18 juillet 2022 - GEHydro, la division des énergies renouvelables de Grenoble, société énergétique mondiale basée en France GE, a annoncé au public qu'elle avait lancé un projet pilote visant à utiliser des capteurs sans fil RFID pour suivre les conditions autour des pièces en rotation à l'intérieur des générateurs pour la gestion des contraintes. et les données de température. Le principe est d'utiliser les conditions de transfert d'énergie de la technologie RFID pour fixer des étiquettes sur des pôles (également appelés pôles convexes) qui tournent autour du rotateur, éliminant ainsi le besoin de fils ou de piles.

La partie matérielle du système utiliserait des étiquettes RFID personnalisées HID Global avec des puces de capteur Asygn et des lecteurs ImpinjRFID avec des antennes SensThys, tandis que la partie logicielle utilise le propre système de gestion logicielle de GE Hydro. Le nouveau système capture les données des capteurs de dizaines de pôles dans chaque rotor, lui permettant de détecter toute panne potentielle ou besoin de maintenance de l'équipement de production d'électricité. Selon les sources, les étiquettes RFID personnalisées du système et associées à une solution complète permettent aux services publics d'énergie renouvelable pour optimiser la production d'énergie en fonction des données relatives au moment où chaque rotor fonctionne de manière optimale ou lorsque la charge peut être trop élevée.

Le projet a été lancé en 2018 lorsque l'entreprise recherchait une technologie capable de réduire le risque de panne inattendue du rotor en fournissant un aperçu en temps réel de l'état de ses rotors en fournissant des informations sur l'état et les données de l'équipement. Par exemple, une température élevée du rotor pourrait indiquer un problème mécanique potentiel susceptible d'endommager l'ensemble du système ou de nécessiter un temps d'arrêt pour réparation.

HID a construit une étiquette RFID métallique intégrée à une puce Asygn, personnalisant l'antenne de l'étiquette pour fonctionner dans les conditions uniques d'une centrale hydroélectrique. Grâce à la puce, les données générées par les transmissions de puissance reçues des lecteurs RFID peuvent être détectées et utilisées, tout en synchronisant également la plupart des lecteurs RFID UHF EPC standard du marché. GE Hydro devrait être en mesure d'étendre la solution en temps réel cette année.

Les facteurs environnementaux présentent des défis uniques pour l’utilisation de la technologie RFID. Premièrement, les étiquettes sont exposées à des températures supérieures à 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit). En conséquence, les ingénieurs de HID ont construit des étiquettes qui devaient non seulement résister à la chaleur, mais également transmettre à la même distance de lecture (environ 1,5 mètres (4,9 pieds)), quelle que soit l'exposition à des températures élevées.

Un autre défi consistait à attacher une puce à chaque étiquette pour mesurer la température et les changements sur la tige, plutôt que sur les autres matériaux qui l'entourent. L'étiquette utilise une conception qui se monte directement sur le métal, tandis que la puce repose sur la surface du métal suivi.

Mais le plus grand défi était la rotation du rotor. Le système tourne à 800 tours par minute, ce qui donne au lecteur environ 10 millisecondes pour transmettre l'énergie nécessaire à l'alimentation de la puce, puis recevoir les lectures des capteurs de la puce. L'antenne tag est optimisée pour une transmission à grande vitesse dans cet environnement. Lorsque le lecteur identifie l'étiquette, la puce de l'étiquette doit recevoir l'énergie, terminer la mesure du capteur et renvoyer la transmission, cette série d'actions doit donc être effectuée en 10 millisecondes.

GE Hydro souhaitait capturer davantage de données sur les problèmes potentiels ou les pannes d'équipement en ajoutant des capteurs de contrainte à une solution existante. Par exemple, l’expansion d’une plaque métallique à haute température crée un risque de fracture. Grâce à cette technologie, GE Hydro souhaitait détecter les changements de température ainsi que la manière dont ces fluctuations affectent l'intégrité des pièces métalliques. Le lecteur Impinj Speedway R420 avec antenne SensThys SensRF-101 peut ensuite capturer les numéros EPC et UID et d'autres données de capteur dans un bloc de mémoire dédié qui peut être utilisé pour les lectures de capteur.

La solution détecte non seulement tout problème avec les machines en temps réel, mais permet également aux services publics de mieux gérer ainsi que la maintenance préventive. Par exemple, en capturant périodiquement des données et en détectant les changements progressifs des conditions, le système RFID peut analyser les conditions qui provoquent de tels changements, ainsi que surveiller le taux de dégradation des pièces pour surveiller quand une maintenance préventive doit être programmée.

À long terme, HID Global et Asygn prévoient de commercialiser le système de détection sans fil pour qu'il soit utilisé par d'autres sociétés de services publics. Ils auraient également l’intention d’utiliser cette technologie dans les soins de santé, l’agriculture et d’autres domaines.