JFE Engineering và Đại học Khoa học Tokyo phát triển công nghệ phát hiện bất thường cánh tua-bin gió bằng âm thanh và hình ảnh
Ngày 9/1/2026 – Công nghệ & Sản phẩm
JFE Engineering và Đại học Khoa học Tokyo đã cùng phát triển công nghệ phát hiện hư hỏng và sự cố của cánh tua-bin gió thông qua phân tích âm thanh và video, giúp giảm đáng kể rủi ro hỏng hóc và nâng cao hiệu quả vận hành các nhà máy điện gió.
Công nghệ mới sử dụng thiết bị thu âm và camera được lắp đặt tại chân tháp tua-bin gió. Thông qua việc ghi nhận các âm thanh bất thường phát sinh từ bề mặt cánh quạt bị hư hại và phân tích hình ảnh chuyển động, hệ thống có thể xác định vị trí và mức độ bất thường. Đáng chú ý, quá trình giám sát được thực hiện khi tua-bin vẫn đang vận hành, cho phép phát hiện sớm từ xa mà không cần dừng máy.
Theo JFE Engineering, công nghệ phát hiện bằng âm thanh đặc biệt phù hợp để nhận diện tổn thương trên bề mặt cánh quạt. Hệ thống khai thác hiệu ứng Doppler, hiện tượng trong đó nguồn âm di chuyển theo vòng quay của tua-bin, để xác định nguồn phát tiếng ồn bất thường, định vị khu vực hư hỏng và đánh giá mức độ tổn thương.
Trong khi đó, công nghệ phát hiện bằng video được kỳ vọng mang lại hiệu quả cao trong việc phát hiện hư hỏng bên trong cánh quạt. Bằng cách phân tích video, hệ thống xác định tần số dao động riêng của cánh, từ đó ước tính mức suy giảm độ cứng của kết cấu dựa trên sự thay đổi của tần số này.
Theo hai đơn vị, đây là lần đầu tiên trên thế giới một công nghệ kết hợp cả âm thanh và hình ảnh được phát triển cho mục đích phát hiện bất thường của cánh tua-bin gió. Mặc dù từng công nghệ có thể vận hành độc lập, việc kết hợp đồng thời hai phương pháp giúp nâng cao độ tin cậy và cho phép phát hiện sớm hư hỏng. Cả hai công nghệ đều đã được nộp đơn đăng ký sáng chế, với mục tiêu sớm đưa vào ứng dụng thực tế.
Trong dự án này, JFE Engineering phụ trách xây dựng концепt phát triển, thu thập dữ liệu và phát triển thiết bị, trong khi Đại học Khoa học Tokyo đảm nhiệm việc xây dựng cơ sở lý thuyết và kiểm chứng dữ liệu.
Hiện nay, việc kiểm tra cánh tua-bin gió chủ yếu được thực hiện bằng cách dừng tua-bin và tiến hành kiểm tra trực quan ở độ cao, sử dụng nhân công hoặc thiết bị bay không người lái. Phương pháp này không chỉ làm giảm sản lượng phát điện mà còn gia tăng chi phí bảo trì. Công nghệ mới được kỳ vọng sẽ giải quyết hiệu quả các hạn chế này, góp phần nâng cao độ tin cậy và tính kinh tế của điện gió.
Công nghệ phát hiện bất thường bằng âm thanh
-
Phát hiện bất thường dựa trên sự thay đổi của âm thanh phát ra từ cánh quạt
-
Phát hiện hư hỏng trên bề mặt cánh quạt
-
Không cần lắp đặt cảm biến trực tiếp trên cánh
Minh họa trong hình:
-
Vị trí hư hỏng trên cánh tạo ra âm thanh bất thường
-
Âm thanh được thu bằng micro (mic) đặt tại chân tháp
Công nghệ phát hiện bất thường bằng video
-
Đo tần số dao động riêng của cánh quạt thông qua phân tích video
-
Ước tính sự thay đổi độ cứng của cánh từ biến động tần số dao động
-
Phát hiện hư hỏng bên trong cánh quạt
-
Không cần lắp đặt cảm biến trực tiếp trên cánh
Minh họa trong hình:
-
Dao động của cánh quạt được ghi nhận bằng camera
-
Phân tích chuyển động để đánh giá tình trạng kết cấu bên trong
Ý nghĩa tổng hợp của hình minh họa
-
Kết hợp âm thanh (micro) và hình ảnh (camera) đặt tại chân tháp tua-bin
-
Cho phép giám sát từ xa, liên tục, không cần dừng tua-bin
-
Phát hiện được cả hư hỏng bề mặt lẫn hư hỏng bên trong
-
Giảm chi phí bảo trì, giảm rủi ro sự cố và mất sản lượng điện
