आईएसओ 13374: मशीनों की स्थिति निगरानी और निदान - डेटा प्रसंस्करण, संचार और प्रस्तुति

सारांश

ISO 13374 औद्योगिक IoT और कंडीशन मॉनिटरिंग सॉफ़्टवेयर की दुनिया में एक बेहद प्रभावशाली मानक है। यह विभिन्न मॉनिटरिंग सिस्टम, सेंसर और सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म के बीच अंतर-संचालनीयता की चुनौती का समाधान करता है। मापन तकनीकों को परिभाषित करने के बजाय, यह कंडीशन मॉनिटरिंग डेटा को कैसे संसाधित, संग्रहीत और आदान-प्रदान किया जाना चाहिए, इसके लिए एक मानकीकृत, खुली वास्तुकला निर्दिष्ट करता है। इसे अक्सर मशीनरी सूचना प्रबंधन ओपन सिस्टम्स अलायंस (MIMOSA) वास्तुकला के रूप में जाना जाता है, जिस पर यह आधारित है। इसका लक्ष्य कंडीशन मॉनिटरिंग तकनीकों के लिए एक "प्लग-एंड-प्ले" वातावरण बनाना है।

विषय-सूची (संकल्पनात्मक संरचना)

मानक को कई भागों में विभाजित किया गया है और यह एक स्तरित सूचना वास्तुकला को परिभाषित करता है। मानक का मूल एक कार्यात्मक ब्लॉक आरेख है जिसमें छह प्रमुख परतें हैं जो किसी भी स्थिति निगरानी प्रणाली में डेटा प्रवाह को दर्शाती हैं:

1. 1. डीए: डेटा अधिग्रहण ब्लॉक:

   यह आधारभूत परत है, जो भौतिक मशीन और डिजिटल निगरानी प्रणाली के बीच सेतु का काम करती है। डीए ब्लॉक का प्राथमिक कार्य सेंसरों—जैसे, के साथ सीधे संपर्क स्थापित करना है। accelerometers, निकटता जांच, तापमान सेंसर, या दाब ट्रांसड्यूसर—और उनके द्वारा उत्पन्न अपरिष्कृत, अप्रसंस्कृत एनालॉग या डिजिटल सिग्नल प्राप्त करने के लिए। यह ब्लॉक सभी निम्न-स्तरीय हार्डवेयर इंटरैक्शन के लिए ज़िम्मेदार है, जिसमें सेंसरों को पावर प्रदान करना (जैसे, एक्सेलेरोमीटर के लिए IEPE पावर), अवांछित शोर को दूर करने के लिए एम्पलीफिकेशन और फ़िल्टरिंग जैसी सिग्नल कंडीशनिंग करना, और एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण (ADC) को क्रियान्वित करना शामिल है। DA ब्लॉक का आउटपुट अपरिष्कृत डेटा की एक डिजिटल स्ट्रीम है, आमतौर पर एक समय तरंगरूप, जिसे फिर प्रसंस्करण के लिए आर्किटेक्चर में अगली परत पर भेज दिया जाता है।

2. 2. डीपी: डेटा प्रोसेसिंग ब्लॉक:

   यह ब्लॉक मॉनिटरिंग सिस्टम का कम्प्यूटेशनल इंजन है। यह डेटा एक्विजिशन (DA) ब्लॉक से अपरिष्कृत, डिजिटलीकृत डेटा स्ट्रीम (जैसे, टाइम वेवफॉर्म) प्राप्त करता है और उसे विश्लेषण के लिए उपयुक्त अधिक सार्थक डेटा प्रकारों में परिवर्तित करता है। DP ब्लॉक का मुख्य कार्य मानकीकृत सिग्नल प्रोसेसिंग गणनाएँ करना है। इसमें सबसे प्रमुख रूप से निम्नलिखित को निष्पादित करना शामिल है: फास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT) समय-डोमेन सिग्नल को आवृत्ति-डोमेन में परिवर्तित करने के लिए स्पेक्ट्रमइस ब्लॉक में परिभाषित अन्य प्रमुख प्रसंस्करण कार्यों में समग्र ब्रॉडबैंड मेट्रिक्स की गणना करना शामिल है आरएमएस मानों को मापना, त्वरण संकेतों को वेग या विस्थापन में परिवर्तित करने के लिए डिजिटल एकीकरण करना, और अधिक उन्नत, विशिष्ट प्रक्रियाओं को क्रियान्वित करना जैसे demodulation या लिफाफा विश्लेषण रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग दोषों से जुड़े उच्च आवृत्ति प्रभाव संकेतों का पता लगाने के लिए।

3. 3. डीएम: डेटा मैनिपुलेशन ब्लॉक (स्टेट डिटेक्शन):

   यह ब्लॉक डेटा प्रोसेसिंग से स्वचालित विश्लेषण की ओर महत्वपूर्ण संक्रमण का प्रतीक है। यह DP ब्लॉक से संसाधित डेटा (जैसे RMS मान, विशिष्ट आवृत्ति आयाम, या स्पेक्ट्रल बैंड) लेता है और मशीन की परिचालन स्थिति निर्धारित करने के लिए तार्किक नियम लागू करता है। यहीं पर किसी समस्या का प्रारंभिक "पता" चलता है। DM ब्लॉक का प्राथमिक कार्य थ्रेशोल्ड जाँच करना है। यह मापे गए मानों की तुलना पूर्व-निर्धारित अलार्म सेटपॉइंट्स, जैसे कि में परिभाषित ज़ोन सीमाओं, से करता है। आईएसओ 10816 या आधार रेखा से उपयोगकर्ता-निर्धारित प्रतिशत परिवर्तन। इन तुलनाओं के आधार पर, डीएम ब्लॉक डेटा को एक विशिष्ट "स्थिति" प्रदान करता है, जैसे "सामान्य", "स्वीकार्य", "चेतावनी", या "खतरा"। यह आउटपुट अब केवल डेटा नहीं है; यह कार्रवाई योग्य जानकारी है जिसे निदान के लिए अगली परत तक पहुँचाया जा सकता है या तत्काल सूचनाएँ ट्रिगर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

4. 4. एचए: स्वास्थ्य मूल्यांकन ब्लॉक:

   यह ब्लॉक डायग्नोस्टिक सिस्टम के "दिमाग" की तरह काम करता है और "समस्या क्या है?" जैसे सवाल का जवाब देता है। यह डेटा मैनिपुलेशन (DM) ब्लॉक से स्थिति की जानकारी (जैसे, "अलर्ट" स्थिति) प्राप्त करता है और विसंगति के विशिष्ट मूल कारण का पता लगाने के लिए विश्लेषणात्मक बुद्धिमत्ता की एक परत लागू करता है। यहीं पर डायग्नोस्टिक लॉजिक, जो सरल नियम-आधारित प्रणालियों से लेकर जटिल आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एल्गोरिदम तक हो सकता है, क्रियान्वित होता है। उदाहरण के लिए, यदि DM ब्लॉक शाफ्ट की गति (2X) की दोगुनी आवृत्ति पर उच्च कंपन के लिए अलर्ट जारी करता है, तो HA ब्लॉक में नियम-आधारित लॉजिक इस पैटर्न को एक विशिष्ट खराबी से जोड़ देगा और "संभावित शाफ्ट" का निदान आउटपुट करेगा। मिसलिग्न्मेंट।" इसी तरह, यदि अलर्ट गैर-तुल्यकालिक, उच्च आवृत्ति शिखर पर विशेषता साइडबैंड के साथ है, तो एचए ब्लॉक एक विशिष्ट " का निदान करेगा।बेयरिंग दोषइस ब्लॉक का आउटपुट मशीन घटक के लिए एक विशिष्ट स्वास्थ्य मूल्यांकन है।

5. 5. पीए: पूर्वानुमान मूल्यांकन ब्लॉक:

   यह ब्लॉक पूर्वानुमानित रखरखाव के शिखर का प्रतिनिधित्व करता है, जिसका लक्ष्य इस महत्वपूर्ण प्रश्न का उत्तर देना है, "यह कब तक सुरक्षित रूप से चल सकता है?" यह स्वास्थ्य मूल्यांकन (एचए) ब्लॉक से विशिष्ट दोष निदान लेता है और दोष की भविष्य की प्रगति का पूर्वानुमान लगाने के लिए इसे ऐतