Новая система может обнаруживать отказы в электромеханическом оборудовании до того, как они возникнут

• Инженеры разрабатывают систему ненавязчивого мониторинга нагрузки, которая сканирует несколько последующих нагрузок.
• Он использует графическую платформу и машинный интеллект для диагностики электромеханических систем в реальном времени.
• Он хорошо подходит для относительно небольших электрических систем, которые в основном используются на заводах и кораблях среднего размера.

Повышение энергоэффективности промышленных объектов, зданий, военных объектов начинается с информации и понимания задействованных процессов. Поведение отдельных нагрузок и данные операционных схем часто раскрывают расточительные методы, обеспечивая эффективное управление энергопотреблением со стороны спроса.

Неисправные критически важные инструменты работают в течение длительного времени, пока в конечном итоге не выйдут из строя. Это происходит в большинстве случаев, даже если за несколько недель до этого в электрической системе появляются признаки неисправности. Таким образом, мониторинг электрических систем для отдельных нагрузок также дает возможность прогнозирования и диагностики на основе состояния.

Недавно инженеры Массачусетского технологического института разработали новую систему, которая может сканировать образцы электрического оборудования всех типов и определять, какие из них проявляют признаки неминуемой неисправности. Это может минимизировать влияние неисправностей приборов и отказов в энергосистеме.

Выявление крошечных колебаний

Эта система включает в себя новый датчик и графический дисплей, названный приборной панелью ненавязчивого мониторинга нагрузки (NILM). Датчик подключается к внешней стороне традиционного электрического провода в определенном месте.

С этого места он может обнаруживать ток в соседнем проводе, определять необычные признаки каждого насоса, двигателя или части электрических инструментов в цепи, исследуя небольшие колебания тока и напряжения всякий раз, когда оборудование включается / выключается. P>

Ссылка:IEEE Xplore | doi:10.1109 / TII.2018.2843770 | Массачусетский технологический институт

Он также может регистрировать потребление энергии и показывать, где и когда оборудование используется или простаивает. Эта технология может помочь инженерам сделать объекты более энергоэффективными. Он хорошо подходит для относительно небольших электрических систем, которые в основном используются на заводах и кораблях среднего размера.

Эту трехногую табуретную систему можно легко использовать после небольшой тренировки. NILM показывает шкалы для каждого контролируемого инструмента. В нормальных условиях стрелка шкалы остается в зеленой зоне, но как только проблема обнаруживается, стрелка переходит в красную или желтую зону (в зависимости от характера проблемы).

Тестирование и приложения

Инженеры уже опробовали свою систему на катере береговой охраны. Они использовали 2 датчика для мониторинга 20 различных двигателей и оборудования на USCGC Spencer. Датчики смогли определить неисправный двигатель с перегоревшей проводкой, что могло привести к серьезному возгоранию на борту.

Змеевик, используемый для нагрева воды дизельного двигателя (слева) | При осмотре были обнаружены корродированные катушки (справа) | Предоставлено исследователями

Чтобы точно проверить свою систему, команда установила как проводные, так и бесконтактные версии датчиков в различных секциях катера береговой охраны. Хотя проблема, которую они обнаружили, связана с проводным датчиком, инженеры почти уверены, что они увидели бы тот же результат, если бы бесконтактная версия была установлена ​​на дефектных деталях.

В целом, систему можно использовать для мониторинга активности, отслеживания состояния и учета энергии. Наряду с военно-морским флотом и береговой охраной он может быть полезен производителям химической продукции, в требования которых входит мониторинг опасных и легковоспламеняющихся материалов в реальном времени.

Читайте:Новая лазерная система может непрерывно контролировать радиационное повреждение материалов

Поскольку весь анализ и вычисления могут выполняться локально (подключение к Интернету не требуется вообще), систему можно изолировать электронно и физически. Это значительно снижает вероятность внешнего воздействия и кражи данных, что делает систему более привлекательной для промышленных и военных приложений.