Tilstandsovervåking av thrustersystemer for skip - Fjerndiagnostikk ved analyse og satellittoverføring av prosessdata

Abstract

Den teknologiske utviklingen de siste tiårene har gjort automatisk tilstandsovervåking av mekaniske systemer stadig vanligere, samtidig som konkurranse i markedet hever kravene til pålitelighet og langsiktig stabilitet. Derfor er det viktig å nøyaktig kunne tidsfeste neste servicestopp, for å unngå systemhavari. Uventet nedetid kan representere en signifikant økonomisk belastning. Marine thrustere, eller sidepropeller, brukes til manøvrering av skip. Brunvoll AS designer, produserer og leverer komplette thrustersystemer internasjonalt. I tett samarbeid med bedriften er et funksjonelt tilstandsovervåkningssystem utviklet, bygd og demonstrert i praksis. Tilstandsovervåkningssystemet består av en industriell datamaskin og en dedikert satellittkommunikasjonsenhet, samt programvare for prosessering, analysering, komprimering, sending, mottak og dekomprimering av data. Prosesserings- og analysemetoder er programmert som moduler, eller blokker, som enkelt kan settes sammen ved hjelp av en tekstbasert konfigurasjonsfil. Systemet er derfor meget fleksibelt; det kan tilpasses alle thrustertyper levert av Brunvoll AS. To sett med blokker er implementert: prosesserings- og analyseblokker. Prosesseringsblokkene kan filtrere, derivere og beregne effektivog absoluttverdier. Analyseblokkene kan generere histogrammer, utføre FFTanalyser og beregne statistiske parametre. Nye blokker kan relativt enkelt legges til. I konfigurasjonsfilen spesifiseres hvilke prosessvariable som skal behandles og hvor ofte analyseresultatene skal sendes til land. Aktuelle prosessvariable er f.eks. thrusterens pitchvinkel eller motorens turtall. Et mottaksprogram dekoder og lagrer data i en database på land. Praktiske tester av tilstandsovervåkningssystemet er utført ved å prosessere og analysere eksempeldata, både fra reelle målinger og fra en thrustersimulator. Resultatene viser at alle delene av systemet fungerer slik de skal, selv om FFTalgoritmen som ble implementert ikke er optimal. Komprimering før sending av data er gjort ved nedskalering til mindre datatyper. Påvirkningen nedskaleringen har på overført data er analysert og drøftet i rapporten. Beregninger viser at avvikene som oppstår er så små at de kan neglisjeres i de aller fleste tilfeller. En positiv ringvirkning av å ha datainnsamling fra mange ulike skip og thrustertyper, er at det over tid vil bygge seg opp en stor samling av analyseresultater. Disse vil danne et sterkt statistisk grunnlag ved videreutvikling av thrustersystemene. Et eksempel på dette kan være å optimalisere thrusterdesignet slik at vibrasjoner rundt de mest brukte turtallsområdene dempes.