Autonomous diagnostic unit for threat identification and risk minimization in technical systems

W artykule omówiono problemy występujące podczas tworzenia autonomicznych systemów diagnostycznych pozwalających na samodzielne podejmowanie decyzji eksploatacyjnych w zależności od aktualnego stanu technicznego maszyny. Przedstawiono przykład wielowątkowej struktury programowej takiego układu oraz omówiono problem doboru odpowiednich procedur diagnostycznych w zależności od aktualnego rodzaju pracy maszyny z podziałem na stacjonarne i niestacjonarne typy pracy. Przedstawiono również problemy występujące przy doborze właściwej platformy sprzętowo-programowej oraz założenia wykorzystania informacji diagnostycznej w zagadnieniu minimalizacji ryzyka technicznego.In the paper the problems that took place during the development of autonomous diagnostic units capable of performing exploitation decisions according to the current machine state were presented. An example of multithread programming structure of such unit as well as a problem of selection of diagnostic procedures in dependence of actual type of machine behavior with special respect to stationary and nonstationary was described. The problems of selecting correct hardware-software platform were also presented. Additionally the assumptions of use of diagnostic information in the task of technical risk minimization were presented

Weryfikacja metody usuwania efektu Dopplera dla potrzeb przytorowej stacji monitoringu stanu technicznego

The description of the experiment verifying the method of Doppler's Effect removal from the acoustic signal of moving object was discussed in the paper. Doppler's Effect was removed by dynamic resampling according to the theoretical frequency changes curve as well as with use of the curve obtained by passband filtration of the signal around the carrier frequency and differentiation of the phase of the analytic signal. Described solutions were tested in the GPS synchronised field measurements on the moving railway cars and simultaneously the stationary measurements taken next to the railway track.W pracy przedstawiono opis eksperymentu weryfikującego metodę usuwanie efektu Dopplera z sygnału akustycznego poruszającego się obiektu. Efekt Dopplera z sygnału usuwano poprzez dynamiczne przepróbowanie sygnału zarówno zgodnie z teoretyczną krzywą zmian częstotliwości chwilowej sygnału jak również z użyciem krzywej otrzymanej przez wąskopasmową filtrację sygnału wokół częstotliwości nośnej a następnie różniczkowanie fazy sygnału analitycznego. Zaproponowane rozwiązania zostały przetestowane w warunkach poligonowych podczas jednoczesnych, synchronizowanych sygnałem GPS, pomiarów na poruszających się pociągach oraz pomiarów przytorowych

Geometrical model of cogeneration system based on a 1 MW gas engine

W poprzednim roku w grudniu został przyjęty przez Komisje Europejską nowy budżet programu operacyjnego "Infrastruktura i Środowisko", gdzie dla Polski przewidziane jest blisko 32mld Euro na inwestycje proekologiczne. Program ten skupia się na poprawie atrakcyjności naszego kraju oraz rozwoju efektywnych energetycznie technologii. Szczególnie ważne w tym kontekście stają się układy odzyskiwania energii i zwiększania efektywności transformacji energii przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń do środowiska. W dyrektywie europejskiej nr 2009/28/WE z kwietnia 2009 roku określono wymagania stawiane państwom członkowskim UE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. W artykule Autorzy skupili się na zamodelowaniu geometrycznym układu kogeneracyjnego bazującego na silniku spalinowym zasilanym paliwem produkowanym z wysypiska śmieci. Autorzy zamodelowali geometrycznie układ odzyskiwania energii wykorzystujący ciepło odpadowe silnika (silnik gazowy), przekształcając je na energię elektryczną za pomocą termoelektrycznych generatorów (TEG - ang. thermoelectric generators), wykorzystujących technologię półprzewodnikową. W niniejszej pracy przedstawiono także wyniki badań temperaturowych na powierzchni silnika gazowego oraz układu odprowadzania spalin. Publikacja powstała dzięki finansowaniu z Urzędu Marszałkowskiego Województwa Mazowieckiego.In the previous year in December has been adopted by the European Commission a new budget for the Operational Programme "The Infrastructure and Environment", where for the Polish intended is close to 32mld Euro for environmental investment. This program focuses on improving the attractiveness of our country and the development of energy efficient technologies. Especially important in this context become the energy recovery systems and increase the efficiency of converting energy with simultaneously reducing emissions of pollutions to the environment. The European Directive 2009/28 / EC of April 2009 set out the requirements for the EU Member States on the case of the promotion of the use of energy from renewable sources. In the article Authors have focused on geometrical modelling of cogeneration system based on internal combustion engine powered by fuel produced from landfill. Authors was realise geometrically model of energy recovery system used waste heat from engine(Gas Engine), transforming them into electrical energy using a thermoelectric generator (TEG - called. Thermoelectric Generators) which use semiconductor technology. The pa-per presents the results of temperature tests on the surface of the gas engine and the exhaust system. This work is the result of the financial support from the Office of Mazovian Voivodeship Marshal

