نظام مراقبة الطقس في مزارع الرياح

الحلول

انطلاقاً من الموثوقية والدقة والتوافق العالمي، تهدف JW-IoT إلى أن تصبح شريكاً عالمياً موثوقاً به في مجال استشعار إنترنت الأشياء وتكامل الحلول الذكية.

نظام مراقبة الطقس لمزارع الرياح مع منصة إنترنت الأشياء

مراقبة موارد الرياح في الوقت الفعلي • دعم سلامة التوربينات • تحسين توليد الطاقة • اتصال ألياف ضوئية بتقنية LoRaWAN 4G • إدارة الأرصاد الجوية السحابية

طلب حلول مراقبة مزارع الرياح

التحدياتفي مجال مراقبة الطقس في مزارع الرياح

تعمل مزارع الرياح في ظروف بيئية معقدة، حيث تحدد موارد الرياح بشكل مباشر كفاءة توليد الطاقة وسلامة المعدات. يُعدّ الرصد الجوي الدقيق والمستمر ضروريًا لتقييم موارد الرياح، وتحسين تشغيل التوربينات، والصيانة التنبؤية، والحماية من الظروف الجوية القاسية. غالبًا ما تفتقر أساليب الرصد الجوي التقليدية إلى التغطية الكافية، وتوافر البيانات في الوقت الفعلي، والتكامل مع أنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA) الحديثة لمزارع الرياح. يحتاج مشغلو مزارع الرياح إلى أنظمة رصد جوي موثوقة قادرة على توفير بيانات بيئية خاصة بالموقع لدعم اتخاذ القرارات التشغيلية.

تقلبات الرياح وتقييم الموارد

تختلف سرعة الرياح واتجاهها اختلافًا كبيرًا باختلاف مواقع التوربينات نظرًا لتضاريس المنطقة وارتفاعها وتأثيرات الدوامات والظروف المناخية المحلية. وتُعدّ بيانات موارد الرياح الدقيقة بالغة الأهمية لزيادة إنتاج الطاقة إلى أقصى حد.
سلامة التوربينات أثناء الظروف الجوية القاسية

يمكن أن تؤثر أحداث الرياح العاتية والعواصف الرعدية وظروف التجلد والأمطار الغزيرة ودرجات الحرارة القصوى على أداء التوربينات، وتزيد من مخاطر الصيانة، وقد تتسبب في تلف المعدات.
تغطية واسعة لمنطقة المراقبة

قد تغطي مزارع الرياح الحديثة عشرات أو مئات الكيلومترات المربعة، مما يتطلب نقاط مراقبة موزعة عبر مجموعات التوربينات والمحطات الفرعية وممرات النقل.
بيئات التركيب البعيدة والقاسية

غالباً ما تقع مزارع الرياح في المناطق الجبلية والمناطق الساحلية والصحاري والمواقع البحرية والمناطق الريفية النائية حيث قد تكون إمدادات الطاقة والبنية التحتية للاتصالات محدودة.
تكامل البيانات وتحليل الأداء

يجب دمج البيانات المناخية مع أنظمة SCADA ومنصات إدارة الطاقة وأنظمة التنبؤ ومراكز العمليات لدعم تحليل الأداء وتحسين العمليات.

JW-IoT حلول مراقبة الطقس في مزارع الرياح

توفر شركة JW-IoT نظامًا متكاملًا لمراقبة أحوال الطقس في مزارع الرياح، قائمًا على تقنية إنترنت الأشياء، ومصمم خصيصًا لمزارع الرياح واسعة النطاق، ومشاريع طاقة الرياح الموزعة، ومزارع الرياح البحرية، ومشاريع الطاقة المتجددة الهجينة، ومحطات تقييم موارد الرياح. يدمج النظام أجهزة استشعار أرصاد جوية عالية الدقة، ومسجلات بيانات إنترنت الأشياء، وتقنية الاتصالات اللاسلكية، ومنصات الحوسبة السحابية، ونظام إدارة الإنذارات، وأدوات تحليل البيانات، لدعم تشغيل مزارع الرياح وتحسين أدائها في الوقت الفعلي.

مراقبة موارد الرياح

سرعة الرياح
اتجاه الرياح
درجة حرارة الهواء
الرطوبة النسبية
الضغط الجوي
هطول الأمطار
الإشعاع الشمسي
· الرؤية
· كشف البرق
مراقبة ارتفاع محور التوربينات بفعل الرياح
• شدة الاضطراب
· نقطة الندى
· تحديد الموقع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)
حالة المعدات
دعم تشغيل التوربينات

· تحسين انحراف التوربين
تحليل منحنى قدرة التوربين
· تقييم موارد الرياح
مقارنة أداء التوربينات
· جدولة الصيانة
· دعم إرسال الشبكة
التنبؤ بالطاقة
· حماية إيقاف التوربين
مراقبة الأحوال الجوية القاسية

· رصد العواصف الرعدية
مراقبة البرق
أجهزة إنذار الرياح العاتية
تنبيهات بشأن هطول أمطار غزيرة
درجات الحرارة القصوى
اتجاهات الرطوبة
تغيرات الضغط
مراقبة مخاطر تشكل الجليد
الرصد البيئي

مراقبة الإشعاع الشمسي
مراقبة الرؤية
مراقبة الضوضاء المحيطة
مراقبة الغبار
مراقبة جودة الهواء
مراقبة درجة حرارة الأرض
مراقبة تجمد الأسطح
مراقبة حالة الطقس لخطوط نقل الطاقة
خيارات الاتصال

· تقنية LoRaWAN لنشر مزارع الرياح الكبيرة
• اتصالات الجيل الرابع LTE
• اتصالات الجيل الخامس (اختياري)
تكامل شبكة الألياف الضوئية
· الاتصالات عبر الأقمار الصناعية للمواقع النائية
• تكامل RS485 Modbus
· الاتصال عبر الإيثرنت
تكامل واجهة برمجة تطبيقات MQTT
تكامل منصة SCADA
ميزات منصة الحوسبة السحابية

لوحة تحكم للمراقبة في الوقت الفعلي
تحليل وردة الرياح
تحليل توزيع سرعة الرياح
· منحنيات البيانات التاريخية
تحليل ارتباط أداء التوربينات
إدارة الإنذارات
إدارة مواقع متعددة
· الوصول إلى تطبيق الهاتف المحمول
· تكامل واجهة برمجة التطبيقات (API)
تصدير البيانات وإعداد التقارير
إدارة صلاحيات المستخدم
· تشخيص الأجهزة عن بعد

بنيانملخص

أجهزة الاستشعار ← مسجل بيانات إنترنت الأشياء ← بوابة ألياف LoRaWAN 4G ← خادم سحابي ← تطبيق ويب/جوال ← دعم اتخاذ القرار لتقارير الإنذارات

طبقة الحقل

تُنشر أجهزة الرصد في مواقع توربينات الرياح، وأبراج الأرصاد الجوية، والمحطات الفرعية، ومراكز العمليات، وممرات نقل الطاقة، ونقاط تقييم موارد الرياح. وتشمل هذه الأجهزة عادةً محطات الأرصاد الجوية، وأجهزة استشعار الرياح فوق الصوتية، وأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والضغط، وأجهزة استشعار هطول الأمطار، وأجهزة استشعار الإشعاع الشمسي، وأجهزة استشعار البرق، وأجهزة استشعار الرؤية، ومسجلات البيانات، والخزائن الخارجية، وأنظمة الطاقة الشمسية.
طبقة جمع البيانات

تقوم مسجلات بيانات إنترنت الأشياء وبوابات الحافة بجمع البيانات من أجهزة الاستشعار الميدانية ومعالجتها محليًا. تدعم هذه الطبقة جمع البيانات من أجهزة استشعار متعددة، والتخزين المحلي، والمعالجة على الحافة، وعتبات الإنذار، ومراقبة حالة الجهاز، والتشغيل منخفض الطاقة، والتكامل مع أنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA).
طبقة الاتصال

تربط طبقة الاتصال نقاط المراقبة الموزعة بمنصة السحابة من خلال LoRaWAN و 4G LTE و 5G ونقل الألياف الضوئية والنسخ الاحتياطي عبر الأقمار الصناعية و MQTT API وتكوين المعلمات عن بعد.
طبقة السحاب

تقوم المنصة السحابية بتخزين وتحليل وعرض بيانات الطقس الخاصة بمزارع الرياح. وهي تدعم لوحات المعلومات المركزية، وتحليل موارد الرياح، والسجلات التاريخية، والمقارنة متعددة النقاط، وإدارة الإنذارات، والتقارير، وتكامل بيانات التنبؤ، وإدارة الأجهزة عن بُعد.

دراسة حالة– مشروع مراقبة الطقس في مزارع الرياح

انطلاقاً من الموثوقية والدقة والتوافق العالمي، تهدف JW-IoT إلى أن تصبح شريكاً عالمياً موثوقاً به في مجال استشعار إنترنت الأشياء وتكامل الحلول الذكية.

نوع المشروع: مراقبة الأرصاد الجوية في الوقت الحقيقي لتحسين أداء مزارع الرياح

نطاق المشروع: مزرعة رياح على نطاق المرافق

تواصل:بوابة LoRaWAN + 4G

النشر:

20 محطة رصد جوي لمزارع الرياح
20 نقطة لرصد سرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية
• 15 مستشعرًا لدرجة الحرارة والرطوبة والضغط
10 نقاط لرصد هطول الأمطار
• 8 نقاط لرصد الإشعاع الشمسي
· 6 نقاط للكشف عن البرق
• 4 نقاط لمراقبة الرؤية
· 3 بوابات LoRaWAN
• منصة واحدة لمراقبة مزارع الرياح تعتمد على الحوسبة السحابية
نتائج:

✔ مراقبة الأرصاد الجوية على مدار 24 ساعة في الوقت الفعلي
✔ تحسين رؤية موارد الرياح
✔ تحسين كفاءة تشغيل التوربينات
✔ تحسين التنبؤ بتوليد الطاقة
✔ تقليل عبء العمل اليدوي في عمليات الفحص
✔ استجابة أسرع للظروف الجوية القاسية
✔ إدارة مركزية عبر مجموعات توربينات متعددة
✔ تحسين كفاءة التشغيل والصيانة