Development of a condition monitoring system of a USV through the implementation of sensors

Abstract

[ES] Este proyecto pretende tanto analizar en profundidad como encontrar la forma más económica y eficiente de monitorizar el motor de una embarcación no tripulada para que pueda estar en funcionamiento durante treinta días, cuando está programado para repostar.

La embarcación necesita funcionar de forma autónoma durante treinta días sin ningún tipo de mantenimiento, por lo que es importante tener un control total del motor para que, en caso de cualquier irregularidad, se puedan tomar medidas de seguridad desde tierra y reparar o hacer funcionar el motor al menos hasta que llegue a tierra. La embarcación necesita seguir a un robot submarino encargado del mantenimiento de tuberías sumergidas, por lo que esta embarcación necesita recargar, tomar control y mantenimiento de este.

La empresa con la que estoy haciendo mi TFG, uSEA AS, se encuentra en Bergen y todavía está desarrollando este proyecto, por lo que podría ayudarles en su toma de decisiones y demostrar principalmente que la embarcación puede cumplir todas sus funciones al monitorear el motor con distintos tipos de sensores.

Estos sensores son de diferentes tipos, los principales sensores que suelen incluir todos los motores son los de vibración y térmicos. Yo me voy a centrar principalmente en que sensores fuera de lo habitual se pueden incluir para llegar a un alto nivel de seguridad y confianza en este motor. De los sensores habituales, los térmicos son de los que en mi opinión más información útil se puede extraer y en consecuencia de los que se deberían analizar los datos con más profundidad.

Una vez recopilados todos los datos que creamos oportunos debemos analizarlos para posteriormente diseñar mecanismos que puedan corregir el funcionamiento del motor, como filtros, frenos, inyectores de aceite, imanes¿

[EN] This thesis investigates the use case of an USV operation of a 24m vessel hull, with primary propulsion both diesel and electric and with a general plan of having two main generators sets and an emergency backup system. The operation of the USV will be fully unmanned, and the only scheduled periods for maintenance will be every 30 days when the USV is scheduled for re-fuelling. Day to day monitoring of engines and propulsion systems will be performed via sensors onboard and an taken control from a room onshore. uSEA AS isthe company which is developing this unmanned vessel and a fully automated system for operating autonomous underwater drones which will revolutionize the collection of underwater data. Without risk to crew, and without harming marine life, this company will provide access to critical oceanographic and environmental data- safer, cheaper, faster, and in a more sustainable way. This thesis will be only focused on the main diesel engine, from which we will discuss which sensors we should implement and how. I hope it can serve as a basis for further research on other vessels in a future and show all the benefits it has this challenge. On the other hand, also show all the limitations so they can be reduced someday. Finally, a great part of this thesis is based on assumptions and based on theoretical concepts, so before starting needs to be clarified that there is a big path between this project and its real-life implementation.