Résumé du projet

Situé dans une zone montagneuse à une altitude de plus de 2 000 mètres , le parc éolien exploite 80 éoliennes , chacune d'une capacité nominale de 3 MW et d'une longueur de pale d'environ 68 mètres.

L'inspection de ces grandes pales d'éoliennes en haute altitude présente des défis considérables pour les méthodes d'inspection manuelle classiques. Les opérateurs doivent grimper au sommet des éoliennes et inspecter les pales en hauteur, ce qui soulève des problèmes d'efficacité et de sécurité.

Une inspection manuelle traditionnelle prend environ 2 heures par turbine.

Afin d’améliorer l’efficacité des inspections et de réduire l’exposition du personnel aux risques liés au travail en hauteur, le parc éolien a introduit l’inspection des pales par drone.

Équipés de caméras zoom haute définition et d'équipements de détection de défauts par ultrasons , les drones peuvent effectuer une inspection complète d'une seule pale de turbine en environ 15 minutes.

Les données d'inspection permettent aux équipes de maintenance d'identifier rapidement les fissures mineures des pales, les défauts de revêtement et autres dommages potentiels, ce qui permet une maintenance opportune avant que les défauts ne se transforment en pannes plus graves.

La Problématique

Environnement opérationnel de haute altitude

Le parc éolien est situé à une altitude de plus de 2 000 mètres , ce qui crée des défis supplémentaires pour le personnel d'inspection et de maintenance.

Travailler dans un tel environnement exige une attention particulière à la fois à l'efficacité opérationnelle et à la sécurité du personnel.

Grandes pales de turbine

Chaque turbine possède des pales d'environ 68 mètres de long , ce qui rend difficile une inspection manuelle complète.

Les inspecteurs doivent accéder aux structures surélevées des turbines et examiner les grandes surfaces des pales afin de déceler d'éventuels défauts.

Longues périodes d'inspection manuelle

L'inspection traditionnelle nécessite environ 2 heures par turbine.

Pour un parc éolien de 80 turbines , les inspections manuelles répétées peuvent nécessiter beaucoup de temps et de main-d'œuvre.

Risques liés au travail en hauteur

L'inspection manuelle oblige les travailleurs à grimper au sommet des turbines et à travailler en hauteur, ce qui crée un risque potentiel de chutes et augmente la complexité des opérations d'inspection.

Détection difficile des dommages à un stade précoce

Les petites fissures, les défauts de revêtement et autres dommages précoces aux lames peuvent être difficiles à identifier par une simple inspection visuelle classique.

La détection précoce de ces défauts est essentielle pour prévenir des défaillances plus graves des pales et des arrêts imprévus de la turbine.

La solution d'inspection par drone

Pour relever ces défis, le parc éolien a mis en place un système d'inspection des pales de turbines par drone.

Les drones sont équipés de :

• Caméras zoom haute définition
• Équipement de détection de défauts par ultrasons
• capacités de vol aérien pour l'inspection des pales de turbine
• Acquisition d'images haute résolution
• collecte de données d'inspection

Le drone peut s'approcher et inspecter les pales de grandes turbines sans que les ouvriers aient besoin de grimper sur la turbine.

L'inspection complète d'une seule pale de turbine peut être réalisée en environ 15 minutes , ce qui réduit considérablement le temps d'inspection par rapport aux méthodes manuelles traditionnelles.

Comment fonctionne l'inspection par drone

1. Préparer la mission d'inspection

L'équipe d'inspection identifie la turbine à inspecter et définit la zone d'inspection requise ainsi que le plan de vol.

2. Déployer le drone d'inspection

Le drone est déployé autour de la turbine et s'approche des pales tout en maintenant une position d'inspection sûre.

3. Capturer des images haute résolution

La caméra zoom haute définition capture des images détaillées de la surface de la lame.

Cela permet au personnel d'inspection d'examiner des zones qui peuvent être difficiles à évaluer depuis le sol.

4. Effectuer la détection des défauts

L'équipement de détection de défauts par ultrasons fournit des données d'inspection supplémentaires permettant d'identifier les défauts potentiels qui pourraient ne pas être évidents par la seule inspection visuelle.

