FR3122338A3 - Solution de telesurveillance, d’analyse et d’alerte sur le fonctionnement d’un systeme de depoussierrage et de traitement de fumees - Google Patents
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Abstract
TITRE DE L’INVENTION : SOLUTION DE TELESURVEILLANCE, D’ANALYSE ET D’ALERTE SUR LE FONCTIONNEMENT D’UN SYSTEME DE DEPOUSSIERRAGE ET DE TRAITEMENT DE FUMEES Le dispositif de surveillance d’un équipement de filtration (35) d’un site, équipement comportant, dans un ensemble filtrant (21), au moins un élément filtrant, comporte : - au moins un capteur (22, 23) de différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant, - au moins un capteur (24) de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration, - un moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration, l’état de l’équipement de filtration étant représentatif du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et - un moyen (29) de transmission d’une alerte lorsque l’état de l’équipement de filtration franchit un état limite prédéterminé. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention vise une solution de télésurveillance, d’analyse et d’alerte sur le fonctionnement d’un système de dépoussiérage et de traitement de fumées. Elle s’applique aux dispositifs de traitement d’air et, plus particulièrement aux dépoussiéreurs et aux équipements de captage de fumées de sites industriels de production de matières, articles et produits manufacturés.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les dépoussiéreurs et les équipements de captage de fumées ont pour finalité d’épurer de l’air extrait d’un site, notamment industriel, afin de le rendre conforme à des réglementations. Ces réglementations visent à réduire la pollution de l’atmosphère et à réduire les risques pour la santé humaine et/ou animale.
Essentiellement, ces réglementations édictent une concentration, ou teneur, maximale de certains composés chimiques dans l’air filtré, en valeur instantanée et en valeur moyenne sur une certaine durée, par exemple une journée de travail.
Les dépoussiéreurs peuvent être suivis de centrale de traitement d'air (ou « CTA »), par exemple équipements de chauffage et/ou de climatisation, dans le cas où l’air filtré est renvoyé dans un bâtiment.
Le niveau de purification de l'air est défini par le niveau de performance des filtres installés. Cependant, ces équipements installés ne permettent pas de suivi des performances en cours de fonctionnement. Les rejets ne sont donc peu ou pas contrôlés, encore moins mesurés en temps réel. En conséquence, la maintenance est réalisée à intervalles de temps régulier, par exemple pendant une période de fermeture ou de faible activité du site, ou, au contraire, elle est réalisée en cas de défaillance de l’équipement de filtration. Le premier cas correspond à une maintenance préventive, éventuellement prématurée, ce qui engendre des coûts supplémentaires. Le second cas correspond à une maintenance curative, qui implique des rejets ne respectant pas les réglementations et une perturbation de l’activité du site, voire son arrêt, et donc des coûts indirects qui peuvent être bien supérieurs aux coûts directs.
PRÉSENTATION DE L’INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de surveillance d’un équipement de filtration d’un site, équipement comportant, dans un ensemble filtrant, au moins un élément filtrant, qui comporte :
- au moins un capteur de différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant,
- au moins un capteur de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration,
- un moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration, cet état étant représentatif du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et
- un moyen de transmission d’une alerte lorsque l’état de l’équipement de filtration franchit une valeur limite prédéterminée.
Grâce à ces dispositions, en cas de dégradation de la fonction de filtration, un responsable du site et/ou de l’équipement de filtration est immédiatement informé et peut prendre des mesures de maintenance, réparation ou régénération de l’ensemble filtrant considéré. Le dispositif objet de l’invention assure la conformité de l’équipement de filtration aux normes de rejets. Il libère les équipes de maintenance de la surveillance de l’équipement de filtration. Il assure la qualité d’aspiration de cet équipement. La mise en œuvre de l’invention permet aussi une meilleure maintenance et une réduction des coûts de maintenance, en prédisant le besoin de maintenance, éventuellement ne tenant compte de besoins d’exploitation du site où est installé l’équipement de filtration. La maintenance est ainsi mieux planifiée et moins onéreuse.
