Le nouveau système peut détecter les pannes des équipements électromécaniques avant qu'elles ne se produisent

• Les ingénieurs développent un système de surveillance de charge non intrusif qui analyse plusieurs charges en aval.
• Il utilise la plate-forme graphique et l'intelligence de la machine pour le diagnostic du système électromécanique en temps réel.
• Il est bien adapté aux systèmes électriques relativement petits qui sont principalement utilisés dans les usines et les navires de taille moyenne.

L'amélioration de l'efficacité énergétique des sites industriels, des bâtiments et des installations militaires commence par des informations et un aperçu des processus impliqués. Le comportement de charges distinctes et les données des modèles opérationnels révèlent souvent des pratiques de gaspillage, permettant une gestion efficace de l'énergie du côté de la demande.

Les instruments critiques défectueux fonctionnent pendant de longues périodes jusqu'à ce qu'ils finissent par tomber en panne. Cela se produit dans la plupart des cas, même si des signes de défaillance apparaissent dans le système électrique des semaines auparavant. Par conséquent, la surveillance des systèmes électriques pour les charges individuelles permet également des pronostics et des diagnostics basés sur les conditions.

Récemment, les ingénieurs du MIT ont développé un nouveau système qui peut analyser les modèles de tous les types d'équipements électriques et déterminer ceux qui présentent des symptômes de défaillance imminente. Il peut minimiser l'impact des dysfonctionnements des instruments et des pannes du système d'alimentation.

Identification d'une petite fluctuation

Ce système comprend un nouveau capteur et un affichage graphique nommé tableau de bord de surveillance de charge non intrusive (NILM). Le capteur est connecté à l'extérieur d'un fil électrique traditionnel à un endroit particulier.

À partir de cet endroit, il peut détecter le flux de courant dans un fil adjacent, identifier les signes inhabituels de chaque pompe, moteur ou instrument électrique du circuit en examinant les petites fluctuations de courant et de tension chaque fois que l'équipement est allumé/éteint.

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

Il peut également enregistrer la consommation d'énergie et montrer où et quand l'équipement est utilisé ou inactif. La technologie pourrait aider les ingénieurs à rendre les installations plus économes en énergie. Il est bien adapté aux systèmes électriques relativement petits qui sont principalement utilisés dans les usines et les navires de taille moyenne.

Ce système de tabouret à 3 pieds peut être facilement utilisé avec peu de formation. NILM affiche des cadrans pour chaque instrument surveillé. Dans des conditions normales, l'aiguille du cadran reste dans la zone verte, mais dès que le problème est détecté, l'aiguille bascule dans la zone rouge ou jaune (selon la nature du problème).

Tests et applications

Les ingénieurs ont déjà testé leur système sur un garde-côte. Ils ont utilisé 2 capteurs pour surveiller 20 moteurs et équipements distincts sur l'USCGC Spencer. Les capteurs ont pu localiser un moteur défectueux avec un câblage grillé, ce qui aurait pu entraîner un grave incendie à bord.

Batterie utilisée pour chauffer l'eau du moteur diesel (gauche) | L'examen a révélé des bobines corrodées (à droite) | Avec l'aimable autorisation des chercheurs 

Pour tester leur système avec précision, l'équipe a installé des versions câblées et sans contact de capteurs dans diverses sections du garde-côte. Bien que le problème détecté provienne du capteur câblé, les ingénieurs sont à peu près sûrs qu'ils auraient vu le même résultat si la version sans contact avait été installée sur des pièces défectueuses.

Dans l'ensemble, le système peut être utilisé pour la surveillance des activités, le suivi basé sur les conditions et le suivi des scores énergétiques. Avec la Marine et la Garde côtière, il pourrait être utile pour les fabricants de produits chimiques dont les exigences incluent la surveillance en temps réel des matières dangereuses et inflammables.

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Étant donné que toutes les analyses et tous les calculs peuvent être effectués localement (aucune connexion Internet n'est requise), le système peut être isolé électroniquement et physiquement. Cela réduit considérablement les risques de détérioration extérieure et de vol de données, ce qui rend le système plus attrayant pour les applications industrielles et militaires.