Prototype of a fault identification device in the information and measurement channel of a pressure sensor

This paper presents the development and experimental testing of a prototype device designed to reduce false alarms in automated control systems of marine power plants. The study examines the architectural features of modern automation systems used at maritime facilities and identifies the main types of failures occurring in information and measurement channels associated with pressure control, one of the key parameters in ship monitoring and control systems. Based on this analysis, the hardware and software components of a prototype device implementing algorithms for fault identification in pressure sensors were developed. The prototype was experimentally tested under simulated fault conditions to evaluate its performance. The results confirmed the device’s effectiveness in detecting the most common defects in measurement circuits, while also revealing limitations related to its inability to diagnose certain complex types of sensor failures. To enhance the functional completeness of the system, an additional algorithm is proposed for integrating the device into the architecture of an automated control system to enable more accurate decision-making when fault symptoms are detected. The results of the study can be applied in the modernization of existing control and protection systems of marine power plants to improve their resistance to false triggering and ensure safe and reliable operation of ship equipment.

1. Бурков Д. Е. Применение судовой информационной системы для контроля и мониторинга технического состояния судового оборудования / Д. Е. Бурков // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 5. — С. 893–902. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-5-893-902. — EDN PTAEFT.

2. Жидков Н. А. Повышение экономической и энергетической эффективности судовых двигателей внутренннего сгорания в условиях ужесточения экологических требований / Н. А. Жидков, О. В. Новикова // Цифровая трансформация экономических систем: проблемы и перспективы (ЭКОПРОМ-2022): сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции с зарубежным участием, Санкт-Петербург, 11–12 ноября 2022 года. — Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2022. — С. 274–277. DOI: 10.18720/IEP/2021.4/80. — EDN SALBXA.

3. Валов Д. С. Системы управления судовыми энергетическими установками автономных судов / Д. С. Валов, С. А. Валгин // Актуальные исследования. — 2023. — № 5(135). — С. 19–28. — EDN QGRTJJ.

4. Коновалов П. О. Опыт развития и применения в эксплуатации систем мониторинга технического состояния судовых ДВС / П. О. Коновалов, А. А. Иванченко, Г. Л. Ларионов // Тенденции развития науки и образования. — 2023. — № 100–5. — С. 102–108. DOI: 10.18411/trnio-08-2023-246. — EDN TWWLBX.

5. Московцев Ю. П. Принципы создания АСУ ТП гражданских судов / Ю. П. Московцев // Системы управления и обработки информации. — 2000. — № 1. — С. 61–68.

6. Корчанов В. М. Системы управления пропульсивной судовой установкой на базе комплекта КСА / В. М. Корчанов, Ю. П. Московцев, Г. П. Орунов // Системы управления и обработки информации. — 2000. — № 1. — С. 61–68.

7. Агеев В. И. Контрольно-измерительные приборы судовых энергетических установок: устройство, эксплуатация, эффективность: справочник / В. И. Агеев. — Ленинград: Судостроение, 1985. — 416 c.

8. Темнов В. Н. Метрологическое исследование объектов контроля / В. Н. Темнов. — СПб: ВМИИ, 2006. — 331 c.

9. Ивановский В. Г. Мониторинг рабочего процесса судовых дизелей в эксплуатации / В. Г. Ивановский, Р. А. Варбанец // Двигатели внутреннего сгорания. — 2004. — № 2. — С. 138–141.

10. Bushuev O. Yu. Detection of changes in the state of a pressure sensor by analyzing the output signal / O. Yu. Bushuev, A. S. Semenov, A. O. Chernavsky, A. L. Shestakov // Proceedings of the XX IMEKO World Congress “Metrology for Green Growth”, Busan, Republic of Korea. — September 9–14, 2012 — IMEKO, 2012.

11. Кучеренко В. А. Моделирование системы диагностики датчиков судовых энергетических систем / В. А. Кучеренко // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2024. — № 1. — С. 331–336. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-1-331-332. — EDN IHTLJB.