On note que l’état de l’équipement filtrant comporte au moins l’état de l’ensemble filtrant. Cet état peut prendre la forme d’une valeur numérique unique ou d’une pluralité de valeurs, par exemple captées par des capteurs. Dès lors que l’une de ces valeurs captées franchit une valeur limite prédéterminée, par exemple une valeur réglementaire, une alerte est transmise.
Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination d’état de l’élément filtrant est configuré pour détecter un colmatage ou un éclatement d’au moins un élément filtrant en fonction du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et à transmettre une alerte lorsque l’état d’au moins un élément filtrant est colmaté ou éclaté. On note que l’éclatement mène à une concentration de particules rejetées accrue en sortie de l’équipement de filtration, si bien que le capteur de concentration de particules rejetées permet de différencier les deux types d’incident et déclencher une alerte différenciée.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de qualité de l’air en sortie de l’équipement de filtration qui mesure une teneur en composés organiques volatils et/ou en dioxyde de carbone, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de ladite teneur.
Ces valeurs sont particulièrement importantes pour la conformité de l’air aux normes environnementales.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de vitesse et/ou de débit de sortie d’air de l’équipement de filtration, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la vitesse et/ou du débit de sortie d’air.
La vitesse et/ou le débit de sortie d’air permet de détecter des anomalies de fonctionnement, par exemple en différentiant un colmatage, qui résulte en un plus faible débit et une vitesse d’air plus faibles, et un éclatement, qui résulte en un débit et une vitesse augmentés.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de température d’air dans l’équipement de filtration, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la température d’air captée.
Grâce à ces dispositions, on évite la surchauffe ou la casse en raison d’une hausse de température.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de la puissance électrique consommée par l’équipement de filtration, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la puissance électrique consommée par l’équipement.
On peut ainsi optimiser la consommation électrique de l’équipement de filtration et tenir compte de son coût dans la rentabilité d’un remplacement ou d’une régénération d’éléments filtrants.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de vibrations dans l’équipement de filtration, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction des vibrations captées.
Ces vibrations concernent, particulièrement, le groupe moto-ventilateur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un moyen de prédiction d’état d’au moins un élément filtrant en fonction de l’évolution d’au moins une valeur captée.
Le dispositif objet de l’invention permet ainsi de prédire et d’anticiper des besoins de maintenance, de remplacement ou de régénération d’éléments filtrants et de les coordonner avec l’exploitation du site.
Dans des modes de réalisation, le moyen de prédiction est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration en fonction de l’évolution d’au moins une valeur captée.
Dans des modes de réalisation, le moyen de prédiction comporte un moyen d’entrée d’un prévisionnel d’exploitation du site et est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration en fonction du prévisionnel d’exploitation du site.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de surveillance d’un équipement de filtration d’un site, équipement comportant, dans un ensemble filtrant, au moins un élément filtrant, procédé qui comporte :
- une étape de capture d’un différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant,
- une étape de capture de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration,
- une étape de détermination d’état de l’équipement de filtration, cet état étant représentatif du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et
- une étape de transmission d’une alerte lorsque l’état de l’équipement de filtration franchit un état limite prédéterminé.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce procédé étant similaires à ceux du dispositif objet de l’invention, ils ne sont pas rappelés ici. Préférentiellement, les moyens du dispositif objet de l’invention et ses modes de réalisation tels qu’exposés dans la description ci-dessous sont configurés pour mettre en œuvre les étapes de modes de réalisation du procédé objet de l’invention. Le procédé objet de l’invention ainsi que ses différents modes de réalisation peuvent ainsi être mis en œuvre par les moyens du dispositif objet de l’invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note, dès à présent, que les figures ne sont pas à l’échelle.
Dans toute la description, on appelle « supérieur » ou « haut » ce qui est en haut ou orienté vers le haut, sur les figures 1 et 2, figures qui correspondent à une configuration où l’air circule de bas en haut dans l’équipement de filtration. On appelle « inférieur » ou « bas », ce qui est en bas ou orienté vers le bas, dans ces figures. Les notions de verticale et horizontale découlent de ces définitions.
