AI-gestuurd belastingmonitoringssysteem detecteert elektromechanische fouten voordat ze optreden

Ingenieurs ontwikkelen een non-intrusief belastingmonitoringssysteem dat verschillende belastingstroomafwaarts scant. Het gebruikt het grafische platform en machine intelligence voor real-time elektromechanische systeemdiagnostiek. Het is goed geschikt voor relatief kleine elektrische systemen die meestal in middelgrote fabrieken en schepen gebruikt worden.

Kleine fluctuaties identificeren

Dit systeem omvat een nieuwe sensor en een grafische display genaamd non-intrusive load monitoring (NILM) dashboard. De sensor is verbonden met de buitenkant van een traditionele elektrische draad op een bepaalde plek.

Vanaf die plek kan het de stroomstroom in een aangrenzende draad detecteren, ongewone tekens van elke pomp, motor of stuk elektrisch instrument in het circuit identificeren door kleine fluctuaties in stroom en spanning te onderzoeken wanneer de apparatuur in/uitgeschakeld wordt.

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

Het kan ook energieverbruik vastleggen en tonen waar en wanneer apparatuur in gebruik is of idle zit. De technologie kan ingenieurs helpen faciliteiten energiezuiniger te maken. Het is goed geschikt voor relatief kleine elektrische systemen die meestal in middelgrote fabrieken en schepen gebruikt worden.

Deze 3-potige stoel-systeem kan eenvoudig gebruikt worden met weinig training. NILM toont wijzers voor elk instrument dat gemonitord wordt. Onder normale omstandigheden blijft de wijzernaald in de groene zone, maar zodra het probleem gespot wordt, zwenkt 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 Coast Guard-cutter. Ze gebruikten 2 sensoren om 20 verschillende motoren en apparatuur op de USCGC Spencer te monitoren. De sensoren waren in staat een defecte motor met uitgebrande bedrading te pinpointen, wat had kunnen leiden tot een ernstige brand aan boord.

Spoel voor verwarming dieselmotor water (links) | Onderzoek onthulde gecorrode spoelen (rechts) | Met dank aan de onderzoekers

Om hun systeem precies te testen, installeerde het team hardwired alsook non-contact versies van sensoren in verschillende secties van de Coast Guard-cutter. Hoewel het gedetecteerde probleem van de hardwired sensor kwam, zijn ingenieurs er zeker van dat ze hetzelfde resultaat zouden hebben gezien als de non-contact versie op defecte onderdelen was geïnstalleerd.

Over het algemeen kan het systeem gebruikt worden voor activiteitsmonitoring, conditie-gebaseerde tracking en energiedoelstelling. Naast de Marine en Kustwacht, kan het nuttig zijn voor chemischefabrikanten wier vereisten real-time monitoring van gevaarlijke en ontvlambare materialen omvatten.

Omdat alle analyse en berekening lokaal uitgevoerd kan worden (geen internetverbinding vereist), kan het systeem elektronisch en fysiek geïsoleerd worden. Dit vermindert de kansen op buitenlandse manipulatie en datadiefstal significant, wat het systeem aantrekkelijker maakt voor industriële en militaire toepassingen.