في مجال توليد طاقة الرياح، ترتبط حالة السلامة لأساسات توربينات الرياح ارتباطًا مباشرًا بالتشغيل المستقر لنظام توليد الطاقة بأكمله. تواجه توربينات الرياح البحرية تحديات البيئة البحرية المعقدة، حيث يشكل تأثير الأمواج على أساس توربينات الرياح تهديدًا كبيرًا للسلامة. غالبًا ما تكون وسائل المراقبة التقليدية غير كافية في التعامل مع هذا التحدي، وقد جلب ظهور أجهزة استشعار الموجات الأمل في حل مشكلة مراقبة سلامة أساسات توربينات الرياح.
نظام استشعار الموجة هو تغيير قواعد اللعبة. في العقد الرئيسية لأساسات توربينات الرياح، تشكل ثلاث مجموعات من أجهزة الاستشعار شبكة حماية ثلاثية الأبعاد{{1}: تعمل الرقع الحثية المثبتة على أرجل الأكوام على التقاط تشوه الفولاذ في الوقت الفعلي، ويرسم ماسح ضوئي غواصة التضاريس حول أساسات الأكوام كل ست ساعات، ويتنبأ رادار الموجات في الأعلى بوجود موجات ضخمة تصل إلى 2 كيلومتر مقدمًا، أي ساعة واحدة مقدمًا. أظهرت قياسات المشروع أثناء الإعصار أنه عندما التقطت أجهزة استشعار الموجة سيقان الأكوام تحت ضغط قريب من -الحد الأقصى، قام النظام على الفور بتنشيط برنامج الحماية، ونجح في تجنب الأضرار الهيكلية.
ويتم تجميع هذه البيانات في المحور الذكي لمستشعر الموجة لتوليد المزيد من الطاقة؛ يقوم النظام تلقائيًا بإنشاء خريطة حرارية لمخاطر التنظيف ويوجه السفينة الهندسية لوضع الصخور الواقية بدقة؛ فهو يعطي الأولوية للصيانة وفقًا لمؤشر التعب المعدني؛ ويقوم بضبط زاوية الانعراج لتوربينات الرياح عن بعد عندما يتنبأ بوصول موجة ضخمة. بعد تطبيق مزرعة الرياح، انخفض معدل الحوادث الكبرى بمقدار الثلثين-، وتم ضغط الاستجابة للخطأ من 45 يومًا إلى إنذار الوقت-الحقيقي.
تعمل هذه المجموعة من أجهزة استشعار الموجات على إعادة كتابة الحسابات الاقتصادية لطاقة الرياح. وبعد ثلاث سنوات من الاستخدام، اكتشف أحد المشغلين أن ميزانيات الصيانة قد تم تخفيضها بمقدار الربع، كما انخفضت تكاليف التأمين بنسبة 18%، ولم تكن هناك أي أعطال لمدة عام كامل. وفي حين يتطلب النموذج التقليدي استثمار 12% من إجمالي الاستثمار في الصيانة، فإن نظام المراقبة الذكي يقلل النسبة إلى 7%، وهو ما يترجم إلى توفير عشرات الملايين من الدولارات لكل توربين على مدار دورة حياته بأكملها.
تعمل أجهزة استشعار الموجة أيضًا جنبًا إلى جنب مع معدات المراقبة الأخرى. مع أجهزة استشعار الضغط، وأجهزة استشعار الإزاحة المثبتة على أساس توربينات الرياح، وما إلى ذلك، لتحقيق نطاق كامل من مراقبة أساس توربينات الرياح. من خلال الجمع بين بيانات الموجة المقاسة بواسطة مستشعر الموجة مع الضغط على هيكل الأساس الذي ينعكس بواسطة مستشعر الضغط، يمكن تحليل حالة سلامة الأساس بشكل أكثر دقة، ومن الممكن تحديد ما إذا كانت المؤسسة قد تعرضت لأي ضرر هيكلي بسبب تأثير الأمواج.
تستمر التكنولوجيا-المتطورة في التطور. يقوم المهندسون بإنشاء "شبيه رقمي" للتوربينات في أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم لمحاكاة حالة الهيكل باستخدام بيانات الوقت الحقيقي-من أجهزة استشعار الموجات؛ يتم تطوير مواد ذاتية الإصلاح -لدمج قاع البحر تلقائيًا عند اكتشاف خطر التجويف؛ وتعمل تقنية blockchain على إنشاء "سجل صحي" مضاد للتلاعب- لكل بنية أساسية.
وكما يقول كبير المهندسين: "تمنح أجهزة استشعار الأمواج هذه الفولاذ القدرة على استشعار المحيط لأول مرة. لقد علمنا توربينات الرياح أن ترقص مع البحر، مما يحافظ على ثبات مستقبل الطاقة النظيفة وسط الأمواج". عندما يقف العملاق الأبيض الذي يبلغ ارتفاعه 100-منتصبًا باللون الأزرق الداكن، تضيء أجهزة الاستشعار المتلألئة في أعماق الأساسات بهدوء طريق الحكمة البشرية في تسخير المحيط.
