近日，法國格勒諾布爾的全球能源公司GE的可再生能源部門GEHydro對外宣稱，該公司開始將RFID設備用于跟蹤發(fā)電機內旋轉部件周圍的狀況，以獲得應變管理和溫度數(shù)據(jù)的項目試點。
據(jù)悉，該系統(tǒng)采用帶有傳感器芯片的RFID標簽和帶有天線的一體式RFID讀寫器，軟件則使用GE Hydro自己的軟件管理系統(tǒng)。新系統(tǒng)可捕獲每個轉子中數(shù)十個磁極的傳感器數(shù)據(jù)，使其能夠檢測到任何潛在的故障或發(fā)電設備的維修需求。其原理就是利用RFID技術的能量傳輸條件，將標簽附在圍繞旋轉器旋轉的桿（也稱為凸極）上，從而消除對電線或電池的需求。
目前，該系統(tǒng)正在GE Hydro的加拿大和法國兩個站點進行測試（該公司拒絕具體命名這些站點）。據(jù)相關人士透露，該系統(tǒng)RFID標簽和搭配完整的解決方案可以使再生能源公用事業(yè)公司能夠根據(jù)與每個轉子何時處于最佳工作狀態(tài)或何時負載可能過高相關的數(shù)據(jù)來優(yōu)化發(fā)電。
相關工作人員介紹道，因為RFID標簽需附著在以800轉/秒的速度旋轉的連接器電極上，所以需要一款不僅可以捕獲傳感器數(shù)據(jù)，而且還可以在高速旋轉的條件下穩(wěn)定傳輸該信息的傳感器標簽，再加上該標簽必須在含有金屬和水的環(huán)境中進行運行，因此難度非常大。
該項目于2018年啟動時，該公司想尋求一種能夠通過提供有關設備狀況和數(shù)據(jù)的技術，實時了解其轉子的健康狀況，從而降低轉子意外故障的風險。例如，若轉子溫度升高，則可能表明潛在的機械問題可能導致整個系統(tǒng)損壞，或者可能需要停機進行維修。
因此，通過定制的抗金屬RFID標簽，定制標簽的天線可以在水力發(fā)電廠的獨特條件下運行。通過該RFID電子標簽可以得到從RFID讀寫器接收到的功率傳輸產生的數(shù)據(jù)，同時還能同步市面上大多數(shù)標準EPC UHF RFID讀寫器。預計，GE Hydro今年就能夠擴展實時該方案。
HID Global 的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務開發(fā)經理 Christian Mirus 表示，“在試驗的第二階段，我們不僅需要考慮溫度，還需要測量轉子在磁極之間連接的變化”。每個渦輪機都配有轉子和與這些轉子相連的磁極，當這些轉子浸沒在水中時，轉子還需要隨著周圍水流的運動而旋轉來發(fā)電。用于監(jiān)測溫度的連接器則位于水面上方，而HID的RFID標簽則附在這些連接器內的內部的每個電極上。
環(huán)境因素對RFID技術的使用提出了獨特的挑戰(zhàn)。首先，標簽暴露在超過100攝氏度的溫度下。因此，該RFID標簽不僅需要承受熱量，而且無論是否暴露在高溫下，都需要以相同的讀取距離(大約1.5米)進行傳輸。
另一個挑戰(zhàn)是在每個標簽上貼上芯片，以測量桿子上的溫度和變化情況，而不是周圍的其他材料。該RFID標簽使用直接安裝在金屬上的設計，而芯片則位于被跟蹤的金屬表面上。然而，最大的挑戰(zhàn)是轉子的旋轉。該系統(tǒng)以每分鐘800轉的速度旋轉，為讀寫器提供大約10毫秒的時間來傳輸功率來為芯片供電，然后接收標簽的數(shù)據(jù)。
標簽天線經過優(yōu)化，可以在這種環(huán)境中高速傳輸。當超高頻讀寫器識別標簽時，標簽芯片必須接收該能量，完成傳感器測量并回傳，因此這一系列動作都需在10毫秒的時間內完成。
值得一提的是，該解決方案不僅可以實時檢測機器出現(xiàn)的任何問題，而且還可以使公用事業(yè)公司能夠更好地管理以及預防性維護。例如，通過定期捕獲數(shù)據(jù)并檢測漸進的條件變化。
RFID系統(tǒng)可以對導致此類變化的條件進行分析，以及監(jiān)測零件降解的速度，從而監(jiān)測何時需要安排預防性維護。這些數(shù)據(jù)可以將日常維護控制在有需求的情況下進行，并且可以專門用來針對設備的使用壽命和使用條件兩項。此外，溫度和應變數(shù)據(jù)可以通過控制每個渦輪機的水流，確保水位不會造成改變，即使檢測出水位改變，系統(tǒng)可以自動調整水流大小。
（圖文來源于RFID世界網(wǎng)，侵刪）
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