پایش وضعیت دیزل‌ژنراتور با ترکیب داده‌های ارتعاش، صدا و حسگرهای محیطی مبتنی بر مدل‌های یادگیری ماشین

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1083-ISAV2025 (R2)
نویسندگان
1دانشجو
2semna
3تهران
چکیده
دیزل‌ژنراتورها در زیرساخت‌های حیاتی مانند بیمارستان‌ها و مراکز داده نقش مهمی در تأمین برق پایدار دارند. هرگونه خرابی یا افت عملکرد این تجهیزات می‌تواند منجر به توقف فرایندها و هزینه‌های سنگین تعمیرات شود. در این پژوهش رویکردی هوشمند برای تشخیص عیب دیزل‌ژنراتور ارائه شده است که بر پایه تحلیل داده‌های چندحسی شامل ارتعاش، صدا و پارامترهای محیطی و عملکردی (دمای موتور، فشار، رطوبت، ارتفاع، اکسیژن) انجام می‌گیرد. در مطالعه موردی، تأثیر گرفتگی فیلتر هوا در چند سطح مختلف ایجاد شده و داده‌های مربوطه توسط دستگاه پرتابل طراحی‌شده جمع‌آوری گردید. پس از انجام پیش‌پردازش و استخراج ویژگی، چندین مدل یادگیری ماشین شامل SVM، KNN، جنگل تصادفی و شبکه عصبی مصنوعی برای طبقه‌بندی وضعیت‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد شبکه عصبی بهترین عملکرد را داشته و توانست وضعیت گرفتگی فیلتر هوا را با دقت ۱۰۰٪ طبقه‌بندی کند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد ترکیب حسگرهای چندگانه با الگوریتم‌های یادگیری ماشین، ابزار مؤثری برای تشخیص زودهنگام عیب و پیاده‌سازی نگهداری پیش‌بینانه در دیزل‌ژنراتورها است و می‌تواند از توقف‌های ناگهانی و هزینه‌های تعمیراتی جلوگیری کند.
کلیدواژه ها
 
Title
Diesel generator condition monitoring by combining vibration, sound, and environmental sensor data based on machine learning models
Authors
مهدی گودرزی, abdollah abbasi, mohammad asgari
Abstract
Diesel generators play an important role in providing stable power supply in critical infrastructures such as hospitals and data centers. Any failure or degradation of these equipment can lead to process shutdown and heavy repair costs. In this study, an intelligent approach for diesel generator fault diagnosis is presented, which is based on the analysis of multi-sensor data including vibration, noise, and environmental and operational parameters (engine temperature, pressure, humidity, altitude, oxygen). In the case study, the effect of air filter clogging was created at several different levels and the relevant data was collected by the designed portable device. After preprocessing and feature extraction, several machine learning models including SVM, KNN, random forest, and artificial neural network were evaluated for status classification. The results showed that the neural network had the best performance and was able to classify the air filter clogging status with 100% accuracy. The findings of this research show that combining multiple sensors with machine learning algorithms is an effective tool for early fault detection and implementation of predictive maintenance in diesel generators, and can prevent sudden stops and repair costs.
Keywords
Diesel generator, Fault diagnosis, multiple sensors, machine learning, Neural network, predictive maintenance