Sähkökoneiden etädiagnostiikan kenttätason tiedonsiirtotarpeen arviointi ja instrumentoinnin kehittäminen

Abstract

Tässä diplomityössä tarkastellaan sähkökoneiden tyypillisiä vikoja ja joitain näiden havaitsemiseen käytettäviä mittauksia ja analyysejä; mittausten tuottamaa tietomäärää arvioidaan. Muutamia teollisuuslaitoksissa käytettyjä väyliä ja tiedonsiirtoprotokollia esitellään, ja analysoidaan kunnonvalvonnan mittauksien siirtämisen näillä väylillä vaatimaa väylän datansiirtonopeutta. Valvottavien sähkökoneiden määrän ylärajaa arvioidaan kunkin väylän/protokollan tapauksessa.

Työssä esitellään ratkaisuja sähkökoneiden etädiagnostiikan tiedonsiirron toteuttamiseksi ja arvioidaan valvottavien sähkökoneiden määrän ylärajaa kussakin tapauksessa. Lisäksi työssä suunnitellaan ja toteutetaan kunnonvalvonnan mitta-antureiden kanssa käytettävä mittaustiedon keräily-yksikkö. Keräily-yksikön sisältävä kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan tiedonkeruu- ja tiedonsiirtojärjestelmä asennetaan kahteen pilot-kohteeseen: sellutehtaalle ja pienvesivoimalaan.

In this master's thesis, typical faults in electrical machines and some of the measurements and analyses used to detect those are discussed. The amounts of data produced by the measurements are estimated. Certain industrial buses and communication protocols are presented, and the bit rates required for the transfer of the measurement data using these buses and protocols are evaluated. The upper bound for the number of the monitored electrical machines is estimated for each bus and protocol.

Furthermore, alternative realisations of the remote diagnostics of electrical machines are presented, and the maximum number of the monitored machines is estimated for each alternative. In addition, a data-collecting unit for use with condition monitoring sensors is designed and realised. A condition monitoring and remote diagnostics data collection and transfer system including the collector unit is installed in two pilot targets: a pulp mill and a small-scale hydroelectric power plant.