Nieuw systeem kan storingen in elektromechanische apparatuur detecteren voordat ze optreden

• Ingenieurs ontwikkelen een niet-intrusief belastingbewakingssysteem dat verschillende belastingen stroomafwaarts scant.
• Het gebruikt het grafische platform en machine-intelligentie voor realtime elektromechanische systeemdiagnose.
• Het is zeer geschikt voor relatief kleine elektrische systemen die meestal worden gebruikt in middelgrote fabrieken en schepen.

Het verbeteren van de energie-efficiëntie van industriële locaties, gebouwen en militaire faciliteiten begint met informatie en inzicht in de betrokken processen. Gedrag van afzonderlijke belastingen en gegevens van de operationele patronen brengen vaak verspillende praktijken aan het licht, waardoor een effectief energiebeheer aan de vraagzijde mogelijk wordt.

Defecte missiekritieke instrumenten werken voor langere perioden totdat ze uiteindelijk falen. Dit gebeurt in de meeste gevallen, zelfs als er weken van tevoren tekenen van storing in het elektrische systeem verschijnen. Daarom maakt de bewaking van elektrische systemen voor individuele belastingen ook op toestand gebaseerde prognoses en diagnostiek mogelijk.

Onlangs hebben ingenieurs van MIT een nieuw systeem ontwikkeld dat patronen van alle soorten elektrische apparatuur kan scannen en kan bepalen welke symptomen van dreigend falen vertonen. Het kan de impact van instrumentstoringen en storingen in het voedingssysteem minimaliseren.

Kleine fluctuatie identificeren

Dit systeem bevat een nieuwe sensor en een grafisch display met de naam non-intrusive load monitoring (NILM) dashboard. De sensor wordt op een bepaalde plek aan de buitenkant van een traditionele elektrische draad aangesloten.

Vanaf die plek kan het de stroom in een aangrenzende draad detecteren, ongebruikelijke tekenen van elke pomp, motor of elk elektrisch instrument in het circuit identificeren door kleine fluctuaties in stroom en spanning te onderzoeken wanneer de apparatuur wordt in- of uitgeschakeld.

Referentie:IEEE Xplore | doi:10.1109/TII.2018.2843770 | MIT

Het kan ook het energieverbruik registreren en laten zien waar en wanneer apparatuur in gebruik is of inactief is. De technologie kan ingenieurs helpen om faciliteiten energiezuiniger te maken. Het is zeer geschikt voor relatief kleine elektrische systemen die meestal worden gebruikt in middelgrote fabrieken en schepen.

Dit 3-poots kruksysteem kan gemakkelijk worden gebruikt met weinig training. NILM toont wijzerplaten voor elk instrument dat wordt gecontroleerd. Onder normale omstandigheden blijft de naald van de wijzerplaat in de groene zone, maar zodra het probleem wordt opgemerkt, zwaait de naald in de rode of gele zone (afhankelijk van de aard van het probleem).

Testen en toepassingen

Ingenieurs hebben hun systeem al getest op een kotter van de kustwacht. Ze gebruikten 2 sensoren om 20 verschillende motoren en apparatuur op de USCGC Spencer te bewaken. De sensoren waren in staat om een ​​defecte motor met doorgebrande bedrading te lokaliseren, wat had kunnen leiden tot een ernstige brand aan boord.

Spiraal gebruikt voor het verwarmen van het water van de dieselmotor (links) | Onderzoek onthulde gecorrodeerde spoelen (rechts) | Met dank aan onderzoekers 

Om hun systeem nauwkeurig te testen, installeerde het team zowel bedrade als contactloze versies van sensoren in verschillende secties van de kustwachtkotter. Hoewel het probleem dat ze ontdekten afkomstig was van de bedrade sensor, zijn technici er vrij zeker van dat ze hetzelfde resultaat zouden hebben gezien als de contactloze versie op defecte onderdelen was geïnstalleerd.

Over het algemeen kan het systeem worden gebruikt voor activiteitenbewaking, op conditie gebaseerde tracking en het bijhouden van energiescores. Samen met de marine en de kustwacht kan het nuttig zijn voor fabrikanten van chemicaliën die realtime monitoring van gevaarlijke en ontvlambare materialen nodig hebben.

Lezen:Nieuw lasergebaseerd systeem kan continu stralingsschade aan materialen monitoren

Omdat alle analyses en berekeningen lokaal kunnen worden uitgevoerd (er is helemaal geen internetverbinding nodig), kan het systeem elektronisch en fysiek worden geïsoleerd. Dit verkleint de kans op temperatuurschommelingen en gegevensdiefstal aanzienlijk, wat het systeem aantrekkelijker maakt voor industriële en militaire toepassingen.