在風(fēng)機(jī)葉片長達(dá)二十余年的工作周期里，如何穿透復(fù)合材料“軀殼”，感知其內(nèi)部累積而產(chǎn)生的微觀損傷，是全球風(fēng)電行業(yè)提升設(shè)備可靠性的挑戰(zhàn)。如今，一項(xiàng)源自鹽城綠色低碳科創(chuàng)園的創(chuàng)新技術(shù)，正將這一愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。通泰恒盛（江蘇）科技有限責(zé)任公司研發(fā)的第三代Sloan-FDECH-Ⅲ聲發(fā)射監(jiān)測主機(jī)，憑借其“空氣耦合聲發(fā)射技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)機(jī)葉片內(nèi)部損傷的非接觸、高靈敏度“聆聽”，推動(dòng)風(fēng)電運(yùn)維從被動(dòng)檢修邁入預(yù)測性維修的新時(shí)代。

“我們始終在探索，如何讓沉默的風(fēng)機(jī)葉片‘開口說話’，在結(jié)構(gòu)性損傷的萌芽階段就提前預(yù)警?！蓖ㄌ┖闶⒍麻L胡波的一句話，道出了研發(fā)的初衷。風(fēng)機(jī)葉片由玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成，其損傷始于微觀的纖維斷裂或基體開裂，極具隱蔽性。而行業(yè)現(xiàn)有基于振動(dòng)分析、聲紋識別或運(yùn)行數(shù)據(jù)（SCADA）的監(jiān)測方法，或因現(xiàn)場環(huán)境噪聲干擾過大，或因?qū)?nèi)部早期損傷極不敏感，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、早期的預(yù)警。“能否找到一種方式，直接‘捕捉’材料本身在應(yīng)力作用下微觀失效時(shí)釋放出的獨(dú)特信號？”正是基于這一思考，通泰恒盛團(tuán)隊(duì)將目光投向了聲發(fā)射技術(shù)，并最終攻克了在復(fù)雜野外環(huán)境下實(shí)現(xiàn)“空氣耦合非接觸式采集”的難題。

這一突破性思路，最終結(jié)晶為第三代產(chǎn)品——Sloan-FDECH-Ⅲ。它不再需要在葉片表面緊密安裝傳感器，而是通過高靈敏度探頭，在空氣中捕捉由葉片內(nèi)部損傷釋放出的彈性波信號?！斑@就像為風(fēng)機(jī)配備了一位擁有超聽力的‘哨兵’，能在狂風(fēng)呼嘯中，依然辨識出結(jié)構(gòu)細(xì)微開裂的獨(dú)特‘聲指紋’?！奔夹g(shù)負(fù)責(zé)人李文成形象地比喻道。該系統(tǒng)的采樣分辨率達(dá)到16位，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間快至1微秒，傳感器可有效捕捉1kHz至60kHz頻段的聲發(fā)射信號，確保了監(jiān)測的精確性與實(shí)時(shí)性。

然而，僅僅“聽到”信號還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。真正的技術(shù)壁壘在于如何從嘈雜的現(xiàn)場環(huán)境中提取有效特征，并準(zhǔn)確判斷損傷的類型、嚴(yán)重程度與發(fā)展趨勢。為此，通泰恒盛的研發(fā)并未停留在信號處理層面，而是深入到了材料損傷的物理本質(zhì)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將微觀力學(xué)失效理論（MMF）與連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)相結(jié)合，從復(fù)合材料損傷的物理源頭出發(fā)，構(gòu)建了葉片漸進(jìn)失效與疲勞失效的理論模型?！斑@意味著，我們不僅是在處理數(shù)據(jù)信號，更是在理解和數(shù)字化模擬葉片材料‘衰老’與‘受傷’的內(nèi)在過程?！蓖ㄟ^長期采集并分析聲發(fā)射信號的特征值，系統(tǒng)能夠?yàn)槊總€(gè)葉片甚至特定部位建立個(gè)性化的劣化模型，從而實(shí)現(xiàn)了從“實(shí)時(shí)報(bào)警”到“預(yù)測剩余壽命”的關(guān)鍵跨越。這一基于機(jī)理的深度分析路徑，填補(bǔ)了在復(fù)雜多變氣候條件下對葉片進(jìn)行動(dòng)態(tài)、深入監(jiān)測的市場空白。

技術(shù)的突破，最終價(jià)值體現(xiàn)在風(fēng)場的實(shí)際運(yùn)營中。據(jù)悉，該產(chǎn)品已完成部分風(fēng)電場、業(yè)主單位、風(fēng)機(jī)廠家多個(gè)項(xiàng)目部署、應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)突破正推動(dòng)產(chǎn)品在當(dāng)前大兆瓦機(jī)型、海上風(fēng)電市場的滲透率逐漸提高，需求成倍增長，帶動(dòng)了聲發(fā)射系列監(jiān)測系統(tǒng)銷售額同比增長。

“這不僅僅是一款產(chǎn)品的迭代，更是我們踐行‘通過先進(jìn)技術(shù)提升風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可靠性與運(yùn)營效率’企業(yè)使命的關(guān)鍵一步。我們致力于成為全球最值得信賴的科技合作伙伴，而信任源于為客戶創(chuàng)造真實(shí)、可量化的價(jià)值——延長設(shè)備壽命、提升發(fā)電效益、保障本質(zhì)安全。”通泰恒盛科技董事長胡波指出，公司選擇在鹽城綠色低碳科創(chuàng)園深耕此項(xiàng)技術(shù)，正是看中了這里蓬勃發(fā)展的綠色能源產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)。園區(qū)內(nèi)匯聚了從整機(jī)制造、核心部件到檢測認(rèn)證的完整產(chǎn)業(yè)鏈條，這種“上下樓即上下游”的緊密協(xié)同環(huán)境，為前沿技術(shù)的快速迭代、測試驗(yàn)證與場景應(yīng)用提供了得天獨(dú)厚的沃土。

從攻克非接觸采集的技術(shù)難題，到深耕損傷機(jī)理的理論模型，再到賦能風(fēng)場運(yùn)營的切實(shí)變革，通泰恒盛科技的第三代產(chǎn)品之旅，清晰地勾勒出一家科技企業(yè)以扎實(shí)創(chuàng)新回應(yīng)產(chǎn)業(yè)真需求的成長路徑。在“早發(fā)現(xiàn)缺陷，持續(xù)提高效能，用科技創(chuàng)新不斷優(yōu)化全球工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)”的愿景下，這場始于“聆聽”葉片細(xì)微之聲的技術(shù)革新，正推動(dòng)著綠色能源行業(yè)向著更安全、更高效、更智能的未來穩(wěn)健前行。

來源：鹽城綠色低碳科創(chuàng)園