Razvoj uređaja za praćenje rada brodskog motora analizom akustičnog signala
Ova istraživačko-razvojna aktivnost provodi se u sklopu projekta uspostave Centra kompetencija za naprednu mobilnost. Projekt Centra kompetencija obuhvaća ukupno 16 istraživačkih aktivnosti koje se provode kroz učinkovitu suradnju industrijskih i znanstvenih partnera.
| Prijavitelj | DIV GRUPA d.o.o. |
| Partner | Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Splitu |
| Voditelj projekta - prijavitelj | Maja Kaliterna Zago, dipl.inž.elekt. |
| Voditelj projekta - partner | prof. dr.sc Joško Radić |
Kratak opis projekta
Svrha ovog projekta je razviti sustav za detekciju kvarova u brodskim motorima pomoću analize zvuka koji se ne bi morao ugrađivati u sam blok motora (kao neki skupi uređaji koji su danas na tržištu), zahtijevao bi male troškove održavanja te s time povisio sigurnost na brodu. Umjesto da akcelerometri mjere vibracije i pomak, inovativni sustav bi pomoću mikrofona mjerio promijene tlakova (zvuk) te njihovom obradom zaključivao u kakvom je stanju motor, odnosno mogao bi detektirati nepravilnosti po frekvencijama s naglaskom na udare u motoru i neispravno izgaranje.
Cilj samog projekta je izraditi aplikaciju i hardware koji će biti smješteni u strojarnici, a koji će prenositi ili obrađivati zvučne zapise koje taj isti motor proizvodi, Zvukovi se snimaju pomoću mikrofona smještenih po motoru i u njegovoj okolici ( strojarnici broda ) te analiziraju u samom uređaju koji pomoću promjene zvuka detektira problem na motoru.
Dodatne razvojne mogučnosti uređaja mogu biti sakupljanje podataka o opterećenju motora, broju okretaja i kutu koljenastog vratila. Istraživanje je primjenjivo i za sporohodne dvotaktne dizelske motore brzohodne i srednjehodne četverotaktne motore koji se danas većinom koriste na srednje velikim putničkim brodovima.
Metodologija
- Izbor metode za analizu zvuka
- Izabrali smo za nas najpogodniju FFT ( Fast Fourier Transorm ) metodu.
- Skupljanje zvučnih zapisa kao ulaznih podataka za izradu matematičkog modela
- Razrada koncepta testnog motora s uključenim svim elementima potrebnim za namjerno unošenje grešaka u rad motora
- Uspostava testnog sustava na motoru koji omogućava namjerno unošenje grešaka u rad motora
Dijagnostički alat za Cummins motore INLINE 7
|
INLINE 7 dijagnostički alat |
Program razvijen za Cummins motore INSITE |
- Povezivanje testnog sustava s računalnom platformom pomoću koje će se provoditi prikupljanje testnih zvučnih zapisa
Komunikacija između računala i elektronike motora je putem CAN bus veze preko J1939 protokola.
|
9 pin dijagnostic connector koji se nalazi na instalaciji motora ili broda i preko kojeg se vrši spajanje |
 Dijagnostički kabel za J1939 protokol |
- U laboratorijskim uvjetima postaviti mjernu opremu na prikladnim mjestima u svrhu snimanja testnih zvučnih zapisa
- Definiranje najboljih mjesta za postavljanje mikrofona
|
Pozicije mikrofona korištenih u ovom projektu |
- Prikupljanje zvučnih zapisa koji uključuju ispravan rad motora i simulirani neispravan rad motora u različitim radnim uvjetima, za različita opterećenja i različiti broj okretaja
|
Shema mjernog sustava ovog projekta |
- Razvoj matematičkog modela za detekciju grešaka
- Analiza dobivenih podataka
- Usporedba podatka iz različitih mjerenja
- Izrada matematičkog modela za prepoznavanje grešaka u radu motora u laboratorijskim uvjetima
- Ispitivanje matematičkog modela u strojarnici broda
- Cikličko provođenje ispitivanja i poboljšavanje matematičkog modela
- Analiza smještaja mikrofona
- Podnošenje zahtjeva za međunarodnu prijavu patenta (PCT)
- Razvoj računalnog koda i uređaja za detekciju grešaka – prvi prototip
- Definicija i prikupljanje zahtjeva korisnika i sustava za software i hardware
- Izrada beta verzije računalnog koda
- Izrada prototipa
- Preliminarno testiranje rada prototipa
- Ispitivanje prototipa u laboratoriju i planiranom okruženju
- Ispitivanje u brodskoj strojarnici
Prezentacije i članci
- "Irregularities detection in Operation of the Diesel Engine" ( Otkrivanje nepravilnosti u radu dizel motora )
Objavljeno u: SoftCOM 2023 , The 31st International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks, str.15.
Datum konferencije: 21.-23. rujna 2023
Lokacija konferencije: Split, Hrvatska
Link za publikaciju : https://2023.softcom.fesb.unist.hr/wp-content/uploads/2023/09/FINAL_PROGRAM_2023_web-1.pdf - " Fault diagnostics of a maritime diesel engine using Fast Fourier Transform " ( Dijagnostika kvara brodskog dizel motora pomoću brze Fourierove transformacije )
Objavljeno u: SoftCOM 2022 , The 30st International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks, str.13.
Datum konferencije: 22-24 rujna 2022
Lokacija konferencije: Split, Hrvatska
Link za publikaciju: http://softcom2022.fesb.unist.hr/wp-content/uploads/2022/09/FINAL_PROGRAM_2022_v25.pdf - "System for Detecting Failures in Diesel Engine Operation" (Sustav za otkrivanje kvarova u radu dizel motora )
Objavljeno u: SoftCOM 2023 , The 31st International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks, str15
Datum konferencije: 21-23 rujna 2023
Lokacija konferencije: Split, Hrvatska
Link za publikaciju: https://2023.softcom.fesb.unist.hr/wp-content/uploads/2023/09/FINAL_PROGRAM_2023_web-1.pdf
O CEKOMU
CEKOM za naprednu mobilnost je projekt specijaliziran u istraživanju i razvoju sustava, tehnologija i različitih komponenti i materijala koji će imati direktan utjecaj na smanjenje troškova proizvodnje, ušteda energije i smanjenje emisije štetnih plinova u području prometa. Glavni cilj projekta je provesti 16 razvojno-istraživačkih kolaborativnih projekata kroz učinkovitu suradnju partnera u projektu s ciljem istraživanja i razvoja novih tehnologija i proizvoda primjenjivih u području prometa i mobilnosti.
Partneri na projektu:
- Sveučilište u Splitu, Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje
- Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje
- Sveučilište u Splitu, Pomorski Fakultet u Splitu
- Sveučilište u Splitu, Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije
- Končar Električni uređaji d.d.
- Klimaoprema d.d.
- Adria Winch d.o.o.
Poziv: Podrška razvoju Centara kompetencija (Referentna oznaka: KK.01.2.2.03.)
Razdoblje provedbe projekta: od 10.09.2020. do 10.09.2023.
Proračun projekta:
- Ukupna vrijednost projekta: 27.205.859,70 EUR (204.982.549,91 HRK)
- Prihvatljivi troškovi: 23.178.709,37 EUR (174.639.985,75 HRK)
- EU sufinanciranje: 13.759.175,08 EUR (103.668.504,65 HRK)
Kontakt osoba za više informacija:
Ivana Azinović
ivana.azinovic@divgroup.eu
Zajedno do fondova EU
Projekt je sufinancirala Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj.
www.strukturnifondovi.hr
