L'affidabilità è la caratteristica più importante di qualsiasi sistema Lidar galleggiante ed è un principio fondamentale della filosofia di progettazione di Blue Aspirations.Sulla base dell'esperienza del nostro team nei principi di progettazione dell'industria delle telecomunicazioniIl modello commerciale è stato anche progettato iterativamente utilizzando simulazioni per modellare percorsi di guasto ed eliminare singoli punti di guasto.Esempi chiave di come questi principi sono incorporati nel sistema Lidar galleggiante includono:
Poiché il movimento della boa influenza le misurazioni della direzione del vento e della velocità del vento del LiDAR, il sistema Blue Aspirations è dotato di un sensore di movimento per acquisire dati di passo e rotolamento ad alta risoluzione.e sensori di direzione e DGPS per ottenere informazioni precise sulla direzioneIl nostro algoritmo brevettato utilizza poi un metodo di proiezione per correggere i dati della velocità del vento LiDAR al piano orizzontale appropriato.Calcolando l'angolo di installazione del LiDAR spostato dal sensore di direzione, il sistema è inoltre in grado di trasformare i dati raccolti sulla direzione del vento nell'angolo corretto.
Moduli | Dettagli |
Boia |
- Diametro: 5 metri. -Altezza: 9 metri. -Peso: 14,5 t -Fluttività netta: 10,5 t - Struttura: armadi multipli - Materiali: PE, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile |
Sistema di ormeggio |
- profondità d'acqua: > 5 m - Ancoraggio: blocco di cemento e/o ancoraggio - ormeggio: ormeggio a un punto - regolabile in base alle esigenze specifiche del sito, compresa la profondità dell'acqua - Disponibile anche sistema di ormeggio multiplo |
Sistema di controllo |
- PLC industriali - o il controller incorporato di BA |
LiDAR |
- LiDAR:DUal LiDAR(default) (Versione offshore di Windcube; ZX 300M, Movelaser B300M) |
Fornitore di energia |
- Capacità della batteria: complessivamente 60 kWh in gruppi multipli; - Turbine eoliche: 2 × 350 W; - pannelli solari: 1600W, gruppi multipli; - Celle a combustibile: 2x110W con 224L di combustibile (facoltativo) |
Sistema di navigazione |
- AIS×1 - Riflettore radar × 2 - Luce di navigazione compatibile con IALA 1 × 1 Supporto di due luci di navigazione ma necessità di soddisfare il requisito dell'autorità locale |
Sistema di posizionamento |
- Direzioni: 0-360° - Precisione di direzione: 0,09° (2m di base) - Precisione di posizionamento: 0,5 m (orizzontale, modalità SBAS) |
Sensori di movimento | - sensore GNSS-INS × 2 o sensore GNSS-INS × 1 e sensore MRU × 1 |
Sistemi di comunicazione |
-Moduli SAT: Iridium SBD×1, altri moduli di dati SAT a banda larga (facoltativo); - Reti mobili: 2G/3G/4G×1; 2.4G/5G Wi-Fi×2; connessione Ethernet locale |
Acquisizione dei dati |
- PC industriali doppi - Interfacce: serie × 6, Ethernet × 2 |
Sensori idrologici |
- Sensore di corrente Doppler. - Sensore d'onda e sensore di profondità dell'acqua Sensore di salinità e temperatura dell'acqua |
A. MORTORING
Il sistema LiDAR galleggiante Blue Aspirations è dotato di monitoraggio remoto dello stato del sistema, della salute dei dati e della telecamera.
Il monitoraggio dello stato del sistema tiene traccia dei seguenti parametri ogni due ore:
· tensione del sistema;
· tensione della batteria;
· lo stato dell'alimentazione;
· lo stato di portata;
· lo stato delle perdite;
· posizione GPS; e
· distanza di compensazione
Il monitoraggio dell'integrità dei dati segue i seguenti parametri ogni due ore:
· lo stato dei dati di movimento;
· posizione e direzione;
· lo stato dei dati LiDAR; e
· stato dei dati delle stazioni meteorologiche.
Il monitoraggio delle telecamere comprende foto e video, se è presente una comunicazione satellitare a banda larga o una rete mobile, possono anche essere scaricati in pochi secondi.
- B.AcquisizioneE trasmissione
Il sistema memorizza i dati acquisiti nei suoi server IPC (PC industriali) redundanti su dischi SSD. Esegue automaticamente la correzione del movimento quotidianamente e memorizza i dati corretti di 1s e i dati medi di 10 minuti.Se è disponibile un segnale di comunicazione a banda larga (e.ad es. rete 3G/4G), il sistema caricherà sia dati ad alta risoluzione (dati LOS e dati del vento di 1 secondo) sia dati medi di 10 minuti.solo dati medi di 10 minuti verranno caricati sui server onshore tramite moduli SBD satellitari a banda strettaI server onshore possono essere forniti anche dal cliente.
Inoltre, Blue Aspirations può fornire dati di movimento ad alta frequenza, dati LiDAR LOS,e dati dello spettro d'onda per consentire un futuro post-elaborazione con l'evoluzione della tecnologia per l'elaborazione dei dati LiDAR fluttuanti.
Visualizzazione dell'acquisizione e della trasmissione dei dati
Trasmissione e consegna
Copia locale
Il sistema è dotato di router Wi-Fi doppi (supportando sia le bande 2.4G che 5G) il cui alimentamento è controllato tramite doppie connessioni SAT.I mantenitori possono scaricare tutti i dati da entrambi i server IPC nella boa tramite (S) FTP.
Caricare i dati medi di 10 minuti sul server onshore
Se non è presente una rete mobile, i dati medi di 10 minuti vengono caricati automaticamente sui server onshore quotidianamente tramite un doppio SBD SAT o un trasmettitore a banda larga SAT.Altrimenti una rete mobile viene utilizzata per caricare.
Caricare dati ad alta risoluzione sul server onshore
Se è disponibile una rete mobile o è equipaggiato un trasmettitore SAT a banda larga (facoltativo), i dati dei sensori ad alta risoluzione (compreso il LiDAR) possono essere caricati su server onshore tramite rsync o SFTP.
Consegna al cliente
Sono disponibili diverse opzioni per la consegna automatica e sicura dei dati al cliente. La consegna di e-mail con allegati crittografati o il caricamento automatico di file SFTP sono gli approcci preferiti.Il servizio di consegna dei dati è gestito dalla stessa Blue Aspirations senza alcun 3rdcoinvolgimento del partito.
Server locale
È possibile che i client configurino il proprio server locale, i dati possono essere trasmessi solo al server locale per mantenere i dati sicuri.
C. CONTROLLO dello stoccaggio e dell'accesso
Il sottosistema di archiviazione dei dati mantiene sempre copie ridondanti (sia localmente sul sistema LiDAR galleggiante che nei server onshore) per evitare perdite di dati inaspettate.Il file di dati è anche compresso con protezione password in formati 7z o zipQuesta password è nota solo a un dipendente autorizzato di Blue Aspirations e al suo cliente.
Il sistema LiDAR galleggiante contiene due server IPC. I dati di movimento grezzi, i dati LiDAR e altri dati dei sensori sono sincronizzati su entrambi i server e le unità SSD.Il controllo dell'accesso è abilitato nel sistema operativo IPC del sistema e solo agli ingegneri autorizzati è concesso l'accesso.
Dopo che i dati vengono caricati sui server onshore, vengono compressi e crittografati (restringendo di nuovo l'accesso solo ai dipendenti autorizzati di Blue Aspirations).
Blue Aspirations utilizzerà server cloud nel paese locale del sito o in base alle richieste dei clienti per lo spazio di archiviazione dei dati onshore.
D. FORMATO DELLA RELAZIONE
Blue Aspirations fornisce in genere dati ai clienti su base giornaliera in un file Excel contenente una colonna per ogni parametro misurato.Includiamo un rapporto che riassume i dati eolici di ogni mese e altri parametri, comprese le osservazioni relative al comportamento del sistema LiDAR galleggiante, al tempo, alla disponibilità, ecc., se del caso.
Inoltre, forniamo file di dati specifici per i clienti e rapporti mensili.
Il sistema LiDAR galleggiante Blue Aspirations è dotato dei seguenti sistemi di alimentazione:
1 Banche di batterie: 4 gruppi, per un totale di 60 kwh;
I Turbine eoliche: 2 × 350 W
I pannelli solari: 1600W, gruppi multipli
1 Celle a combustibile: 2 x 110 W, 8 serbatoi di combustibile, complessivamente 248 kwh
Analisi della potenza del sistema
Energia immagazzinata | Batterie ((12v,250AH) x 20 | Carburante ((M28, 31kwh) x 8 |
308 kwh | 60 kwh | 248 kwh |
LiDAR singolo o doppio | Consumo giornaliero di energia del sistema | Giorni solo con batterie e carburante |
LiDAR ZX singolo | 125w x 24h --> 3 kwh (giornaliero) | 102 giorni |
LiDAR a cubo di vento unico | 85w x 24h -->2,04kwh (giornaliero) | 150 giorni |
Doppio LiDAR | 180w x 24h--> 4,32 kwh (giornaliero) | 71 giorni |
Analisi della potenza nel progetto di verifica OWA FASE 2 a Dundee, in Scozia6 mesi
Energia totale prodotta nel progetto (kWh) |
Energia solare Generazione (kWh) |
Energia eolica Generazione (kWh) |
Potenza della cella a combustibile Generazione (kWh) |
|
Totale | 1148.51 | 880.14 | 210.81 | 57.56 |
Giorno per giorno | 6.38 | 4.89 | 1.17 | 0.32 |
Dalle tabelle possiamo vedere che il consumo totale del sistema (giornale) del LiDAR galleggiante può essere coperto dall'energia generata dai pannelli solari e dalle turbine eoliche, anche se entrambi i LiDAR sono alimentati.
Il nostro sistema di alimentazione è sufficiente per supportare il sistema LiDAR galleggiante con un sistema LiDAR doppio ((Hot standby).Utilizziamo anche un sistema di previsione dell'energia per prevedere l'output delle turbine eoliche e dei pannelli solari e pianificare meglio le strategie di utilizzo dell'energia.
Il grafico seguente mostra un tipico profilo di tensione del sistema. Manteniamo continuamente il sistema ben al di sopra del suo livello di tensione di sicurezza di 24,5 V.