On observe, en , un équipement de filtration 20, qui comporte un ensemble filtrant 21 comportant au moins un élément filtrant, deux entrées 22 d’un capteur 23 de différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant 21 et un capteur 24 de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration 20. La flèche ascendante 39 symbolise le sens de circulation de l’air.
La capteur 23 comporte, par exemple, un pressostat différentiel. Le capteur 24 mesure une concentration de rejet, par exemple avec une sonde triboélectrique ou un laser. Le capteur 23 permet de détecter des défauts de qualité de rejets, d’éclatement d’élément filtrant, de relargage de particules à la sortie de l’équipement de filtration et des fuites dans au moins un élément filtrant.
Une alimentation électrique 27 alimente un groupe moto-ventilateur 26 qui aspire l’air dans le site et le fait traverser l’équipement de filtration 20. Les valeurs captées sont transmises par un module de communication 28 à un calculateur 29 qui détermine l’état de l’équipement de filtration 35. On note que le calculateur 29 est préférentiellement un serveur qui centralise les données de l’équipement de dépoussiérage et les horodate en vue de contrôles ultérieurs ou d’apprentissage automatique. Dans des variantes, le calculateur 29 est sur le site où se trouve l’équipement de filtration.
L’état d’un ensemble filtrant est une valeur numérique qui dépend et est donc représentative du différentiel de pressions et de la concentration de rejets.
Lorsque cet état franchit une valeur prédéterminée, le calculateur 29 transmet une alerte à un terminal (non représenté). Ce terminal peut être un ordinateur de bureau, un ordinateur portable, une tablette ou un ordiphone (en anglais « smartphone »), par exemple.
Conjointement à ce terminal, le calculateur 29 constitue un moyen de transmission d’une alerte en cas de franchissement, par l’état de l’équipement de filtration, d’une valeur prédéterminée. On retrouve, dans l’équipement de filtration 35 illustrée en , les éléments illustrés en . S’y ajoutent :
- un capteur de température d’air 30 à l’intérieur de l’équipement,
- un capteur 31 de puissance électrique consommé par le groupe moto-ventilateur 26,
- un capteur 32 de vitesse et/ou débit d’air en sortie de l’équipement de filtration 20,
- un palpeur rotatif 33 qui forme un capteur de la quantité de poudre déposée sur une trémie (non représentée) de l’équipement de filtration,
- un capteur 36 de qualité de l’air en sortie 25 de l’équipement de filtration 35,
- un capteur 37 de vibrations dans l’équipement de filtration, notamment dans le groupe moto-ventilateur 26,
- un moyen 34 de décolmatage d’éléments filtrants et
- un capteur de température d’air 38 en sortie 25 de l’équipement.
Le capteur de température 30 permet de prévenir un feu, une usure de pièces en frottement ou une explosion dans l’équipement de filtration 35. On note que, au cas où la température mesurée dépasse une valeur prédéterminée, le rythme de transmission des données captées, ou au moins de la température captée, est préférentiellement accéléré à fin d’analyse ultérieure de l’incident.
Par exemple, le capteur 31 est un ampèremètre (ou une pince ampèremétrique) monté sur l’une des liaisons électriques entre l’alimentation 27 et le groupe moto-ventilateur 26.
Par exemple, le capteur 32 est une sonde Pitot placée dans la conduite d’évacuation en sortie de l’ensemble filtrant. En variante, le capteur 32 est un anémomètre.
Le palpeur rotatif 33 peut être remplacé par un système de mesure de poids de l’équipement de filtration.
Le capteur 36 de qualité de l’air en sortie de l’équipement de filtration mesure, notamment, une teneur en composés organiques volatils et/ou en dioxyde de carbone dans l’air rejeté. Il s’agit d’un analyseur de gaz, par exemple positionné à côté du capteur 32, qui fournit des concentrations de gaz tels que le monoxyde d’azote NO, le dioxyde de soufre SO2, le monoxyde de carbone CO, le dioxyde de carbone CO2, le méthane CH4, le protoxyde d'azote N2O, le dioxygène O2, et la vapeur d’eau H2O.
