تكنولوجيا السلامة المهنية المتعلقة بطاقة الرياح

مقدمة حول السلامة المهنية المتعلقة بطاقة الرياح:

يعتبر قطاع طاقة الرياح والطقس العاصف مزيجاً خطيراً للغاية، وذلك عندما تقترب عاصفة كهربائية أو تتشكل بالقرب من مزرعة رياح، فإن الأولوية الرئيسية لفنيي السلامة المهنية ستكون بلا شك ضمان حماية عمالهم.

سيحتاج الموظفون الذين يعملون في توربينات الرياح إلى تنبيههم بوقت كاف للنزول من أبراج الرياح والبحث عن مأوى، ومن أجل ضمان أن هذه العملية تتم بطريقة متداخلة دون مخاطر، كما يجب تنفيذ التدابير الوقائية التي يتخذها الفنيون قبل عدة عشرات من الدقائق.

يميل الناس إلى الاعتقاد بأن الموقع الجغرافي قد يجعل مزرعة الرياح أكثر أو أقل عرضة لوجود هذا النوع من الظواهر، ومع ذلك، فإن الحقيقة هي أن الموقع غير مناسب، فسيكون هناك دائماً طقس عاصف ومن المستحيل تجنبه.

هناك ما يقرب من 2.000 عاصفة رعدية تحدث في أي وقت معين حول العالم، مع 100 ضربة برق على الأرض كل ثانية؛ لذلك، يُقدر أن هناك حوالي 4.000 عاصفة يومياً و9 ملايين تصريف في الغلاف الجوي في غضون 24 ساعة فقط.

هذه النسبة الضخمة من الصواعق هي سبب أكثر من 20,000 حالة وفاة و240,000 إصابة سنوياً وفقاً لـ (NOAA) (الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي)، كما أن هذه البيانات مثيرة للقلق حقاً ويجب أخذها في الاعتبار عند وضع خطط وقائية لتجنب أو تقليل الضرر المحتمل.

المخاطر الناتجة عن توربينات الرياح والصواعق:

يعد قطاع طاقة الرياح من أكثر القطاعات عرضة للصواعق نظراً لخصائصه ومواقعه، كما أنه عادة ما يعمل الموظفون في مناطق مفتوحة ومعزولة وأحياناً في مناطق جبلية أو بعيدة عن الشاطئ، كما تشير هذه الخصائص المميزة إلى فترات إخلاء أطول بكثير للموظفين، أكثر من القطاعات الأخرى.

توجد توربينات الرياح أيضاً في مواقع مرتفعة وهي أعلى من العناصر التي تحيط بها، لذلك ينتهي بها الأمر لتكون نقطة تفريغ مثالية لضربات الصواعق في هذه العواصف.

كما يمكن أن تتسبب ضربة البرق المباشرة على الإنسان في إصابة خطيرة، بما في ذلك الوفاة، وبهذه الطريقة، قد يتأثر العمال الذين توقفوا على ارتفاعات عالية أثناء إصلاح أو إجراء صيانة لتوربينات الرياح بضربة صاعقة مباشرة أو غير مباشرة.

في قطاع طاقة الرياح، لا يمكن للحماية التقليدية ضد ضربات الصواعق المباشرة تجنب أضرار معينة، وخاصة على الشفرات، أو ضمان سلامة العمال، حيث طورت شركة (Aplicaciones Tecnológicas) نظام خبير محلي للإنذار المبكر للعواصف الرعدية، لكي يكون قادراً على تحديد تكوين العواصف الكهربائية واقترابها، كما إنه يوفر عشرات الدقائق مقدماً والتنبيهات اللازمة لبدء الإجراءات الوقائية التي تقلل من المخاطر.

تدابير الوقاية ضد الصواعق:

يمكن أن يمنع اكتشاف العواصف المحلية مخاطر العمل المتعلقة بضربات الصواعق، حيث تم وصف دليل التنفيذ لتحديد الحاجة إلى نظام الكشف عن الصواعق، وذلك بالإضافة إلى الأنواع الحالية، في المعيار (UNE-EN IEC 62793).

