D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

3 MONITORING-SYSTEMDas Monitoring-System (Abb. 2) wurde im Turm der WEA installiert, die mittlerweile seit14 Jahren in Betrieb ist. Die Messungen der Strukturantworten beschränken sich ausschließlichauf den Stahlturm der WEA. Im Einzelnen besteht das Messsystem aus sechs dreiaxialenBeschleunigungssensoren in fünf Ebenen, sechs induktiven Wegsensoren in zwei Ebenen,USA-1 (3D)UltrasonicAnemometer4 digitalchannelsinterfaceRS422PC2x temperature2x temperaturePowersupplyA/D incl.AmplifierPT100Converter18x acceleration6x displacement3x acceleration6x temperatue2x PCB-3713D1FD3Gaccelerometer1x PCB-3713D1FD3Gaccelerometer3x W5Kdisplacement transducer1x PCB-3713D1FD3Gaccelerometer1x PCB-3713D1FD3Gaccelerometer3x W5Kdisplacement transducer1x PCB-3713D1FD3Gaccelerometer24V DC power supply4x Spider8(32 channels)3x PT100 Converter(12 channels)3x PCB-393B12accelerometersechs Temperatursensoren aufden Wegsensoren und jeweilszwei gegenüberliegenden Temperatursensorenauf der InnenundAußenseite in unterschiedlichenHöhen. Die Beschleunigungssignaledienen dabei derIdentifikation der Eigenfrequenzenund Schwingungsformensowie der Systemdämpfung.Unter der Annahme eines abschnittsweiselinearen Materialverhaltenskönnen aus den Verformungssignalenzwei Spannungsebenendes Stahlturms berechnetwerden, mit deren Hilfedie dynamischen Schnittgrößendes Stahlturms ermittelt werdenkönnen. Die Temperaturmessungendienen der Temperaturkompensationsowie der Vermessungdes Temperaturgradienten.Auf dem Fundament derWEA sind zusätzlich drei seismischeBeschleunigungssensorenangeordnet. Vor dem Turmder WEA ist auf einem Mast einAbb. 2: Monitoring-Systemdreidimensionales Ultraschallanemometeraufgestellt, mitdem die horizontale Windgeschwindigkeit und die Windrichtung sowie die vertikale Windgeschwindigkeitund die Lufttemperatur gemessen werden. Vor Ort werden die Messdaten mitdrei verschiedenen Datenloggern aufgezeichnet, welche mit dem Messrechner im Turm derWEA verbunden sind. Der Messrechner überträgt die Messdaten über eine DSL-Verbindungauf ein Serversystem an der RU-Bochum, auf dem Softwareagenten die Messdaten synchronisierenund anschließend in einer relationalen Datenbank ablegen. Weitere Details zum Monitoring-Systemsind in [1] und [2] zu finden.In naher Zukunft ist die Erweiterung des derzeitigen Monitoring-Systems geplant. Derzeitgibt es noch keine direkten Messungen der Biegeverformungen des Turmes, die eine verbesserteBerechnung der Spannungskollektive ermöglichen würden. Im Moment werden die Verformungenüber die doppelte Integration der Beschleunigungszeitschriebe abgeschätzt, wasaus numerischen Gründen fehleranfällig ist, wegen der z.B. schwierigen Abschätzung derAnfangs- und Randbedingungen oder infolge Rauschens. Zudem ist es aufgrund des überlagertenRauschens nicht möglich, die Neigung des Stahlturms allein aus den Beschleuni-3239