새로운 시스템은 전기 기계 장비의 고장을 발생하기 전에 감지할 수 있습니다.

• 엔지니어는 다운스트림 여러 부하를 스캔하는 비간섭 부하 모니터링 시스템을 개발합니다.
• 실시간 전자 기계 시스템 진단을 위해 그래픽 플랫폼과 기계 지능을 사용합니다.
• 대부분 중형 공장과 선박에서 사용되는 비교적 작은 전기 시스템에 적합합니다.

산업 현장, 건물, 군사 시설의 에너지 효율성 개선은 관련된 프로세스에 대한 정보와 통찰력에서 시작됩니다. 개별 부하의 동작과 운영 패턴의 데이터는 종종 낭비적인 관행을 발견하여 효과적인 수요측 에너지 관리를 가능하게 합니다.

결함이 있는 미션 크리티컬 계측기는 결국 고장날 때까지 장기간 작동합니다. 이것은 몇 주 전에 전기 시스템에 고장 징후가 나타나더라도 대부분의 경우에 발생합니다. 따라서 개별 부하에 대한 전기 시스템을 모니터링하면 상태 기반 예측 및 진단도 가능합니다.

최근 MIT의 엔지니어들은 모든 유형의 전기 장비 패턴을 스캔하고 어떤 장비가 임박한 고장 증상을 보이는지 결정할 수 있는 새로운 시스템을 개발했습니다. 기기 오작동 및 전원 시스템 오류의 영향을 최소화할 수 있습니다.

작은 변동 식별

이 시스템에는 새로운 센서와 NILM(비침입 부하 모니터링) 대시보드라는 그래픽 디스플레이가 포함됩니다. 센서는 특정 지점에서 기존 전선의 외부에 연결됩니다.

그 지점에서 인접한 전선의 전류 흐름을 감지하고, 장비가 켜지거나 꺼질 때마다 전류 및 전압의 작은 변동을 검사하여 회로에 있는 각 펌프, 모터 또는 전기 기기의 비정상적인 징후를 식별할 수 있습니다.

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

또한 에너지 사용량을 기록하고 장비가 사용 중이거나 유휴 상태인 위치와 시간을 표시할 수 있습니다. 이 기술은 엔지니어가 시설을 보다 에너지 효율적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 주로 중형 공장 및 선박에서 사용되는 비교적 작은 전기 시스템에 적합합니다.

이 3발 의자 시스템은 약간의 훈련으로도 쉽게 사용할 수 있습니다. NILM은 모니터링되는 모든 기기에 대한 다이얼을 보여줍니다. 정상적인 상황에서는 다이얼의 바늘이 녹색 영역에 머물지만 문제가 발견되는 즉시 바늘이 빨간색 또는 노란색 영역으로 바뀝니다(문제의 특성에 따라 다름).

테스트 및 적용

엔지니어들은 이미 해안 경비대 절단기에서 시스템을 테스트했습니다. 그들은 2개의 센서를 사용하여 USCGC Spencer에서 20개의 개별 모터와 장비를 모니터링했습니다. 센서는 배선이 끊어진 모터 결함을 찾아낼 수 있었고, 이로 인해 심각한 기내 화재가 발생할 수 있었습니다.

디젤 엔진의 물을 가열하는 데 사용되는 코일(왼쪽) | 검사 결과 부식된 코일(오른쪽) | 연구원 제공

시스템을 정확하게 테스트하기 위해 팀은 해안 경비대 절단기의 다양한 섹션에 유선 및 비접촉 버전의 센서를 설치했습니다. 그들이 감지한 문제는 배선된 센서에서 발생했지만 엔지니어는 결함이 있는 부품에 비접촉 버전을 설치한 경우에도 동일한 결과를 보았을 것이라고 확신합니다.

전반적으로 시스템은 활동 모니터링, 상태 기반 추적 및 에너지 점수 기록에 사용할 수 있습니다. 해군 및 해안 경비대와 함께 위험 및 가연성 물질의 실시간 모니터링이 필요한 화학 물질 제조업체에 유용할 수 있습니다.

읽기:새로운 레이저 기반 시스템은 재료에 대한 방사선 손상을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.

모든 분석과 계산이 로컬에서 수행될 수 있기 때문에(인터넷 연결이 전혀 필요하지 않음) 시스템은 전자적으로나 물리적으로 격리될 수 있습니다. 이는 외부 템퍼링 및 데이터 도난 가능성을 크게 줄여 시스템을 산업 및 군사 애플리케이션에 더 매력적으로 만듭니다.