Systémy pro pokročilou diagnostiku rotačních strojů

Rotační stroje jako parní a plynové turbíny, kompresory, cirkulační čerpadla atd. jsou zásadními prvky ve výrobě elektrické energie. Jejich porucha a následný výpadek mohou znamenat významné ztráty Proto je současným trendem on-line monitorovat tato zařízení a poskytovat jejich provozovateli aktuální informace o jejich stavu.

Nabízíme moderní a pokročilé metody diagnostiky rotačních strojů zaměřené na včasnou detekci nastávajícího poškození. Zaměřujeme se především na detekci a lokalizaci zadírání (tzv. rubbingu), který značnou měrou ovlivňuje provoz např. parních turbín. Další významnou oblastí je bezkontaktní monitorování vibrací rotujících komponent (lopatek).

V rámci pokročilé diagnostiky rotačních strojů nabízíme následující služby:

• instrumentace měření, případně napojení na stávající systém snímačů monitorů třetích stran
• přizpůsobení vlastního diagnostického HW požadavkům zákazníka a konkrétní diagnostické úlohy
• vyhodnocení stavu zařízení v SW (rubbing, tip-timing) s využitím vlastních vyvinutých algoritmů
• doplnění diagnostického SW o další moduly dle konkrétní úlohy a požadavků zákazníka

Reference:

• Systém pro automatickou detekci a lokalizaci rubbingu (Škoda Power A Doosan company)
• Detekce a lokalizace rubbingu v ETU TG 21 (ČEZ a.s.)
• BTT-001 - systém pro bezkontaktní monitorování kmitání lopatek (Škoda Power A Doosan company)
• Vyhodnocení vibračních signálů z chladicích pump zaměřené na detekci rubbingu (Areva NP GmbH)
• Vývoj HW (optických snímačů) pro měření kmitů bandážovaných lopatek (Škoda Power A Doosan company) 

Návrh a realizace systémů monitorů nestacionárních událostí

Technologie, které jsou v současnosti nasazeny v oblasti diagnostiky a monitorování (především v energetice), jsou orientovány na monitorování očekávaných stavů zařízení. Při nestandardním provozu nejsou tyto systémy schopny poskytovat dostatečnou informaci o dějích, ke kterým v zařízení (chladicím okruhu jaderných elektráren, plynové nebo parní turbíně, ventilu, kompresoru, atd.) dochází. Právě tyto nestandardní úlohy jsou předmětem nabízených služeb. 

Nabízíme návrh a realizaci systémů pro monitorování nestandardních jevů s nestacionárním charakterem - nestacionárních událostí. Vlastní vyvinuté metody používané v analýze signálů monitorovacího systému jsou založeny na stochastickém normování časo-frekvenčních spektrogramů signálů. Díky pokročilým metodám vyhodnocení, které využíváme, můžeme nabídnout následující fáze monitoringu událostí:

• detekce - identifikace vzniku události, trigrování a uchování dat před a po vzniku události
• lokalizace - určení místa vzniku události ze znalosti její fyzikální podstaty (např. disperzní charakter šíření napěťových vln v materiálu atd.)
• specifikace - podrobné určení dalších veličin souvisejících s nestacionární událostí (hmotnost, hybnost, energie, tvar,…) 

Reference:

• Lokalizace rázů na tlakové nádobě reaktoru EDU (ČEZ a.s.)
• Modernizace klasifikátoru událostí v diagnostickém systému KUES (Areva NP GmbH)
• Detekce a lokalizace volných částí v chladicích okruzích JE (Areva NP GmbH)

Diagnostika strojů z měřených signálů s metodami v časo-frekvenční oblasti

Moderní diagnostika strojů využívá stále více možností rychlého vývoje počítačových technologií, které byly ještě donedávna zásadní bariérou pro rozvoj pokročilých diagnostických funkcionalit. Zpracování signálů, které nesou informaci o poruše nebo závadě stroje, proto bylo (a v mnoha případech stále ještě je) orientováno pouze na základní analýzu v časové oblasti a oddělenou analýzu frekvenčních spekter. 

Nabízíme nástroje a metody diagnostiky pracující v časo-frekvenční oblasti a jejich implementaci s využitím moderních výpočetních prostředků. Původní pokročilé algoritmy stochastického normování se uplatnily v systému monitorování plynových turbín; původní metoda detekce tvaru disperzních křivek napěťových vln byla využita pro lokalizaci volných částí v chladicích okruzích JE; metoda kumulovaného úplného spektrogramu byla použita v systému detekce zadírání parních turbín, atd. 

Nabízíme následující služby, související se signálovou diagnostikou v časo-frekvenční oblasti:

• využití vyvinutých metod a algoritmů pro řešení speciálních úloh dle přání zákazníka
• implementace metod na vlastním HW (FPGA technologie)
• implementace metod na HW dle přání zákazníka
• testování v laboratorních i průmyslových podmínkách 

Reference:

• Lokalizace rázů na tlakové nádobě reaktoru EDU (ČEZ a.s.)
• Systém pro automatickou detekci a lokalizaci rubbingu (Škoda Power A Doosan company)
• Model čerpání životnosti lopatek VT dílu parní turbíny TG1 ETE (Škoda Power A Doosan company)
• Analýza a filtrace rušení v elektrárně KKU (Areva NP GmbH)