Diagnostic des moteurs Diesel marins

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1 Laboratore des Scences de l Informaton et des Systèmes Dagnostc des moteurs Desel marns 4 ème Workshop du Groupement d ntérêt Scentfque «Survellance, Sûreté, Sécurté des Grands Systèmes» GIS-3SGS 11 Valencennes, Octobre 2011 BMCI Projet Projet BMCI Y. Khell, G. Graton, M. Djezr, M. Ouladsne, R. Outbb

2 Introducton Objectfs BMCI : Garantr une dsponblté maxmale des équpements et attendre le «zéro arrêt». Permettre une survellance et une velle sur la santé globale de la flotte et dmnuer les coûts Moyens Développer de méthodes de survellance Établr des ndcateurs de santé 2

3 Introducton 3

4 Introducton 4

5 Avares sur les moteurs et nstrumentaton 5 Capteurs Couple moteur Débt dégazage carter Pussance Régme moteur Température palers moteur (X nbrede palers (4 pour 6M26)) Vtesse nstantanée vlebrequn Presson de l ar de lancement Tenson battere Consommaton d hule (compteur de volume (ltre) orfce de remplssage du carter) Détecteur de contamnaton d'hule. Système de dagnostc Défauts (causes) Dégradaton des coussnets de belle (belle coulée) Dégradaton des coussnets des palers moteur Usure segmentaton/pston/chemses Usure du jont de culasse (ntruson de l'ar d'ans l'eau douce) Fssuraton de la culasse ou bloc Jeu excessf aux soupapes Jont de queue de soupape dégradé/non étanche

6 Avares sur les moteurs et nstrumentaton Capteurs Défauts (causes) Couple moteur Débt dégazage carter Pussance Régme moteur Température palers moteur (X nbrede palers (4 pour 6M26)) Vtesse nstantanée vlebrequn Presson de l ar de lancement Tenson battere Consommaton d hule (compteur de volume (ltre) orfce de remplssage du carter) Détecteur de contamnaton d'hule. Prétratement Système de dagnostc Dégradaton des coussnets de belle (belle coulée) Dégradaton des coussnets des palers moteur Usure segmentaton/pston/chemses Usure du jont de culasse (ntruson de l'ar d'ans l'eau douce) Fssuraton de la culasse ou bloc Jeu excessf aux soupapes Jont de queue de soupape dégradé/non étanche 6

7 Procédure de dagnostc Démarche suve Moteur Apprentssage Dagnostc Acquston des données Calcul des varables y Génératon de références Génératon des seuls ŷ Th Génératon des résdus r Évaluaton des résdus Relatons de causes à effets Algorthme de décson 7

8 Procédure de dagnostc Calcul des varables y, cal y mes Génératon des références N 1 y = ( ) k yk n N n= 1 ω ω ( ) ( ) ( ) 2 2 k, Popak = a 1 + a 2. k + a 3. Popak + a 4. ωk + a 5. ωk. Popak a 6. Popak K 2 f + Crtère à mnmser : mn Génératon des seuls Th k = max n= 1,..., N y k ( n) y k = 1 k y k f ( ω, Popa ) 2 ( ω Popa ) = b + b. ω + b. Popa + b.( ω ) + b. ω. Popa b ( Popa ) 2 g + k, k 1 2 k 3 k 4 k 5 k k 6. k k k 8

9 Procédure de dagnostc 9 De façon à mnmser β = max β k = 1,..., K Génératon des résdus r = y mn β k = 1 Évaluaton des résdus Th t) = S r ( t) > Th ( t) + β Augmentaton S r ( t) < Th ( t) β Dmnuton Alleurs Fct Normal k ( t) yˆ ( t) k K = yˆ Th k max n= 1,..., N ( t) = g y k f R R R ( ω, Popa ) k ( n) yˆ ( g ( ω( t), Popa( t)) k k 2 ( n) ( ω( t), Popa( t)) = 1 = 1 = 0

10 Procédure de dagnostc Isolaton et décson augmentaton du débt de dégazage carter bon rendement du turbocompresseur mauvas rendement du turbocompresseur augmentaton de la consommaton d'hule dmnuton de la consommaton d'hule températures sorte cylndres asymétrques températures sorte cylndres nonasymétrques varaton de la vtesse de rotaton nstantanée anormale chute de la presson d'hule entrée moteur non-chute de la presson d'hule entrée moteur augmentaton de la presson de la casse d'expanson dégradaton du tro che/seg/ps dégradaton des jonts de queues de soupapes jeu aux soupapes anormal, usure de sège des soupapes, brûlure RB2 RA2 RB3 RB5,6,7 RB4 RB8 RB

11 Résultats 11 Menold P., Pearson R., Allgöwer F., «Onlne outler detecton and removal», The 7th Medterranean Conference on Control and Automaton (MED99), vol., p , 1999.

12 Résultats 12

13 Concluson et perspectves Résultats de prétratement et de dagnostc satsfasants Détecton Nombre de fausses alarmes Génércté de la méthode Étude de la sensblté Améloraton du taux d solaton Applcaton de la méthode sur d autres systèmes 13

14 Merc pour votre attenton (Poster 44) 14