Système de surveillance de charge piloté par IA détecte les pannes électromécaniques avant qu'elles ne surviennent

L'amélioration de l'efficacité énergétique des sites industriels, des bâtiments, des installations militaires commence par l'information et la compréhension des processus impliqués. Le comportement de charges séparées et les données des schémas opérationnels révèlent souvent des pratiques gaspilleuses, permettant une gestion efficace de la demande énergétique.

Identification de minuscules fluctuations

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.

De cet endroit, il peut détecter le flux de courant dans un fil adjacent, identifier des signes inhabituels de chaque pompe, moteur ou pièce d'équipement électrique dans le circuit en examinant de 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 les équipements sont en cours d'utilisation ou inactifs. La technologie pourrait aider les ingénieurs à rendre les installations plus économes en énergie. Elle est bien adaptée aux systèmes électriques relativement petits qui sont principalement utilisés dans les usines de taille moyenne et les navires.

Ce système à trois 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 qu'un problème est repéré, 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 cutter de la Garde côtière. Ils ont utilisé 2 capteurs pour surveiller 20 moteurs et équipements distincts sur l'USCGC Spencer. Les capteurs ont pu identifier un moteur défectueux avec un câblage brûlé, ce qui aurait pu entraîner un grave incendie à bord.

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

Pour tester leur système précisément, l'équipe a installé des versions câblées et sans contact des capteurs dans diverses sections du cutter de la Garde côtière. Bien que le problème qu'ils ont détecté provienne du capteur câblé, les ingénieurs sont assez sûrs qu'ils auraient vu le même résultat si la version sans contact était installée sur les pièces défectueuses.

Dans l'ensemble, le système peut être utilisé pour la surveillance d'activité, le suivi basé sur l'état et la tenue de score énergétique. 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 de matériaux dangereux et inflammables.

Puisque toutes les analyses et calculs peuvent être effectués localement (aucune connexion Internet n'est requise), le système peut être isolé électroniquement et physiquement. Cela réduit considérablement les chances de falsification externe et de vol de données, ce qui rend le système plus attractif pour les applications industrielles et militaires.