5. Identifier les défauts de la lame

Les images haute résolution collectées et les données de détection des défauts sont analysées afin d'identifier des problèmes tels que :

• Fissures mineures
• Dommages de surface
• Défauts de revêtement
• Autres anomalies potentielles de la lame

6. Soutenir la maintenance préventive

Lorsque des défauts sont identifiés, les équipes de maintenance peuvent programmer les réparations avant que les dommages ne s'aggravent. Cela favorise une approche plus proactive de la maintenance des éoliennes.

Technologies Clés

Caméra zoom haute définition

L'imagerie haute résolution permet une inspection détaillée des grandes surfaces de pales depuis une position aérienne. Elle fournit aux équipes de maintenance des données visuelles qui peuvent être examinées et analysées après l'inspection.

Détection de défauts par ultrasons

La technologie d'inspection par ultrasons fournit des données supplémentaires de détection des défauts, permettant d'identifier les défauts potentiels des lames au-delà de l'inspection visuelle conventionnelle.

Inspection aérienne par drone

Le drone permet d'accéder facilement aux pales des turbines sans que les inspecteurs aient à grimper physiquement au sommet de celles-ci. Cela contribue à réduire le recours au travail en hauteur lors des inspections de routine des pales.

Données d'inspection haute résolution

La combinaison d'images haute résolution et de données de détection des défauts fournit aux équipes de maintenance des informations plus détaillées pour évaluer l'état des pales.

Résultats du projet

La mise en œuvre de l'inspection par drones a permis d'améliorer considérablement l'efficacité de la maintenance des éoliennes.

Temps d'inspection réduit de 2 heures à 15 minutes

L'inspection complète d'une seule pale de turbine peut être réalisée en environ 15 minutes , contre environ 2 heures avec les méthodes d'inspection manuelles traditionnelles.

Cela améliore considérablement l'efficacité des opérations d'inspection des turbines à grande échelle.

23 cas de dommages causés par des lames ont été identifiés en 2023.

Les inspections par drones ont permis d'identifier un total de 23 dommages aux pales en 2023. La détection précoce a permis au parc éolien d'organiser des réparations en temps opportun et de réduire le risque que les défaillances de pales ne dégénèrent en incidents plus graves.

120 heures de temps d'arrêt en moins par turbine

Chaque turbine a permis de réduire les temps d'arrêt d'environ 120 heures par an , contribuant ainsi à améliorer la disponibilité globale des équipements.

Environ 360 000 kWh de production d'électricité supplémentaire

La réduction des temps d’arrêt a contribué à une production d’électricité annuelle supplémentaire d’environ 360 000 kWh par turbine.

Des retombées économiques annuelles de plus de 2 millions de yuans

L’amélioration de la disponibilité des turbines et de la production d’électricité a généré plus de 2 millions de RMB de bénéfices économiques annuels supplémentaires.

De l'inspection manuelle à la maintenance prédictive

L'inspection traditionnelle des éoliennes nécessite souvent une main-d'œuvre importante, des temps d'inspection prolongés et un travail en hauteur.

L'inspection par drone offre une alternative plus flexible en amenant l'équipement d'inspection directement au niveau des pales de la turbine.

Dans ce projet, la combinaison de l'imagerie aérienne haute définition et de la détection des défauts par ultrasons a permis au parc éolien d'identifier plus tôt les défauts des pales et de réagir avant que des dommages mineurs ne se transforment en pannes plus graves.

Cela engendre un passage d'une maintenance réactive à une approche plus proactive et axée sur les données en matière de gestion des actifs éoliens.

Une méthode plus intelligente pour inspecter les pales des éoliennes

Pour les parcs éoliens situés en haute altitude et en zone montagneuse, un entretien efficace des pales des turbines est essentiel tant pour la sécurité d'exploitation que pour la production d'électricité.

Ce projet démontre comment l'inspection par drone peut aider les exploitants de parcs éoliens :

• Inspecter plus rapidement les grandes pales de turbines
• Réduire l'exposition du personnel aux risques liés au travail en hauteur
• Identifier les défauts mineurs à un stade précoce
• Réduire les temps d'arrêt des turbines
• Augmenter la production annuelle d'électricité
• Améliorer la valeur économique des actifs des parcs éoliens

En combinant l'inspection aérienne par drone, l'imagerie haute définition et la détection des défauts par ultrasons , les exploitants de parcs éoliens peuvent adopter une approche plus efficace et proactive de la maintenance des pales de turbines.