Novo sistema pode detectar falhas em equipamentos eletromecânicos antes que elas ocorram

• Os engenheiros desenvolvem um sistema de monitoramento de carga não intrusivo que verifica várias cargas downstream.
• Ele usa a plataforma gráfica e inteligência de máquina para diagnósticos do sistema eletromecânico em tempo real.
• É adequado para sistemas elétricos relativamente pequenos que são usados ​​principalmente em fábricas e navios de médio porte.

A melhoria da eficiência energética de locais industriais, edifícios e instalações militares começa com informações e percepções dos processos envolvidos. O comportamento de cargas e dados separados dos padrões operacionais frequentemente revela práticas inúteis, permitindo o gerenciamento eficaz de energia do lado da demanda.

Instrumentos de missão crítica defeituosos operam por longos períodos até falharem. Isso acontece na maioria dos casos, mesmo que apareçam sinais de falha no sistema elétrico semanas antes. Portanto, o monitoramento de sistemas elétricos para cargas individuais também permite diagnósticos e prognósticos baseados na condição.

Recentemente, engenheiros do MIT desenvolveram um novo sistema que pode fazer a varredura de padrões de todos os tipos de equipamentos elétricos e determinar quais estão apresentando sintomas de falha iminente. Pode minimizar o impacto de mau funcionamento do instrumento e falhas no sistema de energia.

Identificação de pequenas flutuações

Este sistema inclui um novo sensor e um display gráfico denominado painel de monitoramento de carga não intrusiva (NILM). O sensor é conectado à parte externa de um fio elétrico tradicional em um ponto específico.

A partir desse ponto, ele pode detectar o fluxo de corrente em um fio adjacente, identificar sinais incomuns de cada bomba, motor ou peça de instrumento elétrico no circuito, examinando pequenas flutuações na corrente e na tensão sempre que o equipamento for ligado / desligado.

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

Ele também pode registrar o uso de energia e mostrar onde e quando o equipamento está em uso ou ocioso. A tecnologia pode ajudar os engenheiros a tornar as instalações mais eficientes em termos de energia. É adequado para sistemas elétricos relativamente pequenos que são usados ​​principalmente em fábricas e navios de médio porte.

Este sistema de fezes de 3 pernas pode ser facilmente usado com pouco treinamento. O NILM mostra mostradores para cada instrumento sendo monitorado. Em condições normais, a agulha do mostrador permanece na zona verde, mas assim que o problema é detectado, a agulha muda para a zona vermelha ou amarela (dependendo da natureza do problema).

Teste e aplicativos

Os engenheiros já testaram seu sistema em um cortador da Guarda Costeira. Eles usaram 2 sensores para monitorar 20 motores e equipamentos distintos no USCGC Spencer. Os sensores foram capazes de localizar um motor defeituoso com a fiação queimada, o que poderia ter resultado em um grave incêndio a bordo.

Bobina usada para aquecer água do motor a diesel (esquerda) | O exame revelou bobinas corroídas (direita) | Cortesia de pesquisadores

Para testar o sistema com precisão, a equipe instalou versões com fio e sem contato de sensores em várias seções do cortador da Guarda Costeira. Embora o problema que eles detectaram tenha vindo do sensor conectado, os engenheiros têm certeza de que teriam visto o mesmo resultado se a versão sem contato fosse instalada nas peças com defeito.

No geral, o sistema pode ser usado para monitoramento de atividade, rastreamento baseado em condição e manutenção de pontuação de energia. Junto com a Marinha e a Guarda Costeira, pode ser útil para fabricantes de produtos químicos cujos requisitos incluem monitoramento em tempo real de materiais perigosos e inflamáveis.

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Como todas as análises e cálculos podem ser realizados localmente (nenhuma conexão com a Internet é necessária), o sistema pode ser isolado eletronicamente e fisicamente. Isso reduz significativamente as chances de têmpera externa e roubo de dados, o que torna o sistema mais atraente para aplicações industriais e militares.