نظام مراقبة الأحوال الجوية لخطوط نقل الطاقة الكهربائية

نظام مراقبة الطقس لخط النقل WS-EG(LC34) هو حل متكامل لمراقبة المناخ المحلي مصمم لخطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي، وأبراج الطاقة، والمحطات الفرعية، والبنية التحتية لشبكة الطاقة البعيدة.

من خلال الجمع بين أجهزة الاستشعار للأرصاد الجوية، والتعرف الاختياري على الظواهر الجوية، وجمع البيانات، والاتصالات اللاسلكية، يوفر النظام قياسات بيئية محلية لدعم تشغيل الشبكة، وتقييم الأحوال الجوية القاسية، والصيانة الوقائية.

بخلاف التنبؤات الجوية الإقليمية، تقوم محطات الرصد الميدانية بجمع بيانات الطقس مباشرة من ممرات النقل حيث قد تختلف ظروف الرياح والأمطار ودرجة الحرارة والتجمد بشكل كبير بين المواقع.

1. لماذا تحتاج خطوط نقل الطاقة إلى مراقبة الأحوال الجوية المحلية؟

غالباً ما تعبر خطوط الكهرباء العلوية الجبال والوديان والغابات والأنهار والمناطق الساحلية والمناطق النائية.

تخلق هذه البيئات ظروفًا جوية محلية قد لا تعكسها التوقعات الإقليمية بشكل كامل.

A نظام مراقبة حالة الطقس لخطوط نقل الطاقة يساعد المشغلين على رصد المخاطر المتعلقة بالطقس في المواقع الحيوية.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مراقبة الرياح القوية بالقرب من الأبراج المكشوفة.
• مراقبة مخاطر التجلد على طول ممرات انتقال الحرارة على ارتفاعات عالية.
• مراقبة هطول الأمطار بالقرب من قواعد الأبراج.
• تقييم الضباب والرؤية لأغراض التفتيش الميداني.
• المراقبة البيئية حول المحطات الفرعية البعيدة.

يوفر النظام بيانات داعمة للقرارات التشغيلية؛ فهو لا يحل محل معدات مراقبة حالة الموصلات أو الأحمال الهيكلية أو الأعطال الكهربائية المتخصصة بشكل مباشر.

للاطلاع على خطط النشر على مستوى الممر بأكمله، انظر إلى حلول محطات مراقبة المناخ المحلي لخطوط نقل الجهد العالي.

2. معايير المراقبة والمواصفات الفنية

يدعم جهاز JW-IWS-EG(LC34) تكوينات مختلفة للمستشعرات بناءً على ظروف الموقع وأهداف المراقبة.

المعايير الفنية

يمثل V سرعة الرياح بالمتر في الثانية. تتوافق المواصفات مع خيارات المستشعرات المنشورة. يجب تأكيد تركيبة المعلمات النهائية ومواصفات كل مستشعر على حدة لكل مشروع.

المراقبة البيئية الاختيارية

قد تشمل المراقبة الإضافية، بحسب تكوين النظام، ما يلي:

• الضغط الجوي
• الرؤية
• التعرف على الظواهر الجوية
• مراقبة الكاميرا
• رطوبة التربة
• مراقبة ميل البرج وإزاحته من خلال أجهزة إضافية

3. مراقبة خطوط النقل في ظل الرياح القوية

سرعة واتجاه الرياح

يمكن أن تؤثر الرياح القوية والرياح الجانبية وتدفق الهواء المضطرب على الموصلات العلوية وأبراج نقل الطاقة.

توفر مراقبة الرياح المستمرة معلومات مفيدة حول:

• سرعة الرياح وظروف هبوبها.
• اتجاه الرياح السائد.
• التعرض للرياح الجانبية.
• الظروف الجوية المرتبطة بحركة الموصل.
• هبات رياح عاتية على طول الوديان والممرات الجبلية.

يمكن أن تدعم قياسات الرياح تقييم مخاطر اهتزاز الموصلات، لكن بيانات الرياح وحدها لا تستطيع تحديد الإزاحة الفعلية للموصل أو التحميل الميكانيكي.

للاطلاع على المشاريع التي تتطلب تقنية القياس بالموجات فوق الصوتية، انظر مستشعر عالي الدقة لسرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية.

