יישום אות רעידות בציוד התאמה
ניתוח אות רטט עבור מעקב אחר מצב המפסק (CB)
הקדמה
במהלך תהליכי הפתיחה והסגירה של מפסק (CB), נוצר אות רטט. האות מכיל מידע חשוב לגבי מצבו הבריאותי של הציוד, כולל רגע פתיחת מגע הקשת, שיכולים להצביע על שחיקה, בעיות מכניות או בעיות פוטנציאליות אחרות. אספקט קריטי במעקב אחר מצב המפסק הוא מדידת התאדות מגעי מתגי החשמל, המתייחסת לקצרה הדרגתית של מגעי הקשת עקב אובדן חומר בכל פעולה.
מדידת התאדות מגעי מתגי החשמל
מגעי הקשת של מפסק נעשים בהדרגה קצרים יותר ככל שהם מתאדים במהלך כל פעולה. תהליך התאדות זה מוביל לעיכוב בזמן בו מגעי הקשת נוגעים, שניתן לפקח עליו באמצעות אותות רטט. השיטה המוצעת כוללת מדידת אות הרטט מהמעטפת של המפסק באמצעות מאיץ. הנתונים שנאספים יכולים לשמש בשני דרכים עיקריות:
השוואת דפוסי רטט עם רשומה מקיפה:
מדידת ההבדל: באמצעות השוואת דפוס הרטט הנאסף עם רשומה מקיפה (מצב בריאותי ידוע של המפסק), ניתן למדוד את ההבדל בין השניים. השוואה זו יכולה לעזור לזהות שינויים בהתנהגות המפסק לאורך זמן, כגון עיכובים גדולים יותר בנגיעה במגע בשל התאדות.
זיהוי dựa על סף: ניתן להגדיר סף שתגרום להתרעה אם ההבדל עולה על רמה מסוימת, המעיד על כך שהמגע נשחק באופן משמעותי ועשוי לדרוש תחזוקה או החלפה.
זיהוי פרק הזמן:
ניתוח פרק הזמן: באמצעות ניתוח פרק הזמן בין אירועים מרכזיים באות הרטט (לדוגמה, רגע פתיחת המגע והסגירה שלו), ניתן לזהות שינויים בتوقيט המכני של המפסק. למשל, ככל שמגעי הקשת נשחקים, פרק הזמן בין תחילת תהליך הפתיחה לנפרדת המגע עשוי להגדיל, המעיד על התאדות הדרגתית.
זיהוי בעיות מכניות
ניתוח אותות רטט יכול גם לשמש לזיהוי בעיות מכניות במפסק. אחת מהשיטות האפקטיביות לכך היא שימוש בתזמון ריגשי דינמי (DTW), אלגוריתם המכוון ומשווה נתונים של טורים זמניים, אפילו אם הם לא מסונכרנים בצורה מושלמת. DTW הוא במיוחד שימושי לזיהוי שינויים עדינים בדפוס הרטט המעידים על חריגים מכניים, כגון אי-התאמה, חלקים רופפים או שחיקה בחלקים נעים.
צעדים לשימוש ב-DTW בניתוח אותות רטט של מפסק:
איסוף נתונים:
התקנת מאיצים על מעטפת המפסק לאיסוף נתונים של רטט במהלך פעולות הפתיחה והסגירה.
איסוף נתונים בסיסיים (מקיפים) של רטט ממפסק בריא להשוואה.
הכנה מוקדמת:
סינון ונורמליזציה של אותות הרטט כדי להסיר רעשים ולבטיח אחידות בין מדידות שונות.
חלוקה של נתונים של רטט לפסקות זמן רלוונטיות המתאימות לאירועים ספציפיים (לדוגמה, פתיחת מגע, הסגירה של מגע).
יישום אלגוריתם DTW:
יישום אלגוריתם DTW להשוואת דפוסי הרטט הנאספים עם הנתונים המקיפים.
חישוב המרחק (או ציון הדמיון) בין שני הדפוסים. מרחק גדול יותר מעיד על סטייה גדולה יותר מהתנאי הנורמלי של הפעולה.
זיהוי חריגים:
הגדרת סף למרחק DTW כדי לזהות כאשר דפוס הרטט סוטה משמעותית מהנתונים המקיפים.
שימוש בסף הזה כדי לסמן בעיות מכניות פוטנציאליות, כגון אי-התאמה, שחיקה או תקלות אחרות.
מעקב מתמיד ומדידות מחזוריות:
ביצוע מעקב מתמיד באמצעות איסוף נתונים של רטט באופן קבוע והשוואתם לנתונים המקיפים באמצעות DTW.
ביצוע מדידות מחזוריות כדי לעקוב אחר בריאות ארוכת הטווח של המפסק ולהזהיר על מגמות בחמרה מכנית.
דוגמה: ניתוח אותות רטט באמצעות DTW למפסקים בעלי מתח גבוה (HV)
בגרף המצורף, מוצג ניתוח אותות רטט באמצעות DTW עבור מפסק HV. הגרף prawdopodobnie pokazuje następujące elementy:
ציר X: זמן (או מספר próbki) מייצג את משך פעולת המפסק (פתיחה או סגירה).
ציר Y: משרעת רטט או מטריקה נגזרת (לדוגמה, תאוצה) מהמאיץ.
עקומת התייחסות: עקומה חלקה המייצגת את דפוס הרטט של מפסק בריא.
עקומת מבחן: עקומה אפשרית לא רגולרית המייצגת את דפוס הרטט של מפסק עם בעיות מכניות חשודות.
מרחק DTW: ערך או עקומה המראים את הדמיון או הבדלים בין עקומת ההתייחסות לעקומת המבחן. מרחק DTW גבוה יותר מעיד על סטייה גדולה יותר מתנאי הפעולה הנורמלי.
באמצעות ניתוח מרחק DTW לאורך זמן, ניתן לזהות שינויים בהתנהגות המכנית של המפסק, כגון שחיקה או אי-התאמה גוברת, אפילו לפני שהבעיות הללו נעשות קריטיות.
מסקנה
ניתוח אותות רטט, במיוחד באמצעות תזמון ריגשי דינמי (DTW), מספק כלי אבחון חזק למעקב אחרי בריאות מפסקים. באמצעות השוואת דפוסי רטט עם נתונים מקיפים והזיהוי של שינויים בפרק הזמן של אירועים מרכזיים, ניתן לזהות בעיות מכניות, לפקח על התאדות מגעים ולנבא כשלים פוטנציאליים. שיטה זו מתאימה הן למעקב מתמיד והן לבדיקות מחזוריות, תוך הבטחת אמינות ואבטחה של מפסקים לאורך חיי הפעולה שלהם.
