آخرین اخبار

تشخیص جزئی‌ترین خرابی‌ سیستم‌های مکانیکی

نوشته شده توسط تیم رصد علمنا
پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف به روشی دست پیدا کردند که امکان طراحی سامانه‌های عیب‌یاب با قابلیت تشخیص جزئی‌ترین خطاها در سیستم‌های بسیار حساس را فراهم می‌کند.
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. دکتر مهرزاد نامور، دانشیار دانشکده برق دانشگاه صنعتی شریف از پژوهشگرانی است که مشغول پژوهش بر روی این موضوع است. وی می‌گوید:« 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.
دکتر نامور در این باره می‌گوید:« 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.
علی مشرقی، پژوهشگر پروژه « تشخیص خطا در سیستمهای مکانیکی با رویکرد هندسی غیرخطی» که این پروژه را در دانشگاه شریف و زیر نظر آقای دکتر نامور انجام داده است می‌گوید:« هر چه دینامیک سیستمها پیچیدگی بیشتری داشته باشند تشخیص رخداد خطا سختتر میشود. همچنین وجود نیروهایی که از محیط بر سیستم وارد شده و باعث اختلال در کار آن میشود و نیز عدم قطعیت در مدل سیستم تشخیص خرابی را دشوارتر میکند.» وی می‌افزاید:« روشهایی که تاکنون برای تشخیص خطا در سیستمهای مکانیکی پیشنهاد شده است نتوانسته اند 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. سرانجام آنها موفق شدند روشی برای طراحی سیستمی که خرابی را به طور کاملا مستقل از عامل‌های مزاحم تشخیص دهد پیشنهاد دهند که به گفته پژوهشگران دانشگاه شریف:« امکان تعیین مکان خطا و تشخیص خطاهای همزمان از دیگر ویژگیهای این روش است.»
دکتر نامور هم‌اکنون پروژه‌ای دیگر را در این راستا هدایت می‌کند که قابلیت‌های جدیدی را به این روش خواهد افزود.

درباره نویسنده

تیم رصد علمنا

دیدگاه شما چیست