Sistema de monitoramento meteorológico para parques eólicos

Soluções

Impulsionada pela confiabilidade, precisão e compatibilidade global, a JW-IoT almeja se tornar uma parceira global confiável em sensoriamento de IoT e integração de soluções inteligentes.

Sistema de monitoramento meteorológico para parques eólicos com plataforma IoT

Monitoramento em tempo real de recursos eólicos • Suporte à segurança de turbinas • Otimização da geração de energia • Conectividade de fibra óptica LoRaWAN 4G • Gestão meteorológica baseada em nuvem

Solicite uma solução de monitoramento de parques eólicos.

Desafiosmonitoramento meteorológico em parques eólicos

Os parques eólicos operam em condições ambientais complexas, onde os recursos eólicos determinam diretamente a eficiência da geração de energia e a segurança dos equipamentos. O monitoramento meteorológico preciso e contínuo é essencial para a avaliação dos recursos eólicos, a otimização da operação das turbinas, a manutenção preditiva e a proteção contra condições climáticas extremas. Os métodos tradicionais de observação meteorológica frequentemente carecem de cobertura suficiente, disponibilidade de dados em tempo real e integração com os modernos sistemas SCADA dos parques eólicos. Os operadores de parques eólicos necessitam de sistemas de monitoramento meteorológico confiáveis, capazes de fornecer dados ambientais específicos do local para a tomada de decisões operacionais.

Variabilidade e Avaliação de Recursos Eólicos

A velocidade e a direção do vento podem variar significativamente em diferentes locais de turbinas eólicas devido ao terreno, à altitude, aos efeitos de esteira e às condições climáticas locais. Dados precisos sobre os recursos eólicos são essenciais para maximizar a produção de energia.
Segurança de turbinas durante condições climáticas extremas

Eventos de ventos fortes, tempestades, formação de gelo, chuvas intensas e temperaturas extremas podem afetar o desempenho das turbinas, aumentar os riscos de manutenção e potencialmente causar danos aos equipamentos.
Ampla área de cobertura de monitoramento

Os parques eólicos modernos podem abranger dezenas ou centenas de quilômetros quadrados, exigindo pontos de monitoramento distribuídos entre os conjuntos de turbinas, subestações e corredores de transmissão.
Ambientes de instalação remotos e hostis

Os parques eólicos são frequentemente localizados em regiões montanhosas, zonas costeiras, desertos, áreas marítimas e zonas rurais remotas, onde o fornecimento de energia e a infraestrutura de comunicação podem ser limitados.
Integração de dados e análise de desempenho

Os dados meteorológicos devem ser integrados aos sistemas SCADA, plataformas de gestão de energia, sistemas de previsão e centros de operação para dar suporte à análise de desempenho e à otimização operacional.

JW-IoT Solução de monitoramento meteorológico para parques eólicos

A JW-IoT oferece um sistema completo de monitoramento meteorológico baseado em IoT para parques eólicos, projetado para parques eólicos de grande escala, projetos eólicos distribuídos, parques eólicos offshore, projetos híbridos de energia renovável e estações de avaliação de recursos eólicos. O sistema integra sensores meteorológicos de alta precisão, registradores de dados IoT, comunicação sem fio, plataformas em nuvem, gerenciamento de alarmes e ferramentas de análise de dados para dar suporte à operação e otimização de parques eólicos em tempo real.

Monitoramento de Recursos Eólicos

· Velocidade do vento
Direção do vento
• Temperatura do ar
· Umidade Relativa
· Pressão atmosférica
· Chuva
· Radiação solar
• Visibilidade
• Detecção de raios
• Monitoramento da altura do cubo da turbina eólica
· Intensidade da turbulência
Ponto de orvalho
· Localização GPS
• Estado do equipamento
Suporte à Operação de Turbinas

• Otimização do ângulo de guinada da turbina
· Análise da curva de potência da turbina
· Avaliação do recurso eólico
• Comparação do desempenho da turbina
• Agendamento de manutenção
• Suporte para despacho em grade
· Previsão energética
· Proteção contra desligamento da turbina
Monitoramento de condições climáticas extremas

• Detecção de tempestades
• Monitoramento de raios
• Alarmes de vento forte
• Alertas de chuva forte
• Temperaturas extremas
• Tendências de umidade
• Alterações de pressão
• Monitoramento do risco de formação de gelo
Monitoramento Ambiental

• Monitoramento da radiação solar
• Monitoramento de visibilidade
• Monitoramento de ruído ambiente
• Monitoramento de poeira
• Monitoramento da qualidade do ar
• Monitoramento da temperatura do solo
• Monitoramento de formação de gelo na superfície
• Monitoramento das condições meteorológicas em linhas de transmissão
Opções de comunicação

• LoRaWAN para grandes implantações de parques eólicos
• Comunicação 4G LTE
• Comunicação 5G (opcional)
• Integração de rede de fibra óptica
• Comunicação via satélite para locais remotos
• Integração Modbus RS485
· Comunicação Ethernet
• Integração da API MQTT
• Integração da plataforma SCADA
Funcionalidades da plataforma em nuvem

• Painel de monitoramento em tempo real
· Análise da rosa dos ventos
· Análise da distribuição da velocidade do vento
• Curvas de dados históricos
· Análise de correlação do desempenho da turbina
• Gestão de alarmes
• Gestão de múltiplas unidades
• Acesso ao aplicativo móvel
• Integração de API
• Exportação e geração de relatórios de dados
• Gerenciamento de permissões de usuário
• Diagnóstico remoto de dispositivos

ArquiteturaVisão geral

Sensores → Registrador de Dados IoT → Gateway de Fibra Óptica LoRaWAN 4G → Servidor em Nuvem → Aplicativo Web/Mobile → Relatório de Alarmes e Suporte à Decisão

Camada de campo

Os dispositivos de monitoramento são instalados em turbinas eólicas, torres meteorológicas, subestações, centros de operação, corredores de transmissão e pontos de avaliação de recursos eólicos. Os dispositivos típicos incluem estações meteorológicas, sensores ultrassônicos de vento, sensores de temperatura, umidade e pressão, sensores de precipitação, sensores de radiação solar, sensores de raios, sensores de visibilidade, registradores de dados, gabinetes externos e sistemas de energia solar.
Camada de Aquisição de Dados

Registradores de dados IoT e gateways de borda coletam dados de sensores de campo e os processam localmente. Essa camada suporta aquisição multissensor, armazenamento local, processamento de borda, limites de alarme, monitoramento da integridade do dispositivo, operação de baixo consumo de energia e integração com SCADA.
Camada de comunicação

A camada de comunicação conecta pontos de monitoramento distribuídos com a plataforma em nuvem por meio de LoRaWAN, 4G LTE, 5G, transmissão por fibra óptica, backup via satélite, API MQTT e configuração remota de parâmetros.
Camada de nuvens

A plataforma em nuvem armazena, analisa e visualiza dados meteorológicos de parques eólicos. Ela oferece suporte a painéis centralizados, análise de recursos eólicos, registros históricos, comparação multiponto, gerenciamento de alarmes, relatórios, integração de dados de previsão e gerenciamento remoto de dispositivos.

Estudo de Caso– Projeto de Monitoramento Meteorológico de Parques Eólicos

Impulsionada pela confiabilidade, precisão e compatibilidade global, a JW-IoT almeja se tornar uma parceira global confiável em sensoriamento de IoT e integração de soluções inteligentes.

Tipo de projeto: Monitoramento meteorológico em tempo real para otimização do desempenho de parques eólicos

Escala do projeto: Parque Eólico de Grande Escala

Comunicação:Gateway LoRaWAN + 4G

Implantação:

• 20 Estações de Monitoramento Meteorológico em Parques Eólicos
• 20 pontos de monitoramento ultrassônico da velocidade e direção do vento
• 15 sensores de temperatura, umidade e pressão
• 10 Pontos de Monitoramento de Precipitação
• 8 pontos de monitoramento da radiação solar
• 6 pontos de detecção de raios
• 4 Pontos de Monitoramento de Visibilidade
• 3 gateways LoRaWAN
• 1 Plataforma de Monitoramento de Parques Eólicos Baseada em Nuvem
Resultados:

✔ Monitoramento meteorológico em tempo real 24 horas por dia
✔ Visibilidade aprimorada dos recursos eólicos
✔ Maior eficiência operacional da turbina
✔ Previsão de geração de energia mais precisa
✔ Redução da carga de trabalho de inspeção manual
✔ Resposta mais rápida a condições climáticas extremas
✔ Gestão centralizada em vários grupos de turbinas
✔ Maior eficiência de operação e manutenção