Примена на сигналот за вибрација во уредите за прекинувачи
Анализа на сигнали од вибрација за мониторинг на состојбата на прекинувачите (CB)
Вовед
Покрај процесот на отварање и затварање на прекинувач (CB), генерира се сигнал од вибрација. Овој сигнал содржи вредни информации за состојбата на опремата, вклучувајќи моментот на отварање на контактот со дуга, што може да покаже износ и скрип, механички проблеми или други потенцијални проблеми. Еден критичен аспект на мониторингот на состојбата на CB е мерењето на аблатија на контакти на уредите, што се однесува на постепеното скратување на контакти со дуга поради губење на материјал при секое функционирање.
Мерење на аблатија на контакти на уредите
Контактите со дуга на CB се постепено скратуваат како што се аблатираат при секое функционирање. Овој процес на аблатија доведува до забавување во моментот кога контактите со дуга се допираат, што може да се мониторира користејќи сигнали од вибрација. Предложената метода вклучува мерење на сигналот од вибрација од обвивката на CB користејќи акелерометар. Придобиените податоци можат да се користат на два основни начини:
Споредба на модели на вибрација со референтен запис:
Квантитација на разликата: Со споредба на добиениот модел на вибрација со референтен запис (познат здрав стан на CB), може да се квантитира разликата помеѓу двата. Оваа споредба може да помогне во идентификација на промени во поведбата на CB со текот на времето, како на пример, зголемена забава во допирањето на контактите поради аблатија.
Детекција базирана на праг: Може да се постави праг за активирање на аларма ако разликата надмине одреден ниво, што указува дека контактите се износиле значително и можеби ќе треба одржба или замена.
Детекција на временски интервал:
Анализа на временски интервал: Со анализа на временскиот интервал помеѓу клучни настани во сигналот од вибрација (нпр., моментот на отварање и затварање на контактите), може да се детектираат промени во механичкото време на CB. На пример, како контактите се износуваат, временскиот интервал помеѓу почетокот на процесот на отварање и фактичкото сепарирање на контактите може да се зголеми, што индицира прогресивна аблатија.
Детекција на механички проблеми
Анализата на вибрација исто така може да се користи за детекција на механички проблеми во CB. Еден ефективен метод за ова е користењето на Динамичка Времска Деформација (DTW), алгоритам кој алигира и споредува временски серии на податоци, дури и ако не се перфектно синхронизирани. DTW е особено полезен за детекција на тонки промени во моделот на вибрација што може да индицираат механички аномалии, како на пример, невистинска подесеност, слаби компоненти или износ во движењето на делови.
Чекори за користење на DTW во анализата на вибрација на CB:
Собирање на податоци:
Инсталирајте акелерометри на обвивката на CB за собирање на податоци од вибрација во текот на операциите на отварање и затварање.
Соберете базисни (референтни) податоци од вибрација од здрав CB за споредба.
Претпроцесирање:
Филтрирајте и нормализирајте сигнали од вибрација за елиминација на шум и осигурување на конзистенција помеѓу различни мерки.
Сегментирајте податоците од вибрација во релевантни временски интервали соодветни на специфични настани (нпр., отварање на контакт, затварање на контакт).
Апликација на алгоритамот DTW:
Аплицирајте алгоритамот DTW за споредба на собрани модели на вибрација со референтни податоци.
Израчулајте растојанието (или бод за сличност) помеѓу двата модела. Поголемо растојание индицира голема девијација од нормалната оперативна состојба.
Детекција на аномалии:
Поставете прагови за растојанието на DTW за идентификација кога моделот на вибрација се девијира значително од референтниот.
Користете овие прагови за флагирање на потенцијални механички проблеми, како на пример, невистинска подесеност, износ или други грешки.
Непрекинат мониторинг & периодично мерење:
Имплементирајте непрекинат мониторинг со регуларно собирање на податоци од вибрација и споредба со референтни податоци користејќи DTW.
Извршете периодички мерења за следење на долгосрочната состојба на CB и детекција на трендови во механичката деградација.
Пример: Анализа на вибрација со DTW за прекинувачи со високо напон (HV)
На дадениот график е прикажана анализа на вибрација користејќи DTW за HV CB. Графикот веројатно прикажува следното:
X-оска: Време (или индекс на примерок) што представува длабочина на операцијата на CB (отварање или затварање).
Y-оска: Амплитуда на вибрација или изведена метрика (нпр., акцелерација) од акелерометарот.
Референтна крива: Глата крива што представува модел на вибрација на здрав CB.
Тест крива: Потенцијално нерегуларна крива што представува модел на вибрација на CB со сумнителни механички проблеми.
Растојание на DTW: Вредност или крива што прикажува сличност или недоследност помеѓу референтната и тест крива. Поголемо растојание на DTW индицира голема девијација од нормалната оперативна состојба.
Со анализа на растојанието на DTW со текот на времето, може да се детектираат промени во механичката поведба на CB, како на пример, зголемен износ или невистинска подесеност, дури и пред да овие проблеми станат критични.
Заклучок
Анализата на сигнали од вибрација, особено користејќи Динамичка Времска Деформација (DTW), пружа моќен дијагностиčki алат за мониторинг на состојбата на прекинувачите. Со споредба на модели на вибрација со референтни податоци и детекција на промени во временските интервали на клучни настани, може да се идентификуваат механички проблеми, да се мониторира аблатија на контактите и да се предвидат потенцијални повреди. Овој метод е прифатлив за непрекинат мониторинг и периодички инспекции, што гарантира дека CB-тите остануваат надежни и безбедни во текот на нивниот оперативен живот.