ووفقاً لهذا المعيار، فإن أجهزة الكشف التي تسمى “الفئة A” هي وحدها التي تعتبر فعالة في اكتشاف مرحلة تكوين العواصف الكهربائية حيث تقوم بتقييم الشروط المسبقة اللازمة لضربة البرق، والتي تتضمن الظواهر المرتبطة بكهربة السحابة، كما أن هذه الأنواع من أجهزة الكشف هي أيضاً الوحيدة القادرة على اكتشاف المرحلة النهائية، أو تبدد العاصفة.

(ATSTORM)، نظام الإنذار المبكر المحلي المتخصص للوقاية من مخاطر العواصف من (Aplicaciones Tecnologicas)، حيث قادر على اكتشاف جميع مراحل العاصفة في الوقت الفعلي، حيث ينتمي إلى فئة أجهزة الكشف “الفئة أ”، لذلك فهو النظام المثالي للوقاية من المخاطر المهنية التي تسببها الصواعق في قطاع الرياح، والتي تتأثر بهذا النوع من الظاهرة.

المزايا الرئيسية لنظام (ATSTORM):

تقنية الاستشعار المزدوج لاكتشاف أكثر دقة:

يسمح رصد المجال الكهروستاتيكي باكتشاف تكوين العواصف فوق المنطقة المستهدفة بعشرات الدقائق مقدماً، وذلك فضلاً عن تبديدها، كما يسمح قياس المخاطر المحلية بتقليل وقت الخمول، مما يمنع المدة الزائدة كذلك يؤدي إلى توفير كبير في التكاليف، كما يسمح رصد المجال الكهرومغناطيسي باكتشاف العواصف الرعدية التي تقترب من دائرة نصف قطرها 40 كم من المسافة.

بحيث تكون إلكترونية بالكامل، وذلك بدون أجزاء متحركة ميكانيكية وهذا يمنع العوائق والتآكل والتلف والصيانة.

المراقبة المستمرة: بفضل نظام الاتصال العالمي (M2M) (في إطار تقنيات إنترنت الأشياء) والإرسال المستمر للبيانات من خلال أنظمة تقنية 2G / 3G، يتم ضمان جمع البيانات الصحيح والإشراف الدائم من قبل فريق مؤهل تأهيلا عاليا.

حماية البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات: توجد الأجهزة والخوادم المركزية وأجهزة الإنذار داخل شبكة خاصة (VPN) بحيث لا تكون مرئية عبر الإنترنت، مما يضمن الخصوصية الكاملة والأمن في الاتصالات، كما توجد الخوادم أيضاً في مواقع زائدة عن الحاجة لضمان الأداء السليم للنظام.

النظام الخبير: حيث يمكن التحسين المستمر للخوارزميات وزيادة تكيفها مع خصائص موقعها وبالتالي كفاءة أجهزة الإنذار.

أنظمة مرنة لإدارة الإنذارات: يحتوي على تطبيق به تنبيهات دفع على الأجهزة المحمولة للتحكم في الوقت الفعلي لخطر العواصف الرعدية في منشآتك، وذلك من خلال شبكة الويب الخاصة، كما يمكن للمستخدم تصور حالة مخاطر منشآته والحصول على البيانات التاريخية للتحليل المستقبلي.

بالإضافة إلى ذلك، يحتوي على نظام بريد إلكتروني ونظام أتمتة يستخدم وحدات الترحيل عن بُعد التي تتيح تنشيط أو إلغاء تنشيط أنظمة الإنذار وصفارات الإنذار والإشارات وما إلى ذلك لتوفير المرونة الكاملة لإدارة الإخطارات في الوقت الفعلي.

نظام إمداد الطاقة المستقل: تأتي محطات القياس بألواح شمسية لاستقلاليتها الكاملة بالإضافة إلى بطارية متكاملة، وذلك بالإضافة إلى مصدر تيار متردد إضافي يعمل كنظام احتياطي لضمان التشغيل المستمر، ومثال على التدابير الوقائية الممكنة، بأنه من المستحيل تجنب العواصف.

لكن من الممكن نشر إجراءات وقائية مؤقتة لتقليل المخاطر التي يتعرض لها الموظفون، كذلك هناك بعض الأمثلة على الإجراءات التي تتناسب مع خطة وقائية أثناء عاصفة رعدية.