Los sistemas industriales basados en motores eléctricos y variadores de velocidad (Electric Motor Driven System EMDS) dependen de sus componentes para controlar, transportar y transformas energía eléctrica en energía mecánica u otro tipo de energía necesaria para el proceso. EMDS presentan un alto riesgo de indisponibilidad ante fallas en los motores eléctricos y por ello estos se consideran elementos primordiales.
En los últimos años se han implementado sistemas de monitoreo de motores eléctricos para el seguimiento del desempeño y sistemas de diagnóstico de fallas presentes en los equipos. Usualmente, los sistemas de monitoreo y diagnóstico se implementan de forma cableada con dispositivos de alto consumo y complejidad. En los últimos años se han empezado a emplear redes inalámbricas de sensores (Wireless Sensor Network WSN) para reducir costos de implementación y mantenimiento. Por otro lado, se han integrado dispositivos de bajo consumo de potencia con capacidad de procesamiento con el fin de realizar procesamiento distribuido, reducir el consumo de potencia y extender el ciclo de uso del dispositivo remoto (tiempo de vida del nodo sensor).
Un análisis distribuido implica algoritmos de clasificación de fallas aplicados en los nodos sensores y el resultado es reportado a un nodo Gateway (colector de datos), en donde se realiza un diagnóstico más preciso y de mayor confiabilidad basados en la información proveniente de diferentes nodos. Este análisis final se basa en técnicas de fusión las cuales necesitan ser comparadas y analizadas respecto a los datos proporcionados por el diagnóstico inicial (Transformada rápida de Fourier- FFT, Transformada Wavelet - WPT, etc.), los requerimientos de comunicación, la capacidad de procesamiento y las necesidades de memoria.
El presente proyecto se enfoca en el desarrollo de un sistema de monitoreo y diagnóstico de motores de inducción empleando redes inalámbricas de sensores - WSN y protocolo ZigBee, para aplicar diferentes técnicas de diagnóstico y clasificar fallas sobre dispositivos programables como microcontroladores, DSP, microprocesadores o DAQ, donde el análisis se pueda realizar de manera distribuida. Se realizará la identificación de técnicas de diagnóstico de fallas, métodos de extracción de parámetros, clasificación de fallas y fusión de datos para motores de inducción, para posteriormente establecer requerimientos de implementación de hardware y software (HW/SW). Finalmente se busca analizar el desempeño del sistema de diagnóstico distribuido bajo condiciones típicas de operación por medio de técnicas diagnóstico de fallas. |