4. تقييم مخاطر التجمّد والتجمّد

يمكن أن يؤدي تجمد الموصلات إلى زيادة الأحمال الميكانيكية وخلق مخاطر تشغيلية لخطوط نقل الطاقة العلوية.

غالباً ما تتضمن البيئات المعرضة للتجمد مزيجاً من:

• انخفاض درجة حرارة الهواء.
• رطوبة نسبية عالية.
• هطول الأمطار المتجمدة.
• التعرض للضباب أو السحب.
• تغيرات في ظروف الرياح.

يوفر نظام JW-IWS-EG(LC34) بيانات الأرصاد الجوية التي يمكن أن تدعم تحليل ميل التجلد وأنظمة الإنذار المتعلقة بالطقس.

بالنسبة للمشاريع التي تتطلب قياسات مباشرة لسمك الجليد أو درجة حرارة الموصل أو الحمل الميكانيكي، فإن أجهزة المراقبة المخصصة الإضافية ضرورية.

التعرف الاختياري على الظواهر الجوية

يمكن تهيئة النظام للتعرف على الظروف الجوية مثل المطر والثلج والبرد والضباب والغبار والصقيع والندى والعواصف الرملية.

تعتمد قدرة التعرف على المعدات المختارة وتكوين الخوارزمية، وينبغي أن تكمل قياسات المستشعر المباشرة.

5. مراقبة هطول الأمطار الغزيرة وأساسات الأبراج

يمكن أن تساهم الأمطار الغزيرة والظروف الرطبة المطولة في عدم استقرار المنحدرات، وتآكل التربة، والجريان السطحي، وتدهور الطرق المؤدية إلى البنية التحتية لنقل الطاقة.

توفر مراقبة هطول الأمطار معلومات مفيدة لما يلي:

• تحديد فترات هطول الأمطار الغزيرة.
• تحليل الهطول المتراكم.
• تخطيط عمليات فحص أساسات الأبراج.
• تقييم حالة الموقع بعد العواصف.

قد تتضمن المشاريع التي تنطوي على منحدرات غير مستقرة أجهزة استشعار إضافية للمياه الجوفية، ورطوبة التربة، والميل، أو الإزاحة.

للاطلاع على أدوات الرصد ذات الصلة، استكشف مقياس المطر ذو الدلو المائل المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ.

6. بنية النظام ونقل البيانات عن بعد

يمكن نشر جهاز JW-IWS-EG(LC34) كمحطة مراقبة مستقلة أو دمجه في شبكة مراقبة موزعة لشبكة الطاقة.

بنية النظام النموذجية

أجهزة استشعار الطقس / كاميرا اختيارية ← مسجل بيانات / وحدة طرفية عن بعد ← اتصال لاسلكي ← منصة سحابية أو منصة خدمات ← لوحة تحكم للمراقبة والتنبيهات

طبقة مراقبة ميدانية

تقوم أجهزة الاستشعار المناخية بجمع قياسات الطقس المحلية من مواقع مختارة على طول ممر النقل.

طبقة جمع البيانات

تقوم المحطات الطرفية المتوافقة بالحصول على البيانات من خلال واجهات مثل RS485 Modbus، أو الإشارات التناظرية، أو مدخلات النبض، أو المدخلات الرقمية، وذلك حسب اختيار المعدات.

طبقة الاتصال

قد تشمل التكوينات المتاحة ما يلي:

• 4G LTE: للأبراج الموزعة ذات التغطية الخلوية.
• LoRaWAN: لنقاط مراقبة متعددة ذات حجم بيانات منخفض متصلة عبر بوابات مناسبة.
• NB-IoT: لتطبيقات الاتصالات منخفضة الطاقة المدعومة.
• إيثرنت: للمحطات الفرعية والمواقع الأخرى ذات البنية التحتية السلكية.

منصة المراقبة

بحسب الإعدادات، يمكن للمنصة أن توفر ما يلي:

• قياسات الطقس في الوقت الفعلي.
• الاتجاهات التاريخية وتصدير البيانات.
• عرض الخرائط متعددة المحطات.
• مراقبة حالة المعدات.
• أجهزة إنذار بيئية قابلة للضبط.
• التكامل مع واجهات برمجة التطبيقات (API) مع أنظمة المرافق الحالية.

للاطلاع على تقنيات الاتصال ذات الصلة، استكشف حلول مراقبة إنترنت الأشياء الصناعية.

7. مراقبة أبراج نقل الطاقة التي تعمل بالطاقة الشمسية

قد يكون لخطوط النقل البعيدة وصول محدود إلى طاقة الشبكة أو البنية التحتية للاتصالات.

يمكن لأنظمة المراقبة التي تعمل بالطاقة الشمسية أن تدعم مراقبة الأحوال الجوية دون الحاجة إلى تدخل بشري.

قد يشتمل النظام النموذجي على لوحة شمسية، ووحدة تحكم بالشحن، وبطارية، ومحطة تجميع البيانات، وأجهزة استشعار الأرصاد الجوية المختارة.

ينبغي حساب سعة الطاقة وفقًا لاستهلاك المستشعر، وتردد الاتصال، وتوافر الطاقة الشمسية في فصل الشتاء، ومتطلبات تدفئة المعدات، واستقلالية البطارية.

8. تطبيقات في بيئات شبكة الطاقة المختلفة

ممرات نقل الطاقة الجبلية

رصد الرياح المحلية ودرجة الحرارة والرطوبة وهطول الأمطار حول الأبراج المكشوفة، وممرات الجبال، والمناطق المرتفعة.

خطوط الكهرباء المعرضة للتجمد

جمع البيانات المناخية المتعلقة بظروف التجمد والضباب وهطول الأمطار لدعم تقييم مخاطر التجلد.

خطوط نقل الطاقة عبر الوادي وعبر النهر

قم بقياس سرعة واتجاه الرياح المحلية بالقرب من المسافات الطويلة ومواقع التقاطع المكشوفة.

المناطق الساحلية والمناطق المعرضة للأعاصير

يجب مراقبة الرياح القوية والأمطار الغزيرة والرطوبة وغيرها من الظروف الجوية ذات الصلة. كما يجب اختيار وسائل حماية المعدات من التآكل وفقًا لبيئة الموقع.

المحطات الفرعية البعيدة

توفير مراقبة الطقس المحلية مع دمج البيانات في منصات إدارة المرافق المتوافقة.

9. توصيات التركيب

تعتمد دقة المراقبة على موضع المستشعر وجودة تركيبه.

تشمل التوصيات الرئيسية ما يلي:

• اختر المواقع وفقًا لتعرضها للرياح، وتاريخ تشكل الجليد، والتضاريس، والمخاطر التشغيلية.
• تجنب تركيب أجهزة استشعار الرياح في المناطق ذات التدفق الهوائي المعيق بشدة.
• استخدم واقيات إشعاع مناسبة لأجهزة استشعار درجة حرارة الهواء والرطوبة.
• قم بتركيب وضبط مستوى أجهزة استشعار هطول الأمطار وفقًا لأدلة التشغيل الخاصة بها.
• حماية كابلات الاتصالات والموصلات وصناديق الطاقة من التعرض للعوامل الخارجية.
• تقييم متطلبات الحماية من الصواعق، والتأريض، والمسافات الكهربائية، والوصول إلى الأبراج.
• تأكد من تغطية شبكة الهاتف المحمول أو اتصال البوابة اللاسلكية قبل النشر.

يجب أن يلتزم التركيب على أو بالقرب من البنية التحتية للطاقة الكهربائية بقواعد السلامة المعمول بها لدى شركات المرافق وأن يتم تنفيذه بواسطة أفراد معتمدين.

10. طلب حل لمراقبة حالة الطقس لخطوط نقل الطاقة

ال نظام مراقبة الطقس لخطوط النقل JW-IWS-EG(LC34) يوفر حلاً قابلاً للتكوين لجمع بيانات الطقس المحلية عبر البنية التحتية لنقل الطاقة الكهربائية العلوية.

لاختيار النظام، يرجى تقديم ما يلي:

• ظروف بلد وموقع التركيب.
• عدد أبراج الإرسال أو مواقع المراقبة.
• المعايير المطلوبة للطقس والبيئة.
• توافر الاتصالات.
• متطلبات مصدر الطاقة.
• احتياجات منصة المراقبة وتكامل البيانات.

تواصل مع JW-IoT لطلب المواصفات الفنية، أو توصيات تكوين النظام، أو عرض أسعار للمشروع.