Ocena stanu technicznego betonowych konstrukcji sprężonych na podstawie monitoringu wibroakustycznego

Analysis of the phenomenon of modulation of vibroacoustic signal's parameters, especially the amplitude and the frequency structure of the envelope which is directly associated with the occurrence of group velocity, may prove to be an effective tool for diagnosing the technical condition of pre-stressed structures. This scope of work and the examination of the influence of local defects and of the environmental impact was the main research task during COST Action 534 project duration. An issue that is particularly interesting and that calls for additional analyses and experiments will be the development and adaptation of effective de-modulation algorithms.Analiza zjawiska modulacji wibroakustycznych parametrów sygnału, a w szczególności amplitudy i struktury częstościowej obwiedni, która jest bezpośrednio związana ze zjawiskiem prędkości grupowej, może być efektywnym narzędziem w diagnozowaniu stanu technicznego struktur sprężonych. Ten zakres pracy, jak również badanie wpływu występowania miejscowych wad było głównym zadaniem kończącej się Akcji COST 534. Zadaniem, szczególnie interesującym i wymagającym dalszych analiz i eksperymentów, jest rozwój i adaptacja użytecznych algorytmów demodulacji

Dynamic model of a crankshaft assembly with two degrees of freedom

Nowadays, growing attention is directed towards energy efficiency and issues related to respecting energy. An extremely vital role at improving energy efficiency plays the cogeneration technologies. In the 2012/27/UE Directive [1], the gas turbines [2] in combination with heat recovery, combustion engines [3, 4], steam engines [4], fuel cells [5-7], microturbines [8], Rankine organic cycle [9, 10], Stirling engines [11-15], and others, were included among cogeneration technologies, in which electric energy is produced from waste heat in the combined process. In this work, the distributed generation sources have also been addressed. From the perspective of the article herein, the sources equipped with the crankshaft assembly have been particularly emphasised. This mechanism converts chemical energy of, among others, fuel or working element into mechanical energy (the piston reciprocating motion is converted into rotary motion of a crankshaft). In this work, the physical model of the crankshaft assembly has been shown, with two degrees of freedom. On the basis of analysis of the physical model (with the static mass reduction), a single-piston simulation model has been developed of the crankshaft assembly, using the Matlab&Simulink software. On the basis of the analysis of the system, the motion equations have been derived, which served the purpose of building the simulation model. Because of the conducted simulations, the curves of displacement, velocity, and piston acceleration have been presented, and, respectively, the angular displacement, angular velocity, and angular acceleration of the crankshaft. The constructed model should be seen as a part of a multi-piston working mechanism in a, for example, Stirling engine

Zagadnienie kogeneracji energii wykorzystującej generatory termoelektryczne

The development of the renewable energy sources technologies and the energy policy emphasise the energy co-generation systems. In the automotive industry, investments are located in the development of heat pumps, Stirling engines, energy accumulators, gas turbines, piezo mats, suspensions and enfeeblements, linear motors, and other energy retrieval systems retrieving energy that is expelled in the process of the combustion of the fuel and air mixture in conventional combustion engines [1,2] and lost irretrievably. The energy co-generation systems increase efficiency in the use of the energy contained in the fuel and air mixture. Currently, there is a tendency of combination of the energy micro-cogeneration systems with other vehicle systems, e.g. motor control systems, motor power supply systems, safety systems, etc. [3-8]. One of such ways is the retrieval of heat energy thanks to thermoelectric generators (TEG) using the Seebeck effect.Rozwój technologii odnawialnych źródeł energii i polityka energetyczna kładą nacisk na systemy kogeneracji energii. W przemyśle samochodowym inwestuje się w rozwój pomp cieplnych, silników Stirlinga, akumulatorów energii, turbin gazowych, mat, zawieszeń i wyciszeń piezoelektrycznych, silników liniowych oraz innych systemów odzyskiwania energii, która, wydalana w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w konwencjonalnych silnikach spalinowych [1,2], jest bezpowrotnie tracona. Systemy kogeneracyjne zwiększają efektywność wykorzystania energii zawartej w mieszance paliwowo-powietrznej. Aktualnie istnieje tendencja do łączenia systemów mikrokogeneracji energii wraz z innymi systemami istniejącymi w pojeździe, np. systemami sterowania silnikiem, zasilania silnika, systemami bezpieczeństwa itp. [3-8]. Do jednego z takich sposobów należy odzysk energii cieplnej dzięki termoelektrycznym generatorom (TEG – z ang. thermoelectric generators) wykorzystującym zjawisko Seebecka