مع انتقال العالم إلى الطاقة المتجددة ، أصبحت مزارع الرياح جزءًا أساسيًا من البنية التحتية للطاقة لدينا. ضمان موثوقية هذه المنشآت وكفاءتها أمر ضروري ، وتلعب تقنية استشعار الألياف البصرية دورًا رئيسيًا في تحقيق هذا الهدف.
تستخدم تقنية استشعار الألياف البصرية الخصائص الفريدة للألياف الضوئية للكشف عن التغيرات في درجة الحرارة والضغط والاهتزازات الصوتية (الصوت) على طول الألياف. من خلال دمج الكابلات البصرية الألياف في البنية التحتية لمزارع الرياح ، يمكن للمشغلين مراقبة بشكل مستمر لظروف الصحة والتشغيل الهيكلية لهذه الأصول الحرجة.
إذن ، ما الذي يستخدمه بالضبط؟
مراقبة الصحة الهيكلية
غالبًا ما تتعرض توربينات الرياح لبيئات قاسية ، بما في ذلك الحرارة والبرد والأمطار والبرد والرياح القوية ، وفي حالة مزارع الرياح البحرية ، والأمواج والمياه المالحة المسببة للتآكل. يمكن أن توفر تقنية استشعار الألياف البصرية بيانات قيمة عن الصحة الهيكلية والتشغيلية للتوربينات من خلال اكتشاف تغييرات الإجهاد والاهتزاز من خلال استشعار الإجهاد الموزع (DSS) والاستشعار الصوتي الموزع (DAS). تمكن هذه المعلومات المشغلين من تحديد نقاط الضعف المحتملة واتخاذ تدابير استباقية لتعزيز التوربينات أو إصلاحها قبل حدوث الفشل.
مراقبة سلامة الكابل
تعد الكابلات التي تربط توربينات الرياح بالشبكة ضرورية لإرسال الكهرباء المنتجة. يمكن لتكنولوجيا الاستشعار البصرية الألياف مراقبة سلامة هذه الكابلات ، وتكتشف التغيرات في عمق الكابلات تحت الأرض ، والضغط والضغط على الكابلات العامة ، والأضرار الميكانيكية أو الحالات الشاذة الحرارية. تساعد المراقبة المستمرة في منع فشل الكابلات وضمان نقل الطاقة الموثوق. كما يسمح لمشغلي نظام النقل (TSOs) بتحسين أو زيادة نقل الطاقة لهذه الكابلات.
تحديد المخاطر من سفن الصيد والمراس
في حالة مزارع الرياح البحرية ، غالبًا ما يتم وضع كابلات الطاقة هذه في المياه المزدحمة حيث تعمل أوعية الصيد والقوارب بشكل متكرر. هذه الأنشطة تشكل خطرًا كبيرًا على الكابلات. يمكن أن تكتشف تقنية استشعار الألياف البصرية ، على الأرجح استشعار الصوتية (DAS) في هذه الحالة التداخل الناجم عن معدات الصيد أو المراس ، مما يوفر تحذيرات وشيكة للتصادم والتحذيرات المبكرة من الأضرار المحتملة. من خلال تحديد هذه المخاطر في الوقت الحقيقي ، يمكن للمشغلين اتخاذ إجراءات فورية للتخفيف من التأثير ، مثل إعادة توجيه الأوعية أو تعزيز الأجزاء الضعيفة من الكبل.
صيانة تنبؤية واستباقية
تقوم تقنية استشعار الألياف البصرية بأداء الصيانة التنبؤية من خلال توفير بيانات مستمرة عن حالة مكونات مزرعة الرياح. تمكن هذه البيانات المشغلين من التنبؤ بموعد ومكان الحاجة إلى الصيانة ، وبالتالي منع حالات الفشل غير المتوقعة وتقليل وقت التوقف. من خلال معالجة المشكلات قبل تصاعدها ، يمكن للمشغلين توفير تكاليف كبيرة مرتبطة بإصلاحات الطوارئ وفقدان إنتاج الطاقة.
السلامة والحماية
يتطور مجال تكنولوجيا استشعار الألياف البصرية باستمرار ويأخذها إلى المستوى التالي مع ابتكارات جديدة. تشمل أحدث التطورات أنظمة الاستشعار الصوتية الموزعة (DAS) المعززة التي تكون أكثر حساسية ودقيقة في اكتشاف التغييرات في البنية التحتية لمزارع الرياح ومحيطها. يمكن لهذه الأنظمة التمييز بين أنواع مختلفة من الاضطرابات ، مثل الحفر الميكانيكي أو اليدوي بالقرب من الكابلات. يمكن استخدامها أيضًا لإعداد الأسوار الافتراضية وتوفير تحذيرات نهج للمشاة أو المركبات التي تقترب من الكابلات ، مما يوفر حلاً شاملاً لتجنب الأضرار العرضية أو التداخل المتعمد من قبل أطراف ثالثة.
تقنية استشعار الألياف البصرية تغير طريقة مراقبة محطات طاقة الرياح والحفاظ عليها. يمكن أن يوفر بيانات مستمرة في الوقت الفعلي عن حالة مكونات محطة طاقة الرياح ، مع مزايا كبيرة في السلامة والكفاءة وفعالية التكلفة. من خلال تبني تقنية استشعار الألياف البصرية ، يمكن للمشغلين ضمان سلامة وحياة مزارع الرياح والمشاريع الاستثمارية.
وقت النشر: APR-03-2025