为科研工作提供SHM 系统的自动化专家
Feldkirch - 2023 年 12 月 20 日
现在,巴合曼的产品即使在最恶劣的条件下也能经受考验:巴合曼的硬件在北极的恶劣条件下依然坚固耐用。巴合曼结构健康管理系统(SHM)正在帮助确保德国南极洲的极地研究人员不会耗尽生态动力。
巴合曼状态监测专家开发的 SHM 系统样机已在南极洲 Neumayer Station III 风能发电系统的塔架上运行数月。
极地研究站位于南极洲大西洋区的埃克斯特伦冰架上,是德国南极洲研究的核心基地。在南极洲的夏天,有 50 多人在这里生活和工作,研究站必须为他们提供可靠的能源。
风能取代柴油发电机
以前,柴油发电机提供研究站的主要能源,并且研究站全年都需要人值班。然而,柴油发电机的使用避免不了污染物的排放。近年来,所使用的三台柴油发电机每年消耗300到350吨柴油。这意味着约有100万吨二氧化碳因研究目的而被排放到空气中。
今后,将通过加强风能、太阳能和地热能的利用,大幅提高再生能源在该站能源平衡中的比例。该站的赞助商阿尔弗雷德-魏格纳极地与海洋研究所告诉巴合曼,先进的能源概念可以将柴油消耗量减少约50%。
首先,第一套垂直风力发电系统最近为热电站的热电联产装置提供了再生能量支持。还计划再安装两套风力发电系统。巴合曼提供的结构健康管理系统( SHM )收集的数据将作为后续两台风力发电机设计的基础。试验发电机的数据将用于检测系统误差。
SHM系统控制器使用MC212 CC型处理器; "CC "代表"寒冷气候"。该类模块在南极使用最为合适。
挑战 -40 °C环境作业
巴合曼"ColdClimate "模块可在-30至+60 °C的温度范围内运行,并可承受-40至+70°C的温度极值。这些模块出厂前,每个都要接受100%的运行测试。在这项测试中, 必须在气候箱中进行极端温度变化阶段的无故障运行验证,并在公司自己的三米EMC电波暗室中进行符合标准的测量。
南极次大陆SHM系统的传感器数据通过以太网链接传输到极地研究站的内网,然后通过卫星转发到欧洲,由巴合曼的合作伙伴P.E. Concepts进行系统分析。
使用巴合曼的"WebLog Expert "软件对数据进行分析并编写报告。WebLog Expert专门为该研究项目增加了新的结构监测功能。这款成熟的软件现在可为发电系统的整体监测提供统一的平台。现在可以同时监测传动系统和结构。
尽管环境恶劣,但南极洲次大陆的风力发电系统只是巴台曼专家已经为全球14万多台陆上和海上风力发电机配备自动化组件的其中之一。换句话说, Neumayer Station II风力发电机的数据掌握得很好。
巴合曼提供的结构健康管理系统在南极洲Neumayer III站垂直风能发电系统中运行。安装在右侧灰色方框中的组件和安装在风力发电机上的其他组件可以承受最低达-40°C的温度极值。