Orbital Critical Systems ha sido seleccionado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) para participar en un proyecto enmarcado en el Plan EEA GRANTS denominado OPENPREDICTION con título «REAL-TIME, OPEN AND REMOTE OFF-SHORE WIND FARMS PREDICTIVE HEALTH MONITORING«.
El objetivo del proyecto es el diseño e implementación de un sistema de Mantenimiento Predictivo que permita reducir sensiblemente el tiempo de no-disponibilidad (outage) de los parques eólicos, con especial impacto en implantaciones offshore, así como reducir sensiblemente los costes de Operación y Gestión (O&M).
Orbital Critical Systems reutilizará su know-how y amplia experiencia en sistemas aviónicos críticos y en tiempo real para desarrollar una nueva solución Hardware y Software de alta fiabilidad, que permita la monitorización remota, en tiempo real y con alta resolución de todos los parámetros sensibles para el mantenimiento del generador. Estos parámetros son:
- Vibración: Permitirá determinar estado del equipo rotatorio, analizando la vibración de componentes como el generador, la caja de engranajes y el rotor.
- Calidad del aceite: Se trata de un parámetro fundamental para el mantenimiento predictivo dado que una mala lubricación reduce la eficiencia del aerogenerador y puede producir fácilmente fallos mecánicos.
- Tensión: La estimación de las tensiones estructurales es una técnica típica para determinar la salud estructural de una turbina de aerogeneración.
- Acústica: Se utilizan micrófonos para medir el ruido interno y externo que pueden indicar problemas de desgaste.
- Temperatura: Termoacopladores y detectores de temperatura resistivos se utilizan de forma habitual para la medida de temperatura estructural.
- Calidad de la potencia de salida: La monitorización de aerogeneradores presta especial atención al control de calidad de la potencia de salida del generador, dado que puede degradarse como resultado de la velocidad del viento, turbulencias y cambios de estado.
- Detección de hielo: La formación de hielo es uno de los mayores impedimentos para la implantación de parques eólicos en lugares con climas especialmente fríos. La formación de hielo en un avión representa un grave riesgo para el vuelo, hecho que se agrava al producirse generalmente de forma inesperada. Orbital Critical Systems propone aplicar técnicas ya aplicadas con éxito el sector aeronáutico para solventar éste problema en el sector eólico.
Para la adquisición de la información proveniente de todos los sensores, es obvio que será necesario establecer una red de comunicación de sensores que sea capaz de compartir de forma robusta y en los tiempos necesarios la información recopilada. Dada la distribución de componentes, y la distribución de los molinos a sensar, la comunicación ha de ser inalámbrica. La transmisión inalámbrica de información proveniente de los sensores se realizará mediante la tecnología DASH-7. Se trata de un estándar OpenSource RFID para redes de sensores inalámbricos (WSN) que opera en la banda libre de los 433 MHz. Es por tanto una tecnología de baja potencia que permite garantizar una duración de batería de varios años desde su despliegue. El rango de operación teórico alcanza los 2 Km y puede ser utilizado para geo-localización (indoor y outdoor) con una precisión de 1 metro. Además proporciona un ancho de banda de 200 kbit/sg.
El intercambio de datos de la mota receptora y el servidor se realiza mediante un cable FTDI-USB. Debido a las similitudes del conector FTDI con el RS232, se utiliza un bus RS422 para la conexión de la mota receptora con el servidor.
Para el HMI del sistema SCADA se han utilizado tecnologías web, lo que nos permite controlar el estado del parque eólico desde cualquier PC (Windows, Linux, Mac) o dispositivo móvil (Tablet o teléfono móvil) de una forma cómoda y sencilla para el usuario.
Ejemplo HMI 1.
Ejemplo HMI 2.