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TIGER est une marque déposée de Turbine Services Limited

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TIGER® : RÉSUMÉ DES FONCTIONS

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Le système TIGER de surveillance intelligente de l’état de la turbine à gaz permet de réaliser un diagnostic en ligne des données disponibles du contrôle-commande. En plus d'offrir des alertes anticipées des problèmes en cours, il fournit un diagnostic rapide des déclenchements ou pannes fortuits. Par ailleurs, grâce à l’analyse en continu du diagnostic, le système TIGER offre un aperçu complet de tous les défauts et problèmes qui sont apparus sur une turbine à gaz, y-compris les défauts furtifs, problèmes mineurs ou autres petits écarts qui pourraient être l'unique alerte d'un problème à venir. Cette analyse fournit les informations indispensables à la réalisation d’une maintenance basée sur l’état de la turbine. Les autres approches n’offrent qu’un instantané périodique de l’état de la turbine à gaz. L’analyse intelligente du TIGER réalise une évaluation de l’état de la turbine à gaz d’après son comportement en fonctionnement. Cette interprétation unique du comportement et des réactions dynamiques aux changements procure des diagnostics très précis sur l’état de la turbine à gaz. Le système TIGER peut également compléter d’autres approches du suivi d’état. Ce document résume les fonctions principales du système TIGER pour l’utilisateur. Lors du développement du système TIGER, les fonctionnalités et le support dont un ingénieur a besoin pour comprendre l’état de la turbine à gaz et rectifier les écarts ont été analysés de manière exhaustive. Le système TIGER fournit donc de nombreuses fonctionnalités qui ne sont pas disponibles sur les autres systèmes. MODE DE FONCTIONNEMENT Le système TIGER collecte et analyse en continu les données provenant du contrôle-commande de la turbine à gaz. Une analyse diagnostic de la turbine est réalisée chaque seconde. Cette analyse peut être visualisée par la lecture des messages diagnostics du Gestionnaire de défauts, et pas uniquement sous forme de données graphiques. Les évènements peuvent être historisées pour analyse et investigation postérieures. Toutes les fonctionnalités du TIGER sont facilement accessibles à distance. La possibilité de pouvoir d’abord télécharger des diagnostics, et non des données, permet un gain de temps substantiel. TIGER offre aussi la possibilité de surveiller le fonctionnement de la turbine à gaz en temps réel grâce à une connection à distance. Selon la configuration de l’ordinateur, le système TIGER en ligne peut stocker jusqu’à 50 ans de données à la seconde sur le disque dur local. Par ailleurs, le système TIGER élabore des suivis de tendances et calcule les performances de la turbine en continu (à condition que les équipements adéquats soient installés).

TIGER : Écran de vue d’ensemble

Maintenance

Maintenance corrective

Maintenance programmée

Maintenance préventive

Maintenance planifiée

Maintenance conditionnelle

Surveillance de l’état

Maintenance non-programmée

Surveillance comportemental

TIGER : Évaluation de l’état

Surveillance des vibrations

Analyse de l’huile Surveillance visuelle


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TIGER : Écran de vue d’ensemble du sous-système compresseur

En plus d’un mode de fonctionnement en ligne, le TIGER est doté d’un mode de rediffusion hors ligne. Grâce à ce mode, l’utilisateur peut entrer l’heure d’un évènement et le TIGER rediffusera les données de cet intervalle de temps à la seconde. Les données intéressantes peuvent également être sélectionnées visuellement depuis le suivi de tendance par quelques clics ; les évènements non-usuels peuvent être sélectionnés et rediffusés avec les diagnostics complets. Le mode rediffusion permet à l’utilisateur de rediffuser et d’analyser à l’infini tous les ensembles de données qui l'intéressent. Le TIGER est également doté d’une fonction « pas à pas » qui permet à l’utilisateur de naviguer dans les données à la seconde et de faire une pause de la rediffusion des données afin de les examiner sous différents angles. INTERFACE UTILISATEUR Le système TIGER est doté d’une interface utilisateur dernier cri, organisée de manière à permettre à l’opérateur de comprendre rapidement l’état de la turbine. Exclusive au TIGER, elle offre des vues synoptiques des sections principales de la turbine, ainsi que des vues schématiques des sous-systèmes critiques. Les diagrammes de fonctionnement comptent plus d’une douzaine d’écrans représentant les sous-systèmes principaux de la turbine à gaz tels que :

� le compresseur � le système d’alimentation � la carte températures d’échappement � les thermocouples inter-roues � les mesures de vibrations � la réduction des NOx

Les écrans sont organisés de manière à offrir une compréhension parfaite des paramètres critiques qui affectent chaque partie du système. PERFORMANCES Le système TIGER fournit des informations relatives aux performances de la turbine à gaz, y-compris une courbe de performances de l'alternateur et un calcul continu du rendement de la turbine à gaz et du compresseur (si l’équipement approprié est installé).

