海上项目的成功取决于战略性维护

在风力发电机维护方面，业主的目标一般可以总结为：提前的故障预测可以减少计划外停机时间，提高整体盈利能力，延长风机寿命。智能状态监测系统（CMS）能够准确地实现故障预测，这是前瞻性维修过程中最重要的元素。

CMS使风电场业主能够实施基于知识库的维护策略；是反应性、预防性和前瞻性维护的精心组合。反应性维护只是在等待零件发生故障后对零件进行更换。预防性维护根据历史数据估计维修的间隔时间。前瞻性维护使用实时数据在故障发生之前进行预测。

三种方法的有效组合依赖于受影响零件和故障的严重程度。它还需要持续获取和分析大量的相关数据。这些数据的收集由专业的CMS硬件来完成。但是，为了获得有用的信息，必须将其存储在容易访问的位置以方便进行分析。这种分析将原始数据先转化为信息，然后转化为制定前瞻性维护决策所依据的知识。

风电CMS数据的收集是通过具有循环维护过程的互联网赋能的测量系统进行的。所述循环维护过程最初先建立基线，然后定期收集 CMS 数据并检查其与基线的所有偏差。如果发生变化或出现警报，则可以计划和执行相应的维护。最后一步是在进行完维护操作后重新建立新的基线。

由于访问限制，维修风机的成本通常很高。当风机位于海上时，这些成本会大幅提升。海上维护需要复杂的后勤准备才能对风机进行处理，并且需要安全的天气条件才能在海上运送维护团队。

为了降低这些成本，风机业主必须能够对维护操作进行规划和组合。为此，适用的解决方案是通过智能状态监测对正在发育中的故障做及早的检测。通过将物联网驱动的硬件和基于云的软件相结合，可以看到提前的预警信号。

在硬件方面，各种传感器将数据收集并整理到本地 CMS 边界设备，该设备再将数据传输到云端之前先执行一些后处理操作。这种集成方法确保数据收集完全同步，避免使用多个连接。因此，数据传输过程中的瓶颈得以消除，进而提高了网络安全性。通过一个安全链接传输数据，而不是使用多个单独的系统的数据传输，为风机业主提供了一种更安全的选择方式。

一旦边界设备将数据传送到云服务器，CMS 监测软件就可以对其进行进一步处理分析。之后分析人员使用这些数据来搜索趋势和异常，如需任何操作，将通知维护团队。结果会共享在云服务器中，可从任何授权设备在线访问这些信息。之后维护团队能够更好地计划维修，包括订购正确的零件和设置优化的时间表。

将物联网测量设备与基于云的分析结合使用具有多种好处。首先，任何与控制相关的 CMS 数据都与风机控制系统在本地共享，从而简化了数据收集的过程。其次，由于较少的连接和较少的外部数据，IT 开销仍然很低。

除了网络安全的提升外，所有数据都可以在同一个地方被获取到，不仅可以提供所有风机的整体性能概览，还可以提供机组中每一台风机的性能情况。分析结果随时随地可用性，增强了分析师和维护团队之间的沟通。最后，这种云系统还允许风机业主将振动分析等专业任务外包给第三方专家。

由于存在规模性效益，许多风电场业主选择将 CMS 流程，尤其是数据分析外包出去。凭借经过认证的状态监测中心，训练有素的专家团队 24/7 提供全天候服务。大量互连的风机使数据库不断加大，这些专家可比任何检查单台风机性能和状况的单个风场业主更快、更准确地获得更深入的分析结果。

简而言之，这意味着可以在风机故障变得严重并造成重大损坏之前，更早地检测到故障并进行处理。与独立专家的合作还可以让风场业主拥有更多的 OEM 独立性，同时让现场团队能够专注于发电和维护。

使用状态监测，风机业主必须首先定义可能的故障或故障模式，以及它们对机器寿命的影响；然后可以安装智能 CMS 硬件来专门监测这些故障模式并向云服务器提供相关的数据。实际的监测和分析可以外包给专业的第三方供应商。

状态监测是一个不断发展的过程；随着知识的积累，预测的准确性会提高。不断增长的海上风机和悬浮式风机领域提供了大量尚未利用的数据，这些数据将进一步改进维护策略，提供更准确的预测，并有助于延长风力发电机的寿命。