Con l'accelerata trasformazione della struttura energetica globale, l'energia eolica, quale componente fondamentale delle energie pulite, continua ad espandersi in termini di capacità installata. I parchi eolici sono per lo più situati in aree remote come regioni di alta quota, zone costiere e deserti, caratterizzati da stazioni sparse e condizioni operative difficili. Ciò impone requisiti stringenti per il controllo automatico delle apparecchiature, il monitoraggio dello stato e la gestione e manutenzione da remoto.
In questo contesto, il controller AK1 di APQ, ultracompatto e a basso consumo, con formato a caricatore, è stato applicato con successo ai sistemi di monitoraggio dei parchi eolici. Caratterizzato da dimensioni compatte, elevata affidabilità e numerose interfacce espandibili, funge da computer di bordo e collabora con il sistema di controllo principale per completare la raccolta dati delle turbine eoliche, la trasmissione in tempo reale e il controllo del collegamento delle apparecchiature, fornendo un supporto affidabile per il monitoraggio e la gestione intelligenti dei parchi eolici.
Punti critici per il cliente: ambiente ostile, spazio limitato, difficoltà di gestione e manutenzione.
Durante la fase operativa di un parco eolico, il cliente si trova ad affrontare le seguenti sfide:
1. Ambiente operativo difficile ed elevati requisiti di stabilità delle apparecchiature.
Situato in zone di alta quota, il parco eolico è soggetto a rigide temperature invernali (minime inferiori a -20°C), alte temperature estive, nonché a continue vibrazioni ed erosione sabbiosa durante tutto l'anno. I dispositivi commerciali standard non sono in grado di adattarsi a tali condizioni operative estreme e non riescono a garantire un funzionamento stabile a lungo termine in scenari di funzionamento non presidiato 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
2. Siti sparsi e costi elevati di gestione e manutenzione
Le turbine eoliche sono ampiamente distribuite in luoghi sparsi. Le tradizionali ispezioni manuali presentano una bassa efficienza e tempi di intervento ritardati in caso di guasto. La diagnosi dei guasti non può essere completata tempestivamente, il che limita l'efficienza della produzione di energia e aumenta le spese complessive di gestione e manutenzione.
3. Interconnessione complessa dei dispositivi e difficile raccolta dei dati
Le turbine eoliche sono dotate di vari sensori per la velocità e la direzione del vento, la temperatura, le vibrazioni e altri parametri, oltre a inverter, PLC, convertitori di frequenza e altre apparecchiature. Lo scenario in loco richiede hardware industriale con numerose interfacce e una forte scalabilità per supportare l'accesso da più dispositivi, l'elaborazione locale dei dati e una trasmissione affidabile a lunga distanza.
Soluzione APQ: Controller a caricatore serie AK1
Per risolvere i problemi sopra descritti, APQ offre una soluzione edge node basata sui controller ultracompatti a caricatore della serie AK1. Questa soluzione funge da computer ausiliario di livello inferiore nei parchi eolici, occupandosi della ricezione e della trasmissione dei dati e operando in coordinamento con il sistema di controllo principale di livello superiore.
1. Fattore di forma ultracompatto per un'implementazione flessibile
Grazie alle dimensioni ultracompatte di soli 139×95,5×43 mm, la serie AK1 supporta il montaggio a parete, su guida DIN e su scrivania. Può essere facilmente installata in spazi ristretti come armadi di controllo e armadi di connessione alla rete alla base delle torri delle turbine eoliche, senza occupare lo spazio di layout delle apparecchiature di controllo principali.
2. Design senza ventola per un funzionamento affidabile in ambienti difficili.
Caratterizzato da un telaio interamente in metallo e da un sistema di dissipazione del calore passiva senza ventole, offre robuste prestazioni antipolvere e antivibrazione. Con un ampio intervallo di temperatura operativa da -20℃ a 60℃, soddisfa pienamente i requisiti operativi dei parchi eolici in ambienti ad alta quota con variazioni di temperatura estreme e vibrazioni continue.
3. Ricche interfacce I/O per supportare la connettività multi-dispositivo
Dotata di 3 porte Gigabit Ethernet, 4 interfacce USB e 2 porte seriali RS232/485, la serie AK1 supporta anche 1 slot di espansione M.2 Key-M e 1 slot Mini PCIe. Ciò consente una connessione flessibile a dispositivi periferici come sensori di velocità del vento, monitor di vibrazioni, inverter, PLC e convertitori di frequenza, supportando l'acquisizione e la trasmissione dei dati.
4. Prestazioni stabili e affidabili per il funzionamento senza presidio
Supporta un ingresso CC ad ampio intervallo di tensione da 12 a 28 V e integra una funzione watchdog hardware con avvio automatico all'accensione (modalità AT/ATX regolabile). Il dispositivo si riavvia automaticamente in caso di anomalie di sistema, garantendo un funzionamento affidabile senza intervento manuale e operando in parallelo con il sistema di controllo principale per la ricezione e la trasmissione dei dati.
Risultati del progetto: funzionamento stabile, maggiore efficienza.
Dopo aver implementato la serie APQ AK1 come computer ausiliario di bordo, il parco eolico ha ottenuto risultati notevoli nel suo sistema di monitoraggio:
Stabilità operativa delle apparecchiature notevolmente migliorata:
Durante il funzionamento continuo in loco, la serie AK1 non ha subito interruzioni impreviste dovute a temperatura, vibrazioni o polvere. Ha completato in modo affidabile le attività di acquisizione e trasmissione dati, riducendo il tasso di guasto dei collegamenti ausiliari.
Efficienza di gestione e manutenzione notevolmente migliorata:
Sfruttando le capacità di espansione Ethernet e seriale multiporta della serie AK1, diversi piccoli dispositivi all'interno delle turbine (sensori, inverter, PLC, ecc.) sono stati collegati con successo al sistema di controllo principale. Ciò ha consentito l'elaborazione locale dei dati e la sincronizzazione con il cloud, migliorando la velocità di risposta complessiva della programmazione del parco eolico.
Un coordinamento più fluido del sistema di monitoraggio:
In qualità di nodo periferico, la serie AK1 ha completato la preelaborazione e la trasmissione stabile dei dati provenienti da sensori locali e piccoli dispositivi di controllo, eliminando i colli di bottiglia del collegamento dati e garantendo un'esecuzione efficiente dei comandi di programmazione provenienti dal sistema di controllo principale.
Il controller AK1 di APQ, ultracompatto e a basso consumo, con design a caricatore, dimostra un eccellente valore applicativo come computer ausiliario di livello inferiore negli scenari di monitoraggio dei parchi eolici, grazie al suo fattore di forma compatto, al basso consumo energetico, all'elevata affidabilità e alla ricca gamma di interfacce. È progettato per scenari quali piccoli dispositivi di controllo ausiliari e semplici armadi di accumulo di energia, responsabili del collegamento di inverter, PLC, convertitori di frequenza e altre apparecchiature, e della cooperazione con il sistema di controllo principale per completare la ricezione e la trasmissione delle informazioni. Ciò aiuta i clienti a superare le sfide di O&M poste da ambienti difficili e siti distribuiti. In futuro, APQ continuerà a consolidare la sua presenza nel settore delle nuove energie, fornendo soluzioni di calcolo industriale efficienti e affidabili per ambienti operativi più difficili.
Data di pubblicazione: 30 aprile 2026