TIGER : Écran de vue d’ensemble de l’échappement avec diagnostic

Performance de la turbine corrigee pour ISO


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Niveaux d’émissions NOx

NIVEAUX DE NOX Le système TIGER peut indiquer le respect des normes d’émission de NOx et si la turbine dépasse le niveau maximum autorisé. DIAGNOSTICS DU SYSTÈME TIGER La caractéristique principale du système TIGER est son diagnostic continu en ligne. Les défauts qui ont déjà été anticipés, ou observés, par le TIGER devront subir une analyse diagnostic afin que l’utilisateur final dispose d’une conclusion compréhensible. Cependant, de par la complexité des turbines à gaz, certains problèmes qui se produiront n’ont encore jamais été observés. Dans ce cas, le système TIGER fait tout son possible pour consolider la détection des défauts et les diagnostics minimes. Cette stratégie permet au système TIGER d’être un appui car il peut aller de l’identification d’un évènement non-usuel, par un ciblage du sous-système où le problème s'est produit, jusqu'à, dans beaucoup de cas, l’élaboration d'un diagnostic clair et concis.

Le gestionnaire de défauts du TIGER présente les données du diagnostic en arborescence. Un examen rapide de l’écran supérieur du gestionnaire de défauts offre à l’utilisateur un aperçu de l’état de la turbine à gaz et l’informe des incidents importants potentiels. Les messages sont dotés d’un code couleur selon leur importance et leur position. � Conclusions du diagnostic haut-niveau � Indications de défauts critiques � Indications d’alertes � Résumés des défauts relatifs à un sous-système spécifique � Messages de détection des défauts minimes Les diagnostics sont organisés en arborescence pour que l’utilisateur voit d’abord la conclusion. Avec la souris, l’utilisateur peut examiner les évènements qui ont mené à cette conclusion et descendre jusqu’au niveau le plus bas des messages détaillés. Par ailleurs, le gestionnaire de défauts dispose d’un résumé chronologique exhaustif de tous les messages. L’utilisateur a donc la possibilité d’analyser les messages de détections de défauts et les diagnostics du TIGER par intervalle de temps, ou selon l’organisation logique du processus diagnostic. Le système de diagnostics du TIGER est organisé selon plusieurs niveaux de hiérarchie. � Détection des défauts

L’objectif de ce niveau est de détecter les anomalies ou évènements non-usuels sur la turbine à gaz. Le système TIGER utilise de nombreuses techniques uniques et compte actuellement plusieurs milliers de détecteurs de défauts vérifiés chaque seconde. Ceux-ci vont de simples contrôles de seuils à des mécanismes spécifiques qui vérifient que la réponse dynamique de la turbine est conforme aux attentes.

� Règles de diagnostic

Utilisant les techniques des les systèmes intelligents, le système TIGER utilise les règles du diagnostic pour spécifier l’interaction correcte des paramètres et sous-systèmes, et déterminer

Gestionnaire de défauts: Conclusion du diagnostics de haut-niveau


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Demande de diagnostic – Combustible gazeux critique pendant plus de 10 mois

s’ils fonctionnent correctement ou non. Cela permet de définir très précisément si la turbine fonctionne correctement. Ce mécanisme utilise des techniques de raisonnement temporelles afin de suivre des séquences d’évènements pendant une période définie.

� Règles haut niveau

Le gestionnaire de défauts du TIGER utilise le raisonnement temporel pour combiner les résultats de la détection des défauts et les règles du diagnostic dans des conclusions de plus haut niveau. Le TIGER organise hiérarchiquement ses milliers de contrôles diagnostics afin que l’utilisateur dispose d’une conclusion unique pour un incident majeur.

� Fonction Explication

Une fois qu’un problème a été identifié, l’existence de ce problème explique beaucoup d’autres diagnostics. Grâce à la fonction explication, le système TIGER organise tous les phénomènes qui apparaissent quand un problème existe, afin d’expliquer les résultats consécutifs grâce à une conclusion unique. Ce processus permet d’organiser tous les évènements d’une manière claire pour l'utilisateur et réduit la dispersion d'alarmes qui peut avoir lieu lors d’un incident majeur.

� Sous-systèmes

Quand il est impossible de fournir un diagnostic concis, les conclusions de la détection de défauts et du diagnostic bas niveau sont regroupées en zones (sous-systèmes). Par exemple, toutes les sorties relatives au système d’alimentation, aux aubes directrices d’entrées ou au système de combustion. Cela permet à un ingénieur expérimenté de cibler rapidement la zone clé du problème et de déterminer quel problème vient de se produire.

