为风机叶片装上一双“智慧千里眼”——魏德米勒BLADEcontrol®叶片状态监测系统的应用

引言：

风吹日晒雨淋的，日子久了，风机叶片上总会出现损伤、裂缝，如果不及时发现，后果不堪设想。风机那么远、那么高，用眼睛也看不到啊?那么，能不能给这些风机叶片装上一双“千里眼”呢?而魏德米勒BLADEcontrol®叶片状态监测系统就是这么一双“千里眼”。

叶片在风机运行的过程中属于情况最复杂的部件，其经常面对着极端外部状况和动态载荷，阵风、风暴、沙尘、冰冻和闪电都能对叶片造成损害。目前，这种损害通常只能在日常检查中发现，叶片状态监测基本靠目测，时间间隔长，花费更大，而对于海上风机，目测和日常监测变得更加困难和难以实现。

为此，魏德米勒推出了BLADEcontrol®叶片状态监测系统，其高敏度传感器可以实时感知叶片的损坏与覆冰状况，并向风机主控制器传输信号，在恰当的时间采取及时的措施。

该系统已经在中国南方沿海某风电场的2.0MW的风机上得到应用，以检测该型号风机的叶片的运行状况。在安装完成试运行的阶段，及时的发现了叶片可能存在的问题，收到了客户良好的反馈。

预测性维护把风险降至最低

在恶劣运行的情况下，叶片可能会出现损伤，在无法看到的叶片内部，这种损伤更加难以检测，最终会造成整个叶片的损坏。这种代价昂贵却难以避免，为防止所有间接损坏，需要停机安装数周，期间不会产生任何电力。而损害越早发现，叶片越容易修复，这也就是预见性维护的意义。

魏德米勒BLADEcontrol®不断记录每个叶片的状况，并检测到诸如叶片中松动的部件与叶片表层的撕裂或分层等微小的变化。其中叶片支撑结构的损伤会导致非常严重的结果，如果没有及时检测到这种损坏，不仅会增加维修成本，甚至也会增加塔架接触或叶片断裂的风险。

对于所有检测到的损伤，魏德米勒BLADEcontrol®系统将立刻将相关数据传输到监测中心，专家将在监测中心内评估相关数据，然后将为操作人员提供具体行动建议清单。通过完美监测叶片自身的损坏，空气动力不平衡，叶片的松动部件，轮毂或是浆距的失调等各项，确保了风电装置可靠地运行和高电能的输出。

监测覆冰实现自动停机

随着冬季气温不断下降，机舱上的覆冰传感器会释放覆冰预警信号，许多风力发电装置因此自动停机。与机舱相比，各种覆冰条件更易在转子叶片上产生作用，叶片不同部位分布有高精度传感器。对于覆冰的状况，魏德米勒BLADEcontrol®系统会将警告或停机信号立刻发送到风机主控系统，并可将其设置为自动停机信号。

魏德米勒BLADEcontrol®通过高精度传感器记录叶片的各种振动状况，同时还记录了整个叶片的结构噪声，使用各种计算方法以过滤数据中所有的不规则或偏差值。在覆冰的情况下，由于叶片的重量发生变化，叶片的振动频率将降低，魏德米勒BLADEcontrol®可以根据冰分布情况测量冰层的厚度和重量。

有效缩减维修与重置成本

在每个转动叶片内部的加速度传感器在单个模块内进行精确、高敏、多维度与紧凑地测量。魏德米勒BLADEcontrol®将数据收集到轮毂中，再将它传递到机舱。安装在塔座底部的评估单元持续地分析与记录数据。它监测出损坏情况，并根据严重程度对其进行分类，再将信息传递。

魏德米勒BLADEcontrol®将一切重要的状况直接传送给风机控制器，以此确保风机在恰当的时刻关闭。所有监测出的损坏状况信息被同时传递到魏德米勒监控中心，由专家对数据进行评估并为使用者提供具体操作建议。使用者能在任何时刻在线获得风机的运行状况，直观的红绿灯形式反映出转子叶片的状态：绿灯代表正常工作，黄灯代表轻微损坏，红灯代表严重损坏。额外的失效，例如叶片错位或是动态不平衡，这些都由魏德米勒监控中心判定并在线公布，以便对必要的维修工作进行最优规划并同时帮助避免高额的后续成本。

BLADEcontrol®状态监测系统特点总结

·持续不断的叶片状态监测

·精准的覆冰监测

·覆冰风险过后，无需人员部署的情况下自动重启风机

·经DNV GL 船级社认证的风机叶片监测系统

·BLADEcontrol®系统安装便捷，可用于新建风机和现有风机的智能化升级

·超过9000机器年的监控经验(截止2019年6月)

·系统总共销售约3000套，在线风机超过2600套。(截止2019年6月)

·附加关键特征状况监测

·覆冰检测

·评估静态、动态载荷

·快速检测由雷击造成的损害

一天24小时，一年365天，BLADEcontrol®就像一个永不休息的守护人通过“千里眼”时时刻刻记录每个转动叶片的情况，它甚至能比人工目测能更早察觉出装置损坏后的微小变化，减少了高昂的维修风险，同时增加了整个装置的经济效益。因此，如果你的风机还没有装上BLADEcontrol®这个“千里眼”，就快来找魏德米勒吧!