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上海西齐机电设备有限公司

在大海上走路去上班


——西门子海上风电场维护服务船投运


近，西门子风电将两艘用于海上风电场维护的服务船投入使用。这些特殊的船只可以在海上风电场停泊数周，以使服务团队完成复杂的任务，而不需要再另外供应备件。
未来，或许我们使用的大部分电能都将来自可再生能源。海上风电场的前景尤为光明，因为海上的风力比陆地更强劲、更持久，并且公众反对声小。但对海上发电机组进行检修是一个艰巨的任务，因为它们往往远离陆地，所以当天气恶劣时，要前往海上风电场不仅困难而且危险重重。


本周，西门子的两艘全新海上服务运营船（SOVs）在德国罗斯托克港和汉堡港下水，有望彻底改变海上风电场服务格局。其所采用的尖端技术将大幅降低与天气相关的风险。


充满机会的海洋


负责西门子风电海上服务的西门子船舶与航空解决方案部门负责人René Wigmans表示：“这两艘新船为我们的检修服务和维护规划业务开辟了新的机会。这种船只每次可以在风电场停靠数周，因此，我们的技术人员可以名副其实地走路去上班。这将缩短恶劣天气造成的停工时间，提高工作效率。我们的技术人员也能够更加安全、更加便捷地2013年，西门子与丹麦造船企业Esvagt公司签订合同，建造以英国造船工程师William Froude（1810年–1879年）命名的服务运营船“Esvagt Froude号”及其姊妹船“Esvagt Faraday号”。虽然船身是在土耳其制造，但终装配是在挪威的Havyard Ship Technology造船厂完成。该公司在建造面向石油和天然气行业的特种船舶方面拥有丰富经验，但全新服务运营船在许多方面都是*一**的，要求一丝不苟的规划和专门的技术知识。


全体登船!


得益于颠倒式舰首设计和巨大的船尾甲板，Havyard的船只设计能够在巨浪滔天的大海上实现高速平稳航行。高大船头的另一个特征是非对称玻璃桥楼和大大的舷窗。巨大的后甲板为安全转移小型检修船提供了空间。


甲板下部是面积达430平方米的仓储区，可容纳6个标准集装箱，装载数以千计的备件。过去，短缺的备件必须由小型船只运来，这往往需要数小时航程。而这两艘新的服务船只可以将备件直接存放在船体内，并在现场直接使用。


对风电机组进行检修。与此同时，这种船只还可为风电场提供备件。”
负责北海Butendiek风电场海上服务的西门子项目经理Ingo Bischof表示：“这弥补了海上物流领域由来已久的缺失环节。管理一座风电场要求成熟精密的监控计划，我们的SOV让我们得以做到这一点。目前，北海海上风电场有80台风电机组。我们过去前往每台风电机组用时为30分钟。有了这种新的船只，前往风电场和在风电场内部转移的用时大大缩短，我们可以更加安全地转移技术人员，能够在比以往更加恶劣的天气条件下工作。”


这种船只的一个特别之处是荷兰Ampelmann公司建造的舷梯步桥，哪怕海面波涛汹涌，它也能确保技术人员安全前往发电机组。这个系统不是一个静态平台，而是一个长25米的液压步桥，它通过计算机控制来保持稳定位置，当船只随波起伏时，帮助它适应波浪运动。这个系统可以使技术人员“步行去工作”，哪怕在浪高2.5米时也能正常工作。


起锚！


漂浮在遥远的海面上，需要的不只是稳定的步桥。这些船只配备了特殊传动系统和柴油发动机，允许它们在漫长的维护过程中保持位置稳定。得益于西门子Blue Drive系统，这些柴油机能够低速运行，从而节省燃油。


服务运营船Esvagt Froude号的**个任务是从船籍港罗斯托克港前往BALTIC2风电场，为其提供检修和维护。差不多同一时期，与Froude号同样大小的Faraday号将驶离丹麦埃斯比约港，前往Butendiek风电场。


早在1874年，西门子的**艘Faraday 号下水完成敷设93,000公里海底电缆。新一代服务运营船将沿着开拓者的足迹，创造更加辉煌的历史。

“尝”得出盐水的机械追踪技术





在未来，西门子发电机、蒸汽轮机和燃气轮机等设备在运输途中将携带数据记录器。这些记录器可持续监测并报告设备的位置和状态。


**大的发电机重达900吨，大的蒸汽轮机重量则与之相当。大家可能都认为诸如此类的庞然大物应该百害不侵，然而事实远非如此。由于这些设备都属于高精密机器，客户对任何可能发生的意外都十分注意，接触到盐水就属于意外之一。从位于米尔海姆或柏林的西门子工厂出厂后，这些设备在途中就有可能受到盐水的侵害。
不间断监测


