极大影响风力发电机组的运行效率，造成风机停转，严重地甚至造成叶片折断;而且叶片一旦损坏，维修和更换费用非常之高，由此带来的停机损失更不可估量。

为此，利用智能化的监测系统实时监控叶片运行状态，掌握叶片运行中可能存在的各种风险，并通过预防性维护保养，将风险扼杀于“摇篮”中，无疑是非常明智的选择，对于风电机组安全稳定运行有着重要的意义。

菲尼克斯-控制柜解决方案

全新体验

针对风机叶片监测的需求，菲尼克斯电气可提供整体控制柜解决方案：智慧叶片监测系统。

解决方案包含应力监测、雷电监测、结冰监测、结构健康监测传感器，能够采集各种可能影响风力发电机运行的不利环境因素数据。方案将PLCnext控制器、IO模块、无线接收器、雷电分析仪、信号防雷器、断路器、24V进/出线端子排、信号端子排集成到一个柜体内，形成一套具有多种监测功能的解决方案，经过多年迭代发展，已经成为菲尼克斯电气成熟的标准化解决方案。

应力监测子系统RMS：叶片根部的应力传感器提供关于拉伸和扭转的载荷数据，可长期记录叶轮承受的风力载荷，并可通过变桨控制器实时调整桨叶角度，优化效率，最小化轴承与材料的载荷。

结冰监测子系统IDS：叶片上的结冰传感器可测量冰层厚度，使机组及时切换到安全运行状态，并在除冰后重新启动。内置的太阳能电池和备用电池以及无线数据传输意味着传感器可自给自足，不需要布线。

雷电监测子系统LMS：安装在叶片防雷引出线上的雷电监测传感器，可测量雷电的频率和能量，有助于评估损失，优化维修周期。外形紧凑的共享评估单元能够提供系统控制数据，记录负荷情况，优化系统运行。

结构健康监测子系统SHM：振动传感器提供关于叶片挥舞方向和摆阵方向的双轴加速度数据及温度数据，可长期记录叶片的振动数据，通过多种智能分析方法及时发现叶片的异常。

由于所有的有线传感器都安装在轮毂附近，分布在叶片各处的结冰传感器以无线方式工作，因此该系统既适合新装机组，也适用于系统改造。

叶片监测SCADA系统

智慧监测

叶片监测SCADA系统包括SCADA软件部分和数据库部分，基于IOT技术开发，作为整场级监控系统，实时采集存储叶片监测子系统的数据，并做实时显示与异常报警。实现风电场风机叶片监控管理集中化，给风电行业带来更大的价值提升。

应用场景 带来新机

菲尼克斯叶片监测控制柜，已经广泛应用于风电行业，帮助客户实现智能化监控。

定制服务 更多选择

菲尼克斯智慧叶片监测控制柜，提供多样化的定制服务，以供您的选择。

可选任意单系统或子系统组合，系统灵活配置;

多种通讯协议可选，ModbusTCP、PROFINET、OPCUA、CANopen等;

外观样式定制，可根据现场的需求改变外观样式，或者柜体的材质，以达到不同的防护要求。

诸如此类碳钢材质的柜体，安装于陆地且海拔较低的风机机舱内，这种应用场合对环境要求不高，一般可达到IP54的防护等级。

不锈钢304材质的柜体，安装于陆地且海拔较高或者海上的风机机舱、轮毂内，这种应用场合对环境有所要求，海拔的升高意味着温度的急剧下降，除可达到IP54的防护等级外，还具有防腐蚀、防盐雾的功能。

还有一种更高级别的材质的柜体就是不锈钢316，安装于海上的风机机舱、轮毂内，这种应用场合对环境要求很高，对于防护等级、防腐蚀、防盐雾都有很高的要求。

接线方式定制，根据现场的应用环境，考虑更加安全可靠的接线，可选择葛兰或者连接器连接。

碳钢材质的柜体，安装环境的要求本就较低，多是控制常规信号，可选择葛兰的连接方式;在追求美观和更加牢固的情况下，也可选择穿板式连接器的连接方式。

不锈钢材质的柜体，例如雷电监测柜，需要连接特定的雷电传感器，除常规的葛兰连接方式外，还配置了专用的雷电传感器连接器，方便现场安装。

对于复杂应用的柜体，如雷电监测+应力监测这种二合一的控制柜，采用多种连接方式，依次清晰排布于柜体表面，以满足不同特定传感器、信号连接的需求，大大提高现场的安装效率。

展望未来

作为赋能全电气社会的先行者，菲尼克斯电气始终坚定不移地践行着可持续发展的理想。菲尼克斯电气将利用自身在全球的风电行业应用经验，选择最佳方案，为客户提供定制化服务，加速推进碳中和与全电气目标的实现。

（菲尼克斯自动化）