Přejít na obsah

Návrh a implementace diagnostických systémů v oblasti klasické, jaderné i větrné energetiky

Obsah

Úvod

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 však tyto systémy schopny poskytovat dostatečnou informaci o dějích, ke kterým v zařízení (chladicím okruhu jaderných elektráren, plynové nebo parní turbíně, ventilu, kompresoru, atd.) dochází.

Současně 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. A právě toto je předmětem našeho výzkumu.

Provádíme návrh a realizaci systémů pro monitorování nestandardních jevů s nestacionárním charakterem - nestacionárních událostí. Zkoumáme nástroje a metody diagnostiky pracující v časo-frekvenční oblasti a jejich implementaci s využitím moderních výpočetních prostředků. Např., 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.

V této oblasti výzkumu se zaměřujeme na tři hlavní úlohy:

  • 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,…)


motivace

Mezi již realizované výsledky patří:

Smluvní výzkum

  • Lokalizace rázů na tlakové nádobě reaktoru EDU (ČEZ a.s.)
  • Modernizace klasifikátoru událostí v diagnostickém systému KUES (Areva NP GmbH)
  • Detekce, lokalizace a specifikace volných částí v chladicích okruzích JE (Areva NP GmbH)
  • Diagnostika armatur v JE (Areva NP GmbH)
  • Detekce pádu keramického obkladu v plynových turbinách (Areva NP GmbH)
  • Návrh a implementace diagnostické jednotky pro větrné elektrárny - část FPGA (Areva NP GmbH)
  • Analýza a filtrace rušení v elektrárně KKU (Areva NP GmbH)

Spolupráce:

V této oblasti výzkumu úzce spolupracujeme s následujícími organizacemi:

  • ČEZ, a.s.
  • Areva NP GmbH

Členové výzkumného týmu:

  • Ing. Jindřich Liška, Ph.D.
  • Ing. Miroslav Strnad
  • Ing. Jan Jakl

Publikace:


text to speech