CWPC2024

CWPC2024:江阴市科诚技术有限公司研发工程师孟昭旭发表《风电叶片智能检测解决方案》的演讲

2024-04-29     播放:24

各位专家上午好,我来自江阴市科诚技术,我分享的主题是:风电叶片智能检测解决方案。

风电叶片作为风电设备核心的组件现在成本比较高,叶片也做的越来越大,工艺也由原来的灌注工艺转为拉挤工艺,主要是由玻板和碳板复合材料制作而成的。最近几年对无损检测,复合板材无损检测和叶片的无损检测有了巨大的实际工程需求。近几年来一些高校、企业、研究所也在无损检测方面做了许多研究工作。

(图示)我罗列了常见的检测技术,各有优缺点,应用范围各不相同。在实际应用当中,可能几种方法结合起来使用,有的用于初检,有的用于复检。对于复合材料板材和叶片来说,可能最常用的还是超声波相控技术,以前超声波相控仪器还是进口品牌为主。最近几年无论是仪器和探头,都有了长足的进步。而且从性能和功能上面已经相差无几,再加上进口品牌的采购周期、售后问题,所以国产品牌仪器也受到大家的青睐。

这里我提了叶片全过程可视化追溯的概念,以前主机厂也提过类似的概念,也就是从制造环节到运输环节,到叶片服役环节都要做到全过程的质量监测和检测。比如说制造环节,比如运输环节最好有全程的视频监控,服役阶段需要定期巡转的记录,每个环节都有自己的痛点。

制造环节的复合板材检测,正常在拉挤产线上,目前检测方式主要是人工推手持滚轮,人工检测。这种最大的问题就是效率太低,而且不能持续检测、实时分析。所以现在一些客户需要板材提供100%全检的无损检测报告,这种通过人工来检已经无法实现,只能靠自动化设备。

制造环节的叶片检测,主要是扫台架,为了赶时间1个扫台架不够,那就上2个、3个。如果测UD或者测小梁的话,还要登高操作,然后扫描完还要评图,评图也是很浪费时间的事情。

叶片运输环节,其实这个环节对于主装厂来说最关心的2个问题:叶片运输途中是不是有磕碰和损伤;还有是振动是否超标,这两个主装厂最关心的问题。如果说有损伤,是不是有瞒报和私自维修的情况,以前遇到过的。还有振动超标会不会造成叶片有内伤。在服役阶段,目前来说手段主要是人工攀爬或者无人机形式。这种只能检测一些大缺陷,对于小缺陷和内部缺陷检测不出来,所以叶片的定期巡检显得非常重要了,而且定期巡检可以减少一些破坏性的故障。

这3个环节,我们江阴科诚都有相应的解决方案。制造环节,我们有板材无损在线检测系统。叶片探伤,我们有叶片探伤车和平姿叶片爬坡壁小车。运输环节,我们有叶片运输过程监测系统。服役阶段,我们两个机器人,这是两个新品,一个是维修打磨用的,另一个是无损检测巡检用的,这两个是新品,我们在今年下半年或者明年年初推向市场。

我们的板材无损在线检测系统,这个可以和不同厂家二级产线或者倒卷机上整合在一起,功能可以实时检测分析,AI自动识别缺陷、缺陷信息推送功能、离线数据保存分析。板材检测规格可以做到40-200mm的宽度,3-10毫米都可以检测。板材移动速度可以做到每分钟8米,所以有些厂家把我们的设备用在倒卷机上。这是我们的一个特色功能,缺陷自动识别,只需要简单的参数设置就可以实现缺陷的自动评价,三级缺陷L1、L2、L3,还可以自动生成缺陷报表,可以导出Excel或者PDF格式。

推送功能也是我们一个特色功能,现在企业办公用的企业微信、钉钉比较多,有的公司可能还有自己的MAS系统,我们都支持消息推送,可以建一个群,我们就把在线检测的缺陷信息发送到钉钉群里或者微信群里,也有接口和MAS系统对接。

叶片探伤车的产品,采用超声波相控阵技术,AGV车体,探头检测,柔性连接,自动随行,适配各种叶型。这是产品的技术参数,3种宽度可选,3档速度可调。大概90米叶片,全部PS面和SS面两个面,用时两个半小时。我们探头最高升高到5米6,有特色的功能是轴向可以自动行走的,不用人操作,弦向自动调节。还有水循环系统回收过滤,加一箱水可以测4个叶片左右。这是我们实测的照片,可以测主梁、辅梁、UD,都可以测试的。这里是一个软件功能,检测分析一体的,然后缺陷管理、离散TCG,一些自动报表的功能。

(图示)这是探伤车的一个重磅功能,我们可以检测叶片的AI自动识别缺陷,这种通过算法加上一些图像处理算法,可以识别叶片缺陷,这样可以大大缩短评图的时间,提高叶片检测效率。当然还有一个特征数据库,有的企业涉及保密问题,可以离线也可以存在云服务器上。

平姿叶片爬壁小车,设计这个主要是由于叶片越来越大,已经立不起来了,传统检测方式不适用了。所以我们研发了平姿叶片爬壁小车,可以在叶片各种姿态下都可以测试,比如说平躺着或者立着都可以测试。当然也可以利用补强固化时间段,把无损检测工作测试完,相当于节省了工位占用的时间。

这里软件功能和叶片探伤车基本差不多的,我们爬壁小车时间情况会更强一点,在叶片立起来或者平躺都可以的,叶片探伤车只能在叶片竖起来时才能检测。

这是运输阶段叶片运输过程监测系统,这个也是应对主机厂的诉求,集成了软硬件、各种传感器、摄像头实现的。功能有实时视频监控、振荡数据实时上传,包括曲线分析之类的。还有一些Web端可视化大屏监控,预警功能,比如振动的情况、偏载的情况。

最后,我再简单介绍一下江阴科诚技术有限公司,我们公司成立于2009年,深耕风电设备、自动化设备多年,也是国内风电设备、自动化设备的主要提供商。如果大家对我们的设备感兴趣,也可以跟我们联系。

我的分享到此结束,谢谢大家!