დარტყმის სიგნალის ანალიზი შემთხვევითი გამორთვის (CB) ჯანმრთელობის მონიტორინგისთვის
შესავალი
შემთხვევითი გამორთვის (CB) გახსნისა და დახურვის პროცესში დარტყმის სიგნალი წარმოიქმნება. ეს სიგნალი შეიცავს ფართოდ მნიშვნელოვან ინფორმაციას მოწყობილობის ჯანმრთელობის შესახებ, რითაც ჩათვლის დარტყმის კონტაქტების შეხვედრის მომენტს, რაც შეიძლება იყოს მიმართული სიმცირეზე, მექანიკურ პრობლემებზე ან სხვა შესაძლო პრობლემებზე. CB-ის ჯანმრთელობის მონიტორინგის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ასპექტია კონტაქტების აბლაციის ზომვა, რაც ნიშნავს დარტყმის კონტაქტების გრადუალურ შემცირებას მასალის კარგვით თითოეული ოპერაციის დროს.
კონტაქტების აბლაციის ზომვა
CB-ის დარტყმის კონტაქტები გრადუალურად შემცირდება თითოეული აბლაციის დროს. ეს აბლაციის პროცესი იწვევს დროის დადებას დარტყმის კონტაქტების შეხვედრის მომენტში, რაც შეიძლება მონიტორინგი დარტყმის სიგნალების გამოყენებით. შემთხვევითი მეთოდი ინახავს დარტყმის სიგნალის ზომვას CB-ის სარბაჟიდან აქსელერომეტრის გამოყენებით. შეგროვებული მონაცემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი ძირითადი გზით:
დარტყმის პატრონების შედარება რეფერენციულ ჩანაწერთან:
განსხვავების კვანტიფიკაცია: შედარებით შეგროვებული დარტყმის პატრონი რეფერენციულ ჩანაწერთან (ცნობილი ჯანმრთელი CB-ის მდგომარეობა), შესაძლებელია განსხვავების კვანტიფიკაცია. ეს შედარება შეიძლება დაგვეხმაროს ცვლილებების აღმოსავლეთად CB-ის ქცევაში დროთა განმავლობაში, როგორიცაა დარტყმის კონტაქტების შეხვედრის დროის ზრდა აბლაციის გამო.
თreshold-ზე დაფუძნებული გამოვლენა: შესაძლებელია თreshold-ის დაყენება შეტაკების გამოსაწვევად, თუ განსხვავება აღემატება განსაზღვრულ დონეს, რაც ნიშნავს, რომ კონტაქტები დასამრტყალებელია და შესაძლოა მოითხოვოს მრჩევლობა ან ჩანაცვლება.
დროის ინტერვალის გამოვლენა:
დროის ინტერვალის ანალიზი: დროის ინტერვალის ანალიზი კითხვარი მოვლენების დარტყმის სიგნალში (მაგ., კონტაქტების შეხვედრის და დახურვის მომენტები), შესაძლებელია მექანიკური ტემპირების ცვლილებების გამოვლენა. მაგალითად, როგორც კონტაქტები დასამრტყალებელია, დროის ინტერვალი გახსნის პროცესის დაწყების და კონტაქტების ფაქტიური გამოყოფის შორის შეიძლება ზრდა დაიწყოს, რაც ნიშნავს გრადუალურ აბლაციას.
მექანიკური პრობლემების გამოვლენა
დარტყმის ანალიზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მექანიკური პრობლემების გამოვლენისთვის CB-ში. ერთი ეფექტური მეთოდი ამისთვის არის დინამიური დროის გაფართოების (DTW) ალგორითმი, რომელიც ალიგნებს და შედარებს დროის სერიებს, თუმცა ისინი არ არიან სრულყოფილად სინქრონიზებული. DTW განსაკუთრებით სასარგებლოა დარტყმის პატრონში სუბტილური ცვლილებების გამოვლენისთვის, რომელიც შეიძლება მიმართული იყოს მექანიკურ ანომალიებზე, როგორიცაა არასწორი მიმართულება, დაბრუნებული კომპონენტები ან მოძრავი ნაწილების სიმცირე.
DTW-ის გამოყენების ნაბიჯები CB-ის დარტყმის ანალიზში:
მონაცემების შეგროვება:
დაყენეთ აქსელერომეტრები CB-ის სარბაჟზე დარტყმის მონაცემების შეგროვებისთვის გახსნისა და დახურვის დროს.
შეგროვეთ ბაზის დარტყმის მონაცემები ჯანმრთელი CB-ის შედარებისთვის.
