18 يوليو 2022 - أعلنت GEHydro، قسم الطاقة المتجددة في Grenoble، شركة الطاقة العالمية GE ومقرها فرنسا، للجمهور أنها بدأت مشروعًا تجريبيًا لاستخدام أجهزة استشعار RFID اللاسلكية لتتبع الظروف حول الأجزاء الدوارة داخل المولدات لإدارة الإجهاد. وبيانات درجة الحرارة. يتمثل المبدأ في استخدام ظروف نقل الطاقة الخاصة بتقنية RFID لربط العلامات بالأعمدة (المعروفة أيضًا باسم الأعمدة المحدبة) التي تدور حول الدوار، وبالتالي التخلص من الحاجة إلى الأسلاك أو البطاريات.
ويقال إن جزء الأجهزة من النظام يستخدم علامات RFID المخصصة من HID Global مع شرائح مستشعر Asygn وقارئات ImpinjRFID مع هوائيات SensThys، بينما يستخدم جزء البرنامج نظام إدارة البرامج الخاص بشركة GE Hydro. يلتقط النظام الجديد بيانات الاستشعار من عشرات الأعمدة في كل دوار، مما يسمح له باكتشاف أي أعطال محتملة أو احتياجات صيانة لمعدات توليد الطاقة. ووفقًا للمصادر، فإن علامات RFID المخصصة للنظام والمقترنة بحل كامل تسمح لمرافق الطاقة المتجددة لتحسين توليد الطاقة استنادًا إلى البيانات المتعلقة بالوقت الذي يعمل فيه كل دوار على النحو الأمثل أو عندما يكون الحمل مرتفعًا جدًا.
بدأ المشروع في عام 2018 عندما سعت الشركة إلى الحصول على تقنية يمكن أن تقلل من مخاطر فشل الدوار غير المتوقع من خلال توفير نظرة ثاقبة في الوقت الفعلي حول صحة الدوارات من خلال توفير معلومات حول حالة المعدات وبياناتها. على سبيل المثال، يمكن أن تشير درجة حرارة الدوار المرتفعة إلى وجود مشكلة ميكانيكية محتملة قد تؤدي إلى تلف النظام بأكمله، أو قد تتطلب فترة توقف للإصلاحات.
قامت شركة HID ببناء علامة RFID معدنية مدمجة مع شريحة Asygn، مما أدى إلى تخصيص هوائي العلامة للعمل في ظل الظروف الفريدة لمحطة الطاقة الكهرومائية. باستخدام الشريحة، يمكن اكتشاف البيانات الناتجة عن عمليات نقل الطاقة المستلمة من قارئات RFID واستخدامها، مع مزامنة معظم قارئات EPC UHF RFID القياسية في السوق. ومن المتوقع أن تتمكن GE Hydro من توسيع الحل في الوقت الفعلي هذا العام.
تمثل العوامل البيئية تحديات فريدة لاستخدام تقنية RFID. أولاً، يتم تعريض العلامات لدرجات حرارة تزيد عن 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت). ونتيجة لذلك، قام مهندسو HID ببناء علامات لا تحتاج فقط إلى تحمل الحرارة، ولكنها تحتاج أيضًا إلى الإرسال على نفس مسافة القراءة (حوالي 1.5 متر (4.9 قدم)) بغض النظر عن التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة.
وكان التحدي الآخر يتمثل في إرفاق شريحة بكل علامة لقياس درجة الحرارة والتغيرات على القضيب، بدلا من المواد الأخرى المحيطة به. تستخدم العلامة تصميمًا يتم تركيبه مباشرة على المعدن، بينما توضع الشريحة على سطح المعدن الذي يتم تعقبه.
لكن التحدي الأكبر كان هو دوران الدوار. يدور النظام بمعدل 800 دورة في الدقيقة، مما يوفر للقارئ ما يقرب من 10 مللي ثانية لنقل الطاقة لتشغيل الشريحة ومن ثم تلقي قراءات مستشعر الشريحة. تم تحسين هوائي العلامة للإرسال عالي السرعة في هذه البيئة. عندما يتعرف القارئ على الملصق، يجب أن تستقبل شريحة الملصق الطاقة، وتكمل قياس المستشعر وإعادة الإرسال، لذلك يجب إكمال سلسلة الإجراءات هذه في 10 مللي ثانية من الوقت.
أرادت شركة GE Hydro جمع المزيد من البيانات حول المشاكل المحتملة أو أعطال المعدات عن طريق إضافة أجهزة استشعار الضغط إلى الحل الحالي. على سبيل المثال، يؤدي تمدد الصفيحة المعدنية عند درجات حرارة عالية إلى خلق احتمالية الكسر. باستخدام هذه التقنية، أرادت GE Hydro اكتشاف التغيرات في درجات الحرارة بالإضافة إلى كيفية تأثير هذه التقلبات على سلامة الأجزاء المعدنية. يمكن لقارئ Impinj Speedway R420 المزود بهوائي SensThys SensRF-101 التقاط أرقام EPC وUID وبيانات المستشعر الأخرى في كتلة ذاكرة مخصصة يمكن استخدامها لقراءات المستشعر.
ولا يقتصر الحل على اكتشاف أي مشكلات في الأجهزة في الوقت الفعلي فحسب، بل يمكّن أيضًا المرافق من الإدارة بشكل أفضل بالإضافة إلى الصيانة الوقائية. على سبيل المثال، من خلال التقاط البيانات بشكل دوري واكتشاف التغيرات التدريجية في الظروف، يمكن لنظام RFID تحليل الظروف التي تسبب مثل هذه التغييرات، بالإضافة إلى مراقبة معدل تدهور الأجزاء لرصد متى يلزم جدولة الصيانة الوقائية.
على المدى الطويل، تخطط HID Global وAsygn لتسويق نظام الاستشعار اللاسلكي لاستخدامه من قبل شركات المرافق الأخرى. وبحسب ما ورد يعتزمون أيضًا استخدام التكنولوجيا في الرعاية الصحية والزراعة ومجالات أخرى.
