طراحی سامانه‌ عیب‌یاب با قابلیت تشخیص جزئی‌ترین خرابی‌ سیستم‌های مکانیکی

به گزارش خبرنگار دانشگاه خبرگزاری دانشجو، عیب‌یابی و تشخیص به هنگام خطاها در سیستم‌های مکانیکی، یکی از موضوعات مهمی است که نقش اساسی در ایمنی سیستم‌های گران قیمت با حساسیت بالا پیدا می‌کند. سیستم‌های مختلف هواپیماها، پالایشگاه‌ها و کشتی‌ها از حساسیت بسیار بالایی برخوردارند و بروز خرابی در آنها ممکن است خسارات هنگفتی بر جای بگذارد به همین دلیل سامانه‌های بسیاری طراحی شده‌اند تا بروز عیب و خطا در سیستم را در حداقل زمان ممکنه تشخیص داده و هشدارهای لازم را به کاربران بدهند.

تشخیص خطا با تحلیل سیگنال‌های دریافت شده توسط تعداد محدودی حسگر انجام می‌شود که این حسگرها بسته به محل به کارگیری، می‌توانند جریان‌های الکتریکی، ارتعاشات، نیروهای مکانیکی و غیره را ثبت کنند.

زمانی که حسگرها سیگنال‌های غیر عادی را ثبت کنند، این امر توسط سامانه عیب‌یاب تشخیص داده شده و زنگ خطر به صدا درآمده یا علایم هشدار دهنده به کاربر فرستاده می‌شود. این شبیه کاری است که دزدگیرهای خودرو انجام می‌دهند و دقیقا به همان صورت که دزدگیرها گاهی به دلیل یک ضربه کوچک یا صدای رعد و برق به اشتباه سر و صدا به راه می‌اندازند، سامانه‌های عیب‌یابی نیز ممکن است به دلیل یک سیگنال معمولی به اشتباه بیفتند.

ممکن است به راحتی یک نویز ساده با یک خطای واقعی اشتباه شود. برای حل این مسئله مهندسان تا کنون از همان روشی استفاده می‌کردند که تعمیرکنندگان دزدگیر به کار می‌گیرند. یعنی آستانه تحریک سامانه را بالا می‌برند که با هر ضربه یا ارتعاشی به صدا در نیاید. اما چنین روشی در سیستم‌های حساس کارآیی ندارد چرا که ممکن است این محافظه کاری به قیمت عدم تشخیص یک خطای کوچک تمام شود. این در حالی است که یک خطای کوچک در سیستمهای حساس مانند موتور یک هواپیما، می‌تواند به انهدام یا سقوط آن منجر شود. ضمن آنکه روش‌های ساده در سیستم‌های پیچیده کارآیی لازم را ندارند.

 روش هایی که تاکنون برای تشخیص خطا در سیستم‌های مکانیکی پیشنهاد شده است نتوانسته‌اند اثر دو عامل اشاره شده یعنی نیروهای وارده از طرف محیط و عدم قطعیت در مدل سیستم را به طور کامل حذف کنند و در نتیجه در اعلام وقوع خرابی در سیستم محافظه کاری دارند. این محافظه کاری باعث تاخیر در تشخیص خطا شده و در پاره ای از اوقات باعث عدم تشخیص خطا می‌شود.

مشکلات موجود باعث شد تا پژوهشگران دانشگاه شریف به فکر روشی جدید بیفتند که به طور کلی نیاز به تنظیم آستانه تحریک را حذف کند و به صورتی هوشمندانه خطای واقعی را از نویزها تفکیک کند بدین ترتیب تمامی اغتشاشات تحلیل شده و از هیچ سیگنالی صرفنظر نمی‌شود.