პრედპროცესირება:
ფილტრირეთ და ნორმალიზერეთ დარტყმის სიგნალები ხმის ამოღების და განსხვავებული ზომვების თანამედროვე დასაზუსტებლად.
გაყოფა დარტყმის მონაცემები დროის ინტერვალებად კონკრეტული მოვლენების შესაბამისად (მაგ., კონტაქტების შეხვედრა, კონტაქტების დახურვა).
DTW ალგორითმის გამოყენება:
გამოიყენეთ DTW ალგორითმი შეგროვებული დარტყმის პატრონების შედარებისთვის რეფერენციულ მონაცემებთან.
გამოთვალეთ მანძილი (ან სიმების ქულა) ორ პატრონს შორის. უფრო დიდი მანძილი ნიშნავს უფრო დიდ გადახრას ნორმალური მუშაობის მდგომარეობიდან.
ანომალიების გამოვლენა:
დაყენეთ თreshold-ები DTW მანძილის იდენტიფიკაციისთვის, როდესაც დარტყმის პატრონი საკმარისად გადახრილია რეფერენციის მიმართ.
გამოიყენეთ ეს თreshold-ები შესაძლო მექანიკური პრობლემების გამოსასახელებლად, როგორიცაა არასწორი მიმართულება, სიმცირე ან სხვა დაზიანებები.
უწყვეტი მონიტორინგი და პერიოდული ზომვა:
იმplementეთ უწყვეტი მონიტორინგი რეგულარული დარტყმის მონაცემების შეგროვებით და შედარებით რეფერენციის მიმართ DTW-ის გამოყენებით.
შესრულეთ პერიოდული ზომვები CB-ის სახელმძღვანელო ჯანმრთელობის დასატვირთავად და მექანიკური დეგრადაციის ტენდენციების გამოსავლენად.
მაგალითი: დარტყმის ანალიზი DTW-ის გამოყენებით მაღალდარტყმიანი (HV) CB-ებისთვის
შემოთავაზებულ გრაფიკში დარტყმის ანალიზი ნაჩვენებია HV CB-ისთვის DTW-ის გამოყენებით. გრაფიკი შეიძლება შეიცავდეს შემდეგს:
X-ღერძი: დრო (ან სერიის ინდექსი) წარმოადგენს CB-ის ოპერაციის ხანგრძლივობას (გახსნა ან დახურვა).
Y-ღერძი: დარტყმის ამპლიტუდა ან გამოყენებული მეტრიკა (მაგ., აქსელერაცია) აქსელერომეტრიდან.
რეფერენციული მრუდი: სწორი მრუდი, რომელიც წარმოადგენს ჯანმრთელი CB-ის დარტყმის პატრონს.
ტესტის მრუდი: შესაძლოა არაწესიერი მრუდი, რომელიც წარმოადგენს დარტყმის პატრონს შესაძლო მექანიკური პრობლემების მქონე CB-ისთვის.
DTW მანძილი: მნიშვნელობა ან მრუდი, რომელიც წარმოადგენს რეფერენციული და ტესტის მრუდებს შორის სიმებს ან გადახრას. უფრო დიდი DTW მანძილი ნიშნავს უფრო დიდ გადახრას ნორმალური მუშაობის მდგომარეობიდან.
დროის განმავლობაში DTW მანძილის ანალიზით შესაძლებელია ცვლილებების გამოვლენა CB-ის მექანიკურ ქცევაში, როგორიცაა სიმცირეზე ან არასწორი მიმართულება, თუმცა ეს პრობლემები ჯერ კიდევ არ არიან კრიტიკული.
დასკვნა
დარტყმის სიგნალის ანალიზი, განსაკუთრებით დინამიური დროის გაფართოების (DTW) გამოყენებით, წარმოადგენს ძალიან ძლიერ დიაგნოსტიკურ ინსტრუმენტს შემთხვევითი გამორთვის (CB) ჯანმრთელობის მონიტორინგისთვის. დარტყმის პატრონების შედარებით რეფერენციულ მონაცემებთან და დროის ინტერვალების ცვლილებების გამოვლენით შესაძლებელია მექანიკური პრობლემების იდენტიფიკაცია, კონტაქტების აბლაციის მონიტორინგი და შესაძლო დაზიანებების პროგნოზირება. ეს მეთოდი შესაძლებელია გამოყენება უწყვეტი მონიტორინგისა და პერიოდული შემოწმებებისთვის, რაც უზრუნველყოფს, რომ CB-ები რელიაბული და უსაფრთხო დარჩებიან მათი ექსპლუატაციის დროს.