为了追踪这些贵重机器的运输路径并记录沿途的环境条件，西门子发电与天然气集团与外部供应商合作，研发了一款名为“数据记录器（data logger）”的智能运输监测系统。记录器配有多个传感器。它们可借助磁力吸附在机器上，持续测量温度、湿度、倾斜度、入射光强度和压力等关键参数。传感器读数通过蓝牙发送至机器运输集装箱内部的单元，后者再通过移动无线装置将这些数据及GPS位置信息转发至米尔海姆和柏林的工厂。在尚未覆盖移动通信网络的区域（如公海），数据记录器可在重新建立起连接前保存测得结果。
使用数据记录器的主要目的是确保贵重机器在被送往客户处的途中能够得到不间断的监测。记录器需要能够实时检测突发事件，如偏离计划路线或包装受损。记录器生成的数据可以帮助西门子确定意外事件是否会对轮机或其部件产生影响，以及是否应当采取有关措施。


即便运输过程一切顺利，这些数据也能提供宝贵的信息。如果检测出运输偏离计划路线，工程师可以根据这些数据确定具体地点或可能构成危险和造成延误的情况。在后一种情况中，物流计划人员可以为未来的运输选择新的路线。总的来说，西门子*希望数据记录器能够增强运输的可靠性，并提高运输过程的透明度。
电池改良，安全性提高


西门子从专门制造移动传感器的公司处采购数据记录器。双方进行合作，通过研发等延长了装置的使用寿命，并通过加密系统增强了数据安全性。现在，专门用于运输的基础款数据记录器所配备的电池可持续供电24个月，而非原来的4到6个月。系统每隔30分钟进行一次测量，并实时报告**出上限或低于下限的测得值。


这些数据将由专门的软件进行分析，并通过图表描绘出测得数值的变化趋势。当测得值**出预先设定的阈值时，数据记录器将向西门子自动发送包含所有相关信息的电子邮件，以便尽快采取对策。

轮机上的“骰子”





西门子正在使用摄影测量技术来快速精确地测量轮机部件，从而加快部件处理过程并确保它们符合技术规格。


在位于德国米尔海姆的西门子蒸汽轮机工厂中，重达14吨的阀体静静地躺在木枕上，看起来就像巨人线条起伏的膝盖。阀体表面布满了外形与骰子类似的带有白色斑点的黑色标记物。借助摄影测量技术，工程师可以不使用卷尺或量角器，直接对这些庞大部件的三维尺寸进行测量。这项技术已在米尔海姆的工厂内使用，标志着西门子**将这种技术应用于轮机测量。


节约时间


摄影测量技术并非新兴技术。早在19世纪中叶，它就已经被用于测量建筑物了。在过去20年间，它也曾被用于从空中测量地球表面。利用这种技术，用户可以根据从多个不同角度拍摄的照片，计算出三维物体的外形尺寸。在此过程中，相关软件将找出不同图像中的匹配细节，再利用这些匹配点根据相机已知的成像属性重构物体的三维形状。
为了测量轮机部件的三维尺寸，工程师需要在部件表面钻出许多小孔，整个过程耗时约两小时。这些小孔还有另一个作用，即作为数控铣削的参考点。当摄影测量技术检测出偏差时，它们可以作为数控铣削的参考点，帮助消除偏差。


摄影测量过程将采用配备无失真镜头的单反相机拍摄部件。由于每张照片都必须显示至少4个标记物，所以一个阀体需要拍摄约200张照片。


在过去，借助卷尺、指南针和特制划线台等工具人工测量这样的部件要耗费长达24小时。机械工程师Sven Illberger是米尔海姆工厂的3D测量技术*。他表示：“测量大型组件是我们生产过程中遇到的主要瓶颈。”


对比实物部件与CAD模型


完成对轮机部件的拍照后，专门软件将对图像进行处理，将标记孔变成点云，计算出部件的三维形状尺寸。


然后，软件会借助西门子的专业知识进一步处理这些信息。在此过程中，软件将对比通过摄影测量得到的实际数据与CAD模型中的设定值。通常，二者的差距仅有几毫米。对比完成后，多余的金属须被铣削掉。


米尔海姆工厂的质量保证团队已使用摄影测量技术约一年左右。此方法尤其适用于尺寸**过一米，且不要求加工公差小于半毫米的部件。从机车到风机的转子叶片，西门子有许多这样的产品。但是，米尔海姆的工程师计划将摄影测量技术先应用于测量其他轮机部件。Illberger表示，他们正在与柏林的西门子燃气轮机生产工厂和莱比锡的压缩机生产工厂探讨实施的可能性。供应商也可采用摄影测量技术来进行终检查，提高精度并加速对轮机部件的处理过程。


此外，位于印度尼西亚芝勒贡的西门子工厂也将引入摄影测量技术。这座工厂主要为蒸汽轮机提供钢制部件。Illberger称，越早在制造过程中使用摄影测量技术，在处理轮机部件时节省的时间和金钱也就越多。他补充道：“我们已朝大型部件的数字化迈出了一大步。”

德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200)，小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。