Le capteur 37 de vibrations du groupe moto-ventilateur 26 est, par exemple, un microphone dont le spectre de sensibilité s’étend, éventuellement, dans les infra-sons pour capter des vibrations de fréquence inférieure à vingt Hertz.
Le moyen 34 de décolmatage est de type connu. Il comporte, par exemple, une nourrisse d’air compressé, au moins une électrovanne et un séquenceur d’électrovannes. Par exemple, il fonctionne par pulsation d’air. L’ensemble filtrant reçoit une décharge d’air comprimé qui crée un choc (ou un effet dit « drapeau ») qui décolle la couche de pollution de sa surface. Ce choc est donné par l’ouverture, par exemple pendant une durée comprise entre 0,3 et 0,5 seconde d’une vanne deux voies libérant une décharge d’air comprimé (ayant une pression comprise entre 4 et 7 bars). Ces vannes sont administrées par un séquenceur électronique qui est ou non asservi à la mesure du différentiel de pressions. On note qu’il vaut mieux décolmater un élément filtrant sale plutôt qu’en continu.
Préférentiellement, le moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration est configuré pour déclencher le moyen de décolmatage en fonction de l’état d’au moins un élément filtrant. On peut ainsi optimiser la consommation d’air comprimé de l’équipement de filtration et tenir compte de son coût dans la rentabilité d’un remplacement ou d’une régénération d’éléments filtrants.
Optionnellement, on prévoit un système d’évacuation (non représenté) des poudres en dessous de l’ensemble filtrant, par exemple à sac, bac et/ou écluse à vis sans fin.
Dans les applications de l’invention à des dispositifs de traitement d’air, l'utilisation d'un thermostat (non représenté) empêche les dégâts du gel sur les échangeurs de chaleur en surveillant la température extérieure.
On observe, en , des courbes d’évolution temporelles de valeurs physiques captées par les capteurs illustrés en , selon deux événements pouvant survenir à l’ensemble filtrant, c’est-à-dire un colmatage (lignes continues) et un éclatement d’au moins un élément filtrant (lignes discontinues). Plus l’ensemble filtrant s'encrasse, plus la différence de pression entre son amont et son aval est grande.
La courbe 40 représente une évolution croissante du différentiel de pressions au cours de l’exploitation de l’équipement de filtration 35. En cas de colmatage de l’ensemble filtrant à un instant 54, le différentiel de pressions 41 franchit une valeur prédéterminée. En revanche, en cas d’éclatement d’un élément filtrant à l’instant 54, le différentiel de pressions 42 décroît d’abord brutalement à l’instant 54. Bien entendu, cette chute de la différence de pressions est d’autant moins sensible qu’il y a un grand nombre d’éléments filtrants en parallèle.
De même, la concentration 43 de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration 35 est stable en cas de colmatage de l’ensemble filtrant, courbe 44, mais croît brutalement en cas d’éclatement d’un élément filtrant, courbe 45. Si bien que, généralement, le diagnostic d’éclatement ou de relargage est déterminé sur la base de la concentration en particules en sortie de l’équipement de filtration 35.
Le module de communication sur site 28, préférentiellement installé sur l’équipement 20, centralise, horodate et transmet les valeurs captées à un calculateur 29, préférentiellement un serveur distant.
Ainsi, le calculateur 29 détecte un colmatage ou un éclatement d’au moins un élément filtrant de l’ensemble filtrant 21 en fonction du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et transmet une alerte à un terminal d’un opérateur lorsque l’ensemble filtrant 21 est colmaté ou, au moins partiellement, éclaté.
La vitesse ou le débit de l’air 46 en sortie de l’équipement de filtration 35 est basse en cas de colmatage de l’ensemble filtrant, courbe 47, mais croît brutalement et se stabilise en cas d’éclatement d’un élément filtrant, courbe 48.
La puissance électrique consommée 49 par le groupe moto-ventilateur 26 augmente progressivement en cas de colmatage de l’ensemble filtrant, courbe 50, mais décroît brutalement en cas d’éclatement d’un élément filtrant, courbe 51.
