Detección de Fallas en Estructuras Offshore: Influencia del Número de Sensores, Colocación y Calidad
Autores: Tockner, Andreas; Lei, Jixiang; Ellermann, Katrin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Detección de Fallas en Estructuras Offshore: Influencia del Número de Sensores, Colocación y Calidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Islas flotantes en alta mar
Plataformas
Cuerdas
Sensores
Condiciones en alta mar
Detección de fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Dentro del proyecto Space@Sea, se utilizan islas flotantes en alta mar, diseñadas como un conjunto de plataformas, para crear espacio en entornos marinos. Las estructuras en alta mar están expuestas a condiciones ambientales severas. Las altas velocidades del viento, las fuertes lluvias, el hielo y las fuerzas de las olas llevan a estructuras altamente estresadas. Las plataformas del proyecto Space@Sea están conectadas por cuerdas y defensas. Existe el riesgo de que una cuerda falle, lo cual se investiga posteriormente. Para garantizar la seguridad de la estructura, los parámetros de la cuerda son monitoreados por el Filtro de Kalman Extendido (EKF). Para las disposiciones de las plataformas, se requiere un gran número de sensores para un diagnóstico preciso de fallos de estas cuerdas, lo que conlleva altos costos de inversión. Este documento presenta una estrategia para optimizar el número y la ubicación de los sensores de aceleración adheridos a las plataformas flotantes. También hay altas demandas sobre los sensores debido a las duras condiciones en alta mar. La deterioración del material y la sobrecarga pueden llevar a un rendimiento deteriorado de los sensores o a defectos en los mismos. El mantenimiento de los sensores en alta mar es difícil, costoso y a menudo no es factible en un corto período de tiempo. Por lo tanto, las desviaciones en las mediciones de los sensores no deben afectar la detección confiable de fallos en la estructura. En este estudio se examina la influencia de los sensores defectuosos en la detección de fallos de las cuerdas: se varían los tipos, intensidades, número, lugar de ocurrencia de los sensores defectuosos y la distancia entre los sensores defectuosos y los fallos de las cuerdas.
Descripción
Dentro del proyecto Space@Sea, se utilizan islas flotantes en alta mar, diseñadas como un conjunto de plataformas, para crear espacio en entornos marinos. Las estructuras en alta mar están expuestas a condiciones ambientales severas. Las altas velocidades del viento, las fuertes lluvias, el hielo y las fuerzas de las olas llevan a estructuras altamente estresadas. Las plataformas del proyecto Space@Sea están conectadas por cuerdas y defensas. Existe el riesgo de que una cuerda falle, lo cual se investiga posteriormente. Para garantizar la seguridad de la estructura, los parámetros de la cuerda son monitoreados por el Filtro de Kalman Extendido (EKF). Para las disposiciones de las plataformas, se requiere un gran número de sensores para un diagnóstico preciso de fallos de estas cuerdas, lo que conlleva altos costos de inversión. Este documento presenta una estrategia para optimizar el número y la ubicación de los sensores de aceleración adheridos a las plataformas flotantes. También hay altas demandas sobre los sensores debido a las duras condiciones en alta mar. La deterioración del material y la sobrecarga pueden llevar a un rendimiento deteriorado de los sensores o a defectos en los mismos. El mantenimiento de los sensores en alta mar es difícil, costoso y a menudo no es factible en un corto período de tiempo. Por lo tanto, las desviaciones en las mediciones de los sensores no deben afectar la detección confiable de fallos en la estructura. En este estudio se examina la influencia de los sensores defectuosos en la detección de fallos de las cuerdas: se varían los tipos, intensidades, número, lugar de ocurrencia de los sensores defectuosos y la distancia entre los sensores defectuosos y los fallos de las cuerdas.