نظام الاستشعار عن حالة المحولات ونظام التشخيص الذكي

ما هو نظام استشعار حالة المحولات والتشخيص الذكي؟

نظام الاستشعار عن حالة المحولات ونظام التشخيص الذكيهي منصة شاملة للمراقبة وإدارة الأصول عبر الإنترنت تعتمد على تقنيات إنترنت الأشياء (IoT) وتحليلات البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي. ويتمثل هدفها الأساسي في استبدال نموذج الصيانة الوقائية التقليدي (TBM) القائم على دورات ثابتة، والتحول إلى الحالة الصحية الفعلية للمعدات بناءً علىالصيانة على أساس الحالة (CBM)الاستجابة في الغناءالصيانة التنبؤية (PdM). يدرك النظام معلمات التشغيل الرئيسية من خلال شبكة استشعار متعددة الأبعاد منتشرة على المحولالوعي الظرفي في جميع الأحوال الجويةيتم تحليل البيانات التي تم جمعها بشكل متعمق من خلال نماذج تشخيصية متقدمة، والتي تنتج في النهاية مخرجات دقيقةتقييم صحة المعداتوالإنذار المبكر بالأعطالالاستجابة في الغناءالحفاظ على التوصيات الخاصة باتخاذ القرارات.

إنه ليس مجموعة بسيطة من أجهزة المراقبة المنفردة، بل هو نظام ذكي مغلق الحلقة يدمج الحصول على البيانات ونقلها وتخزينها وتحليلها وتصورها، وهو وسيلة لإدراك المحول وحتى المحطة الفرعية بأكملها.التحوّل الرقميالاستجابة في الغناءالتشغيل والصيانة الذكيةالدعم الفني الأساسي لـ

فهرس هذه المقالة

• بنية النظام: من البيانات إلى اتخاذ القرار
• التقنية الأساسية: طبقة الوعي بالحالة متعددة الأبعاد
• التقنية الأساسية: طبقة التشخيص الذكي والتنبؤات الذكية
• القيم الأساسية للنظام وتطبيقاته
• لماذا تختار حلول Inotera؟

بنية النظام: من البيانات إلى اتخاذ القرار

عادةً ما يتبع نظام استشعار حالة المحولات الكامل والتشخيص الذكي لحالة المحولات بنية موزعة متعددة الطبقات لضمان جمع البيانات الموثوقة والمعالجة الفعالة.

1. طبقة الإدراك:: هذا هو "حاسة" النظام. ويتكون من أنواع مختلفة من المحولات والملحقات المركبة على جسم المحول.مستشعرات عالية الأداءوهو يتألف من المعلومات الكيميائية والكهربائية والفيزيائية التي تعكس حالة المحول، وهو المسؤول عن تحويلها إلى إشارة رقمية.
2. طبقة الشبكة:: إنها "الشبكة العصبية" للنظام. يتم نقل كميات هائلة من البيانات التي يتم جمعها في طبقة الاستشعار بشكل آمن وموثوق إلى مركز البيانات عبر الألياف الضوئية أو ناقل خط الطاقة (PLC) أو الشبكات اللاسلكية الصناعية (مثل 4G/5G).
3. طبقة المنصة:: هو "مركز الدماغ" في النظام. يتم نشره في السحابة أو على خوادم محلية، ويشملأنظمة تخزين البيانات الضخمةومحرك حوسبة الوقت الحقيقيالاستجابة في الغناءمكتبة خوارزمية التشخيص الذكيمسؤولة عن تنقية البيانات ومعالجتها وتحليلها واستخراجها.
4. طبقة التطبيقات:: هذه هي "الواجهة بين الإنسان والحاسوب" للنظام. من خلال الويب أو تطبيق الهاتف المحمول وما إلى ذلك، لتزويد موظفي التشغيل والصيانة وموظفي الإدارة بتصوراتالحالة الصحية للمحولالإنذارات في الوقت الحقيقي، والاتجاهات التاريخية، وتقارير التشخيص، وتوصيات أوامر الصيانة.

التقنية الأساسية: طبقة الوعي بالحالة متعددة الأبعاد

تعتمد فعالية النظام أولاً وقبل كل شيء على شمولية ودقة بيانات الطبقة الحسية. ويجب أن تغطي جميع معايير توصيف الأعطال الحرجة.

مراقبة الكميات الكيميائية

تحليل الغازات الذائبة (DGA) في النفط

هذه هي الوسيلة الأكثر مركزية لتشخيص الأعطال الكامنة داخل المحول. عن طريقمراقبة أطياف النفط عبر الإنترنتيقوم النظام بمراقبة تركيز 9 غازات رئيسية مثل H₂، CH₄، C₂H₆، C₂H₆، C₂H₆، C₂H₆، C₂H₂، C₂H₂، CO₂، CO₂، CO₂، CO₂ وغازات أخرى في الوقت الحقيقي باستخدام تقنية التحليل الطيفي البصري الصوتي، لتحديد وجود ارتفاع درجة الحرارة الداخلية أو أعطال التفريغ الكهربائي.

مراقبة جودة المياه الدقيقة والزيت

تمرير (مشروع قانون أو تفتيش وما إلى ذلك)مراقبة المياه الدقيقة عبر الإنترنتأجهزة استشعار لمراقبة محتوى الرطوبة (جزء في المليون) في الزيت العازل في الوقت الحقيقي، مما يمنع تدهور خصائص العزل وتسارع تقادم الورق العازل. تدمج بعض الأنظمة المتقدمة أيضًا مراقبة معلمات جودة الزيت مثل ثابت عازل الزيت وقيمة الحمض.

مراقبة الكمية الكهربائية

مراقبة التفريغ الجزئي (PD)

تمرير (مشروع قانون أو تفتيش وما إلى ذلك)محول التيار عالي التردد (HFCT)ربماأجهزة الاستشعار ذات الترددات العالية جداً (UHF)إن المراقبة المباشرة لإشارات التفريغ المحلي من البطانات واللفات والداخلية للمحول هي الوسيلة الأكثر مباشرة للكشف عن عيوب العزل الناشئة.

مراقبة التيار الأرضي الأساسي

المراقبة المستمرةالتيار الأرضي الأساسييوفر تحذيرًا مبكرًا فعالاً من الأعطال المحتملة في القلب بسبب التأريض متعدد النقاط، وضعف عزل البراغي المخترقة، إلخ.

مراقبة الغلاف عبر الإنترنت

من خلال مراقبة الغلافعامل الفقد العازل (tanδ)كما أنه يوفر تقييمًا في الوقت الفعلي لحالة عزل الغلاف من حيث السعة وتيار التسرب لمنع حوادث الوميض أو الانفجار الضار.

المراقبة المادية والميكانيكية

مراقبة درجة الحرارة

التبنيقياس درجة الحرارة بالألياف البصرية الفلوريةلقياس درجات حرارة النقاط الساخنة للملف مباشرة وفي الوقت الحقيقي. وفي الوقت نفسه، تُقاس درجة حرارة النقاط الساخنة للملف عن طريقالتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراءمراقبة توزيع درجة الحرارة عند نقاط التوصيل الخارجية مثل البطانات ومبدلات الصنبور.

مراقبة الضوضاء والاهتزازات

تمرير (مشروع قانون أو تفتيش وما إلى ذلك)المستشعرات الصوتيةالاستجابة في الغناءمستشعرات التسارعيتم استخدامه لتشخيص العيوب الميكانيكية والهيكلية مثل النوى المفكوكة واللفات المشوهة من خلال المراقبة المباشرة لخصائص الضوضاء والاهتزازات في المحولات.

مراقبة مستوى الزيت والضغط ومستوى الزيت

تمرير (مشروع قانون أو تفتيش وما إلى ذلك)مستشعرات مدمجة متعددة الوظائفتتم مراقبة مستوى الزيت في حافظة الزيت والضغط داخل الخزان في الوقت الفعلي لتحديد ما إذا كان هناك أي تسرب للزيت أو ضعف في إحكام الإغلاق.

التقنية الأساسية: طبقة التشخيص الذكي والتنبؤات الذكية

إذا كانت طبقة الإدراك تحل مشكلة "ماذا ترى"، فإن طبقة التشخيص تحل مشكلة "ماذا يعني" و"ماذا سيحدث".

تحليل الاتجاه أحادي المعلمة الواحدة وإنذارات العتبة

هذه هي وظيفة التشخيص الأساسية. يحلل النظام الاتجاهات طويلة الأجل لكل معلمة مراقبة ويحدد عتبات إنذار متعددة المستويات (مثل التحذير والإنذار والخطر) وفقًا للمعايير الدولية (مثل IEC وIEEE) وبيانات المعدات التاريخية.

نموذج تشخيص الاندماج متعدد المعلومات التشخيصي

وهنا يكمن جوهر ذكاء النظام. في حين أن المتغيرات المشتركة المنفردة غالبًا ما تعاني من غموض التشخيص، فإن التشخيصات الاندماجية يمكن أن تحسن الدقة بشكل كبير. مثال:

• تناسببيانات DGAمعبيانات التفريغ الجزئي:: يمكن التمييز بوضوح بين التفريغات القوسية عالية الطاقة والتفريغات الجزئية منخفضة الطاقة.
• تناسبدرجة حرارة البقعة الساخنة المتعرجةمعتيار الحمل:: يمكن إجراء نمذجة حرارية دقيقة لتقييم قدرة الحمل الديناميكي للمحول.
• تناسبطيف الضوضاءمعبيانات DGA:: من الممكن تحديد ما إذا كانت النواة المفكوكة مشكلة ميكانيكية بحتة أو مشكلة ارتفاع درجة الحرارة المصحوبة بإنتاج الغاز.

يحتوي النظام علىمثلث دوفال (رياضيات)وطريقة ثلاثية الحدود (رياضيات)تتوفر مجموعة متنوعة من خوارزميات التشخيص القياسية مثل هذه الخوارزميات، ويمكن إجراء تحليلات الارتباط الآلي.

التنبؤ بالفشل ومؤشر الصحة (HI)

على أساسالتعلُّم الآليالاستجابة في الغناءخوارزمية الذكاء الاصطناعييتعلم النظام وضع التشغيل العادي للمحول ويتنبأ باحتمالية حدوث أعطال مستقبلية. في النهاية، يوازن النظام بين جميع نتائج المراقبة والتشخيص ويخرج نتائج كميةالمؤشر الصحي (HI)يمنح التسجيل (على سبيل المثال، من 0-100 نقطة) المديرين نظرة سريعة على حالة المعدات ويوفر أساسًا موضوعيًا لتسلسل القرارات المتعلقة باستبدال الأصول أو إصلاحها.

القيم الأساسية للنظام وتطبيقاته

1. تحسين الموثوقية التشغيلية:: الحد بشكل كبير من احتمالية حدوث أعطال مفاجئة في المحولات من خلال الإنذار المبكر الفعال بالأعطال، مما يقلل من وقت التعطل غير المخطط له ويحسن بشكل مباشر مؤشرات موثوقية الإمداد (SAIDI/SAIFI).
2. تحسين تكاليف التشغيل والصيانة:: التحوّل من الصيانة المخططة على أساس الوقت إلى الصيانة الدقيقة على أساس الحالة يجنب مدخلات الإصلاح الشامل غير الضرورية ويقلل من التكاليف المرتفعة المرتبطة بالإصلاحات الطارئة.
3. إطالة عمر الأصول:: التأكد من تشغيل المحولات في أفضل حالة ممكنة من خلال الإدارة المحسنة (مثل التحكم في الحمل الزائد، والتبريد الأمثل) لإبطاء عملية التقادم وزيادة عمرها التشغيلي الفعال إلى أقصى حد ممكن.
4. تعزيز أمن التشغيل والصيانة المعزز:: تم الكشف عن العيوب الخطيرة ومعالجتها في الوقت المناسب، مما أدى إلى تجنب المخاطر على سلامة الموظفين والبيئة التي كان يمكن أن تنجم عن الأعطال المفاجئة في المعدات.
5. تمكين إدارة الأصول المستندة إلى البيانات:: إنشاء "ملفات صحية" رقمية كاملة للمحولات مما يتيح بيانات موضوعية وقابلة للقياس الكمي لدعم تقييم الأصول وتصنيف المخاطر وقرارات الإصلاح/الاستبدال.

لماذا تختار حلول Inotera؟

INNOTD (Fuzhou) Sales Co. مكرسة لتوفير حلول ذكاء المحولات المتكاملة لصناعة الطاقة.

• تغطية شاملة للطبقة الإدراك الحسي:: نقدم مجموعة من الخدمات تشملطيف النفط DGAومكبر صوت محلي يعمل بالتردد فوق العالي جداًوقياس درجة الحرارة بالألياف البصرية الفلوريةوجهاز امتصاص الرطوبة الذكي الذي لا يحتاج إلى صيانةتضمن مجموعة كاملة من أجهزة الاستشعار عالية الأداء، بما في ذلك ما يلي، إمكانية استشعار حالة المحول دون أي نقاط ميتة.
• منصة التشخيص الذكي المتقدم:: لا تدمج منصة نظامنا جميع خوارزميات التشخيص القياسية فحسب، بل تحمل أيضًامحرك تشخيص اندماج المعلومات المتعددةالاستجابة في الغناءنموذج تقييم المؤشر الصحي (HI)التي يمكن أن توفر رؤى عميقة تتجاوز الجهاز الواحد.
• قدرات تكامل النظام الممتازة:: نحن نقدم منصة موحدة ومفتوحة، وليس خليطاً من الأنظمة المنفصلة. يدعم النظام مجموعة واسعة من بروتوكولات الاتصال القياسية ويمكن دمجه بسهولة مع نظام SCADA أو نظام إدارة الأصول الحالي لديك.
• خبرة عميقة كخبير في المجال:: فريقنا ليس مجرد مورد للمعدات، بل هو أيضاً استشاري التشخيص الخاص بك. نحن نقدم خدماتنا بدءًا من تصميم الحلول وتركيبها وتنفيذها إلى تحليل البيانات المستمر والتقارير التشخيصية لضمان زيادة قيمة نظامك إلى أقصى حد.

اختيار Inotera هو اختيار نظام بيئي كامل وذكي وموثوق به لاستشعار حالة المحولات وتشخيصها.

محتوى هذه المقالة هو مجرد علم تقني عام ولا يمثل أداء ومواصفات أي منتج محدد لشركتنا. للحصول على معلومات مفصلة عن المنتج والحلول وعروض الأسعار، يرجى التأكد من الاتصال بنا للحصول على...].

اتصل بنا اليوم للحصول على حلول ذكية مصممة خصيصًا لأصول محولاتك.