ومع استمرار تزايد أبعاد توربينات الرياح، تزداد احتمالية حدوث صدمات البرق بشكل كبير. قد يؤدي البرق إلى تلف أنظمة التحكم في توربينات الرياح والمكونات الكهربائية والشفرات والمولدات.يُقدّر أنيمثل البرق 80% من جميع مطالبات تأمين توربينات الرياح، بينماالفشل المرتبط بالبرق يمثل 60% من جميع خسائر الشفرةفي المتوسط، كل توربينات الرياح تعاني من تلف الشفرة الناجم عن البرقمرة واحدة كل 8.4 سنة.
بالنسبة لعمر التوربين العادي البالغ 20 عاماً، هذا يتوافق مع2ـ 3 حوادث تلف الشفرة الناجمة عن البرق.

لفهم لماذا توربينات الرياح غالبا ما تكون "مستهدفة" من قبل البرق، يجب توضيح ثلاثة عوامل رئيسية:

1.الارتفاع والتعرض البيئي:
ارتفاعات أطراف توربينات الرياح الحديثة تتجاوز 150 متراً، وارتفاع أكبر يزيد من احتمال إصابة البرق.

2.حركة الدوران:
سرعة ذروة الشفرة تصل80-100 متر/ثانية، وهذه الدورة عالية السرعة تكثف تراكم الشحنة الكهربائية، وزيادة جذب البرق.

3.خصائص مادة الشفرة:
عادة ما يتم بناء الشفرات من الألياف الزجاجية أو ألياف الكربون ، والتي لديها موصلات سيئة.
عندما يضرب البرق، لا يكون للتيار الكهربائي مسار مباشر ما لم يتم تضمين مسار توصيل خاص للبرق.

لهذا السبب يجب أن تحتوي الشفرات على جهاز داخلينظام الحماية من البرق (LPS)تتكون من مستقبلات البرق، والموصلات إلى أسفل، ومحطات التربة. يتم وضع المستقبلات في أطراف الشفرة والأحواض الأمامية حيث تحدث الضربات بشكل شائع.أنها توفر مسار مقاومة منخفضة لتوجيه بسهولة التيار البرق من خلال البرج وإلى الأرض.

تعتمد طرق التفتيش التقليدية علىسلة معلقة يدويةأوشاحنات الرفع الجوي. فحص توربينات الرياح الواحدة يتطلب عادةأكثر من 5 ساعاتيسمح بتفتيش 1 ٪2 فقط من التوربينات يوميًا. يجب على الفنيين العمل في سلال معلقة على ارتفاع عشرات الأمتار إلى أكثر من 100 متر فوق الأرض
بالإضافة إلى:

أناالعمليات تعتمد بشكل كبير على الظروف الجوية (وخاصة الرياح).

أناهناك حاجة إلى معدات متخصصة كبيرة (رافعات، مصاعد جوية) ، مما يتسبب في تكاليف التفتيش المرتفعة للغاية.

أناسوء الأحوال الجوية يعيق عمليات التفتيش مما يؤدي إلى تأخير الجدول و زيادة المخاطر

الصناعة بحاجة ماسة إلى طريقة تفتيش جديدةالذي يزيد بشكل كبير من الكفاءة، يقلل من مخاطر السلامة، ويضمن دقة القياس.
هذا هو السياق الذيتكنولوجيا التفتيش الذكية القائمة على الطائرات بدون طياروقد ظهر حل ثوري لصناعة طاقة الرياح.

2المفهوم التقني العام: التفتيش الذكي القائم على الاتصال والفعال للغاية

للتغلب على قيود الطرق التقليدية، تتحرك صناعة طاقة الرياح نحو تقنيات ذكية وأكثر أماناً.
هذا الحل يستخدمالطائرات بدون طيار كمنصة للتفتيش الجوي.

يستخدم النظام طائرة بدون طيار لنقلوحدة الكشف عن نوع الاتصالالتي تلمس عن بعد مستقبل البرق / رأس الشفرة لإكمال الحلقة الكهربائية.

أناقابلة للإنسحابمجموعة من الشبكات النحاسية الموصلةيتم تثبيتها فوق الطائرة بدون طيار.

أناعندما يصل الطائرة بدون طيار إلى منطقة القياس، يقوم المشغل بتحكمها لإجراء اتصال مادي مع مستقبل الشفرة / الطرف.

أنايتم تثبيت كابل الكشف على الشبكة النحاسية ويتم إدخالها / إخراجها تلقائيًا بواسطة الرافعة.

أناالرافعة تتصل بـميكرو أوممتر الأرضيلقياس التوصيل والمقاومة

هذا يحققالقياس المباشر لاستمرارية طرف الشفرة ومقاومة الأرضبدون عمليات بشرية على ارتفاعات عالية

3المزايا الرئيسية والابتكارات التكنولوجية: إعادة تعريف معيار فحص توربينات الرياح

3.1 تحسين فعالية ثورية

حلّ الطائرات بدون طيار يُحسّن بشكل كبير كفاءة التفتيش.
فالتفتيش التقليدي في السلة المعلقةأكثر من 5 ساعاتلتوربينة واحدة
حل الطائرات بدون طيار يكملقياس رأس شفرة واحدة في أقل من 3 دقائق، تحسين الكفاءة من خلالمئات المرات.

يمكن فحص مزرعة رياح كاملة في نافذة قصيرة جدا، مما يقلل بشكل كبير من وقت توقف التوربين وتحسين إنتاج الطاقة.

3.2 تحسين السلامة على جميع الجبهات

واحدة من أكبر المزايا هيالقضاء على العمليات البشرية على ارتفاعات عالية.
يتم كل العمل على الأرض، لا توجد معدات رفع، لا توجد إرتفاعات للموظفين.

تشمل عناصر السلامة الإضافية:

أنايتم تأمين كابل الكشف من خلال مرفق من نوع الحلقة ، مما يمنع المراوح من الطائرات بدون طيار من الاتصال بالكابل.

أنايعمل النظام في نطاق أوسع من الظروف الجوية ، مما يوسع من وقت العمل المستخدم.

4مكونات النظام ووصف وظيفي

4.1 منصة الطائرات بدون طيار

يستخدم النظامطائرات بدون طيار من الصناعةمع مقاومة قوية للرياح والاستقرار.
وتشمل النماذج الموصى بها:

أنادي جي آي إم 350

أنادي جي آي إم 400

4.2 كاشف الاتصال بالرصيف النحاسي الموصل

يتكون الكاشف من هيكل حلقوي مع شبكة داخلية معدنية موصلة.
كابل الكشف مثبت على الشبكة
هذا التصميم يزيد من مساحة الاتصال ويعزز موثوقية الاتصال.

4.3 نظام القيادة الآلي على الأرض ونظام القياس

نظام الأرض يشمل:

أناالرافعة الرافعة(التدحرج التلقائي) ، يربط بالشبكة النحاسية للطائرة بدون طيار

أناميكرو أوهم مترلقياس المقاومة في الوقت الحقيقي

معاً تشكل حلقة الكشف الكاملة.

5سيناريوهات التطبيق: حلول فحص طاقة الرياح على مدار دورة الحياة الكاملة

5.1 التفتيش المجدول لمزارع الرياح البرية

مثالية للصيانة الوقائية قبل موسم البرق
النظام ينهي بسرعة قياسات الأرضية الكاملة للشفرة، مما يقلل من وقت التوقف ومنع فشل الشفرة الناجم عن البرق.

5.2 اكتشاف مزرعة الرياح البحرية

عمليات التفتيش التقليدية في الخارج صعبة للغاية ومكلفة.
نظام الطائرات بدون طيار يلغي الحاجة إلى السفن والرفعات الجوية، مما يقلل بشكل كبير من صعوبة التشغيل والمخاطر.

5.3 تركيب وتشغيل التوربينات

أثناء تركيب التوربين، يمكن لنظام الطائرات بدون طيار التحقق مباشرة من مقاومة الأرضية LPS بعد تجميع التوربين بالكامل، وهو شيء لا يمكن للطرق التقليدية المرحلة بخطوة القيام به.

5.4 تشخيص خطأ الحماية من البرق

بعد ضربة البرق ، يقوم نظام UAV بإجراء تشخيص سريع لتأكيد سلامة LPS ، وتحديد العيوب ، وتوجيه الإصلاحات - مما يقلل من وقت توقف التوربين.

6الدعم الفني وضمان الخدمة

6.1 الدعم الهندسي المهني

نحن نقدم فريق مكرس مع قوة الرياح القوية وخلفيات تطبيق الطائرات بدون طيار.
تشمل الخدمات تصميم الحلول واختيار المعدات والدعم الفني في الموقع.

6.2 تحديثات مستمرة للتكنولوجيا

نحن نُحسّن أداء النظام باستمرار ونوسّع الوظائف بناءً على احتياجات الصناعة المتطورة.
العديد من براءات الاختراع ذات الصلة تشكل نظام حماية فنية شامل.

المواصفات التفصيلية

الكشف عن الرافعة الرافعة وتركيب شبكة النحاس