� Requête de diagnostic Il est souvent important d’identifier la fréquence d’apparition d’un problème ou de lister les problèmes les plus fréquents. Afin d’identifier les problèmes qui apparaissent le plus fréquemment, de résumer les diagnostics à un niveau plus élevé et de permettre de déterminer facilement à quelle date et heure un évènement est apparu, le système TIGER est doté de la fonction requête de diagnostic. L’utilisateur spécifie la période correspondant à la demande, les séquences de texte, ou messages, et les niveaux de priorité. Le système TIGER réalise ensuite une recherche complète des diagnostics.

MANUELS ET NOTES UTILISATEURS EN LIGNE Afin d’assister l’ingénieur lors du processus de dépannage et pour la compréhension de l’état de la turbine à gaz, le système TIGER peut connecter les messages diagnostics à des manuels d’aide en ligne sur site. Donc, quand l’opérateur voit une conclusion de diagnostic intéressante, il peut être redirigé vers la section appropriée des manuels d’aide en ligne par un simple clic de sa souris. L'utilisateur peut donc naviguer et suivre une chaîne de détails afin de déterminer ce qu'il cherche. Ces manuels peuvent être affichés avec n’importe quel programme approprié selon le format. Par exemple, un afficheur PDF ou AutoCAD. Il est également possible de joindre des notes rédigées par l’utilisateur à un message diagnostic TIGER afin de renvoyer à des problèmes spécifiques au site.

Exemple de page du manuel TIGER en ligne


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Graphique horaire avec 12 paramètres.

Tracés X-Y multiples

Graphiques de distribution : représentation des valeurs de distribution d’un paramètre sur la durée, d’après les états-turbines

Graphiques multi-séquences - permettent de tracer le même

onglet sur plusieurs séquences. Cela permet par exemple de comparer les démarrages.

ANALYSE GRAPHIQUE DES DONNÉES

Les ingénieurs ont besoin de vérifier les conclusions des défauts en examinant directement les données brutes relatives à un incident. Le système TIGER est donc doté d’équipements d’affichage graphique sophistiqués.

Le système TIGER collecte des milliers de mesures chaque seconde et toutes ces données sont conservées en permanence. Grâce à la fonction de rediffusion des données, l’ingénieur peut revenir sur un évènement passé et examiner ces données à la seconde au moyen de l’interface utilisateur ou des écrans graphiques. En mode en ligne, le graphique TIGER peut également fournir un affichage en temps réel des paramètres clés.

Le graphique TIGER peut afficher de nombreux types de données. L’utilisateur peut placer un nombre infini de paramètres sur un graphique et un nombre infini de graphiques sur l’écran. Plusieurs heures peuvent être tracées sur le même graphique. Les graphiques peuvent être agrandis grâce à la souris. Voici les quatre types de graphiques principaux :

� Graphiques horaires avec résolution à la seconde sur un intervalle de temps.

� Diagrammes de distribution représentant la distribution d’une valeur d’un paramètre dans un état turbine particulier (par ex : pleine charge) et sur une période déterminée.

� Graphiques X-Y avec paramètres superposés.

� Les graphiques multi-séquences permettent de tracer un même paramètre issu de séquences multiples sur un seul graphique. Les graphiques multi-séquences sont reliés aux modèles d’évènements afin que l’utilisateur dispose d’un menu indiquant l’heure et la date des évènements significatifs, tels que les démarrages et les arrêts. Cela facilite les comparaisons avec les mesures de base.


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Diagramme de Nyquist - phase et amplitude des trois premières harmoniques d’un

roulement

Spectres de fréquence pour plusieurs paramètres

Diagramme en cascade – Spectres de fréquence pour un paramètre sur une

durée déterminée

Diagrammes de Bode – phase et amplitude / sur le temps

Diagramme d’orbite - orbite pour un roulement précis.

Diagramme en cible - premières phases harmoniques et amplitudes des 5 roulements

principaux

ANALYSE DES VIBRATIONS Le système TIGER permet de réaliser une analyse et un diagnostic des mesures de vibrations quand les données sont disponibles dans un système externe.

� Tracés instantanés d’amplitudes et de phase, orbites des roulements et spectres de fréquence.

� Diagramme de Bode en temps réel et tracés en cascade

� Possibilité d’agrandir et de faire défiler les graphiques

� La détection de défauts et l’analyse diagnostic du TIGER peuvent être appliquées à ces données.

� Les mesures de vibrations et les autres données de la turbine sont analysées dans le TIGER afin d'offrir une vue intégrée du fonctionnement de la turbine.


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Suivi du maxiumum de plusieurs paramètres pendant plusieurs mois

Notification par e-mail et par téléphone portable

Grille de donnée

SUIVIS DE TENDANCES Un aspect majeur des systèmes de surveillance de l'état de la turbine à gaz, est la possibilité de suivre le fonctionnement sur une longue période. Le système TIGER est doté d’une fonction de construction et d'affichage innovante et flexible des suivis de tendances. Les milliers de paramètres analogiques ou numériques peuvent être suivis pendant n'importe quelle durée spécifiée par l'utilisateur. Les suivis de tendances du TIGER peuvent être construits de plusieurs manières. Ces suivis offrent une vue d’ensemble des évènements de la turbine à gaz, ce qui permet à l’utilisateur de détecter rapidement les pointes, changements ou oscillations anormales. Le système TIGER élabore automatiquement un suivi de tendance pour chaque intervalle de 24 heures. Le système TIGER est le seul système de surveillance à permettre une rediffusion des données à la seconde directement depuis le graphique. Les graphiques offrent une vue d’ensemble précise sur les processus de réponse ou de détérioration pour des intervalles allant de quelques minutes, à quelques heures, une journée, une semaine, un mois, ou même plusieurs années. CONNEXION À DISTANCE, E-MAIL ET SMS Le système TIGER à distance peut se connecter à une turbine au moyen de tous les équipements compatibles avec le protocole TCP/IP. Cela inclut des lignes téléphoniques normales, des réseaux internes haut-débit, des liaisons satellites et des réseaux privés virtuels sur Internet. Le système de communication du TIGER a été optimisé de manière à fonctionner sur des lignes à bas débit type modem. Visualiser votre turbine en temps réel à distance ne crée pas d'interférence avec le fonctionnement du TIGER sur le site.

Par ailleurs, le TIGER peut vous envoyer un e-mail ou un sms quand un évènement particulier se produit. Vous pouvez installer un TIGER à distance sur les PC équipés de Windows 95 ou plus.

VALEURS ET ALARMES DU CONTRÔLE-COMMANDE Les valeurs et alarmes produites par le contrôle-commande sont toutes stockées par le TIGER et peuvent être affichées à n’importe quel moment. Les valeurs représentent l’état de la turbine, les limites du diagnostic pour le paramètre et état en question et les limites mises en place par le système de commande sur chaque paramètre.


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Le serveur d’alarme surveille plusieurs sites

Le serveur d’alarme surveille un site en détails

Données TIGER directement dans Access

Données TIGER directement dans Excel

SERVEUR DE DONNÉES AVEC CONNEXION DIRECTE À EXCEL ET ACCESS Le système TIGER est un système ouvert. Vous pouvez exporter des données textuelles directement depuis le graphique ou avec la fonction d’export de dialogue du TIGER. Par ailleurs, le TIGER est doté d’une interface programmateur qui vous permet d’accéder directement aux données du TIGER depuis Microsoft Access ou Excel.

LE SERVEUR D'ALARME DU TIGER SURVEILLE L'ENSEMBLE DE L'ORGANISATION Le serveur d’alarme du TIGER facilite la surveillance à distance de nombreux sites grâce à un rassemblement des diagnostics fournis par des TIGER de plusieurs sites. Si vous cliquez sur un site, les détails de ce site apparaissent et si vous cliquez sur une turbine d’un site, vous accédez aux diagnostics TIGER pour cette turbine. Le serveur d’alarme du TIGER surveillera de nombreuses turbines distantes sur plusieurs réseaux et connexions téléphoniques différentes et attirera immédiatement l’attention du site de surveillance central sur les évènements importants. Les alarmes turbines sont filtrées par l’analyse diagnostic du TIGER afin que seules celles qui sont intéressantes pour le site de surveillance central ne soient affichées. Par ailleurs, le système TIGER peut allouer un fichier son unique à chaque message afin de disposer d'alarmes distinctives sur le site et au site de surveillance central.


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Turbine à vapeur à trois étages

Courbe de capacité du générateur

LE SYSTÈME TIGER SURVEILLE LES TURBINES À VAPEUR ET GÉNÉRATEURS DE VAPEUR En plus de surveiller de nombreux types de turbines à gaz, le TIGER peut également surveiller des turbines à vapeur et générateurs de vapeur.

LE TIGER PERMET LA MAINTENANCE BASEE SUR L’ETAT L’efficacité du TIGER a été prouvée pendant plus de 150 années d’analyse de l’exploitation des turbines à gaz et à vapeur et est la fenêtre sur le comportement de la turbine, permettant ainsi la maintenance basée sur l’état de la turbine.

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