Comme on le comprend à la lecture de la , la capture d’une pluralité de grandeurs physiques de fonctionnement de l’équipement de filtration 35 permet de discriminer différents types d’événements pouvant survenir dans cet équipement 35.
On observe, en , une pluralité de valeurs 55 captées au cours du temps par un capteur quelconque (hormis le capteur 30 de température qui mesure une valeur qui dépend de la température extérieure à l’équipement 35). Le calculateur 29 peut effectuer une prédiction de la valeur à venir captée par ce capteur et, notamment le franchissement d’une valeur limite 56. A cet effet, dans un premier mode de réalisation, le calculateur 29 utilise une extrapolation linéaire 57, ce qui lui donne un instant 58 de franchissement de la valeur limite 56. Dans un deuxième mode de réalisation, le calculateur 29 utilise un filtre plus complexe tenant compte de la forme attendue de l’évolution de la valeur captée, par exemple logarithmique. Avec un tel filtre appliqué aux valeurs captées, par exemple un filtre de Kalman, le calculateur 29 détermine un instant de franchissement 58 de la valeur limite 56.
Le calculateur 29 constitue donc aussi bien un moyen de détermination d’état de l’équipement de filtration 35 et un moyen de prédiction d’état à venir de l’équipement de filtration 35.
Si la date de maintenance programmée est antérieure à l’instant de franchissement 58 de la valeur limite 56, il n’est pas nécessaire de déclencher une alerte. Au contraire, si la date de maintenance programmée est postérieure à l’instant de franchissement 58 de la valeur limite 56, le calculateur 29 déclenche une alerte sur le terminal d’un opérateur en charge des opérations de maintenance.
Préférentiellement, le calculateur 29 est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration 20 ou 35 en fonction de l’évolution d’au moins une valeur captée.
Préférentiellement, le calculateur 29 comporte une interface utilisateur ou une connexion à un système de gestion du site, constituant des moyens d’entrée d’un prévisionnel d’exploitation du site. Le calculateur 29 est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration en fonction du prévisionnel d’exploitation du site, de manière à perturber aussi peu que possible l’exploitation du site.
On observe, en , des étapes successives mises en œuvre dans un mode de réalisation 60 particulier du procédé objet de l’invention.
Au cours d’une étape 61, le capteur 23 de différentiel de pressions fournit une valeur mesurée de différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant 21.
Au cours d’une étape 62, le capteur 24 de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration 20 ou 35 fournit une valeur de cette concentration.
Au cours d’une étape 63, optionnelle, le capteur de température 30 fournit une température à l’intérieur de l’équipement de filtration 35 et à la sortie 38 de cet équipement.
Au cours d’une étape 64, optionnelle, le capteur de vitesse et/ou débit d’air 32 fournit une valeur de vitesse et/ou débit d’air en sortie de l’équipement de filtration 35.
Au cours d’une étape 65, optionnelle, le capteur de puissance 31 fournit une valeur de puissance électrique consommée par le groupe moto-ventilateur 26.
Au cours d’une étape 66, optionnelle, le capteur 36 de qualité de l’air fournit une valeur de qualité de l’air en sortie de l’équipement de filtration 35.
Au cours d’une étape 67, le capteur 37 de vibrations du groupe moto-ventilateur 26 fournit une valeur de vibration (amplitudes et/ou fréquences, par exemple).
Au cours d’une étape 68, le calculateur 29 détermine, en fonction au moins des valeurs fournies par le capteur 23 de différentiel de pressions et par le capteur 24 de concentration de particules rejetées, l’état de l’équipement de filtration 35. Préférentiellement, le calculateur utilise aussi les valeurs fournies par les autres capteurs pour la détermination de l’état de l’équipement de filtration. Comme illustré en , l’évolution des valeurs captées représente, par exemple, le colmatage et l’éclatement d’un élément filtrant.
Les valeurs fournies par les différents capteurs sont transmises au calculateur 29 à intervalles de temps régulier, sauf en cas de détection d’augmentation anormale (supérieure à une valeur limite prédéterminée) de la température interne mesurée ou du différentiel de températures entre l’intérieur et l’extérieur de l’équipement de filtration, auquel cas la transmission est immédiate et l’équipement de filtration est arrêté. Par exemple, la période entre deux transmissions de valeurs est de trente minutes. Dans des variantes, les valeurs de différentiel de pressions et de températures sont transmises à une fréquence plus élevée que les autres valeurs captées.
Au cours d’une étape 69, le calculateur 29 détermine si l’état de l’équipement de filtration franchit une valeur limite 56. Si non, on passe à l’étape 72. Si oui, au cours d’une étape 70, optionnelle, le calculateur déclenche un décolmatage de l’ensemble filtrant avec le moyen de décolmatage 34. Puis, si l’état de l’équipement de filtration 35 reste, après le décolmatage, au-delà de la valeur prédéterminée, au cours d’une étape 71, le calculateur 29 déclenche une alerte et la transmet au terminal d’un opérateur en charge des interventions sur l’équipement de filtration 20 ou 35. Il s’agit, par exemple d’un colmatage à cœur, c’est-à-dire dans l’épaisseur des surfaces filtrantes. On note que les valeurs limites pour déclencher une alerte et pour déclencher un décolmatage, ici considérées comme égales, peuvent être différentes. Préférentiellement, la valeur limite déclenchant un décolmatage est franchie avant la valeur limite 56 déclenchant une alerte, si bien que l’alerte indique que le décolmatage de l’ensemble filtrant ne peut plus être suffisamment efficace.
Au cours d’une étape 72, optionnelle, le calculateur 29 réalise une prédiction de l’évolution de l’état de l’équipement de filtration 35. Comme illustré en , cette prédiction prend en compte un historique d’évolution d’au moins une mesure réalisée par un capteur et une règle ou un filtre d’extrapolation.
Au cours d’une étape 73, optionnelle, le calculateur 29 reçoit un calendrier prévisionnel d’exploitation du site.
Au cours d’une étape 74, optionnelle, le calculateur 29 compare le calendrier prévisionnel d’exploitation et la prédiction d’état du filtre pour la période couverte par ce calendrier et détermine une compatibilité entre ce prévisionnel et les besoins d’intervention, c’est-à-dire maintenance, réparation, changement ou régénération de l’ensemble filtrant, sur l’équipement de filtration 35.
Comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, l’invention met en œuvre une pluralité de valeurs captées, dont le différentiel de pressions et la mesure de concentration de particules rejetées pour déterminer l’état de l’équipement de filtration, déclencher une alerte et/ou faire des prévisions d’interventions sur l’équipement de filtration 20 ou 35.
On détermine aussi le bon fonctionnement de l’ensemble filtrant et on évalue les risques. Par exemple, le site industriel a une durée de trois mois de production à assurer et doit être sûr qu’il n’y aura pas de problème de maintenance avec la filtration pendant cette durée.
On note que les valeurs recueillies et les prédictions permettent le chiffrage (durée, coût) des interventions sur l’équipement de filtration, par exemple le démontage et la restauration de l’ensemble filtrant, ainsi que le retour sur investissement de ces interventions.
On peut aussi obtenir un indicateur de coût opérationnel (avec et sans intervention).
On note que le nombre de régénérations d’un ensemble filtrant peut être augmenté par un suivi plus précis du colmatage et éviter ainsi le « sur colmatage » fatal à une réutilisation de l’ensemble filtrant.
Le dispositif et le procédé objets de l’invention permettent aussi de vérifier la conformité des installations aux normes environnementales et aux normes de sécurité intra ou extra site.
Les données collectées, notamment par le calculateur 29, permettent de fournir des historiques d’évolutions de mesures réalisées, des audits, des analyses statistiques. De plus, le traitement de ces données permet de mesurer l’impact d’un changement d’exploitation dans le site sur la qualité de l’air (plus agressif ou moins, plus colmatant ou moins). Le traitement des données et des besoins d’intervention permet aussi d’estimer la rentabilité d’un changement de type d’élément filtrants. En cas de changement de réglementation, les valeurs limites 56 mises en œuvre par le dispositif peuvent être mises à jour pour correspondre à la nouvelle réglementation, les éléments de la mise à jour réglementaire étant transmis aux opérateurs. Enfin, pour chaque intervention déclenchée sur l’équipement de filtration, le calculateur peut fournir une liste d’outils nécessaires à l’intervention et une procédure d’intervention que les opérateurs doivent suivre et éventuellement valider étape par étape.
L’invention apporte ainsi une solution de télésurveillance, d’analyse, d’alerte et de prédiction sur le fonctionnement des systèmes de dépoussiérage et de captage de fumée et aux dispositifs de traitement d’air. L’invention s’applique ainsi à tous les dépoussiéreurs, systèmes de captage de fumées et dispositifs de traitement d’air.
Dans des modes de réalisation, le calculateur 29 met en œuvre un apprentissage automatique de l’état de l’équipement de filtration en fonction des valeurs récoltées par les capteurs et d’observations réalisées par un opérateur d’intervention sur filtration.
Claims (12)
- Dispositif de surveillance d’un équipement de filtration (20, 35) d’un site, équipement comportant, dans un ensemble filtrant (21), au moins un élément filtrant, caractérisé en ce qu’il comporte :
- au moins un capteur (22, 23) de différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant,
- au moins un capteur (24) de concentration de particules rejetées en sortie (25) de l’équipement de filtration,
- un moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration, cet état étant représentatif du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et
- un moyen (29) de transmission d’une alerte lorsque l’état de l’équipement de filtration franchit un état limite (56) prédéterminé. - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) est configuré pour détecter un colmatage ou un éclatement d’au moins un élément filtrant en fonction du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et à transmettre une alerte lorsque l’état d’au moins un élément filtrant est colmaté ou éclaté.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, qui comporte, de plus, un capteur (36) de qualité de l’air en sortie de l’équipement de filtration (35) qui mesure une teneur en composés organiques volatils et/ou en dioxyde de carbone, le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de ladite teneur.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, qui comporte, de plus, un capteur (32) de vitesse et/ou de débit de sortie d’air de l’équipement de filtration (35), le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la vitesse et/ou du débit de sortie d’air.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, qui comporte, de plus, un capteur (30) de température d’air dans l’équipement de filtration (35), le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la température d’air captée.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte, de plus, un capteur (31) de la puissance électrique consommée par l’équipement de filtration (35), le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la puissance électrique consommée par l’équipement de filtration.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, qui comporte, de plus, un capteur (33) de quantité de poudre dans l’équipement de filtration (35), le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction de la quantité de poudre.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, qui comporte, de plus, un capteur (37) de vibrations dans l’équipement de filtration (35), le moyen (29) de détermination d’état de l’équipement de filtration (35) étant configuré pour déterminer l’état de l’équipement de filtration aussi en fonction des vibrations mesurées.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, qui comporte, de plus, un moyen (29) de prédiction d’état de l’équipement de filtration (35) en fonction de l’évolution d’au moins une valeur captée.
- Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le moyen de prédiction (29) est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration (20, 35) en fonction de l’évolution d’au moins une valeur captée.
- Dispositif selon l’une des revendications 9 ou 10, dans lequel le moyen de (29) prédiction comporte un moyen d’entrée d’un prévisionnel d’exploitation du site et est configuré pour évaluer une date de maintenance de l’équipement de filtration en fonction du prévisionnel d’exploitation du site.
- Procédé (60) de surveillance d’un équipement de filtration (20, 35) d’un site, équipement comportant, dans un ensemble filtrant (21), au moins un élément filtrant, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une étape (61) de capture d’un différentiel de pressions entre l’amont et l’aval de l’ensemble filtrant,
- une étape (62) de capture de concentration de particules rejetées en sortie de l’équipement de filtration,
- une étape (68) de détermination d’état de l’équipement de filtration, l’état de l’équipement de filtration étant représentatif du différentiel de pressions et de la concentration de particules rejetées et
- une étape (69, 71) de transmission d’une alerte lorsque l’état de l’équipement de filtration franchit un état limite (56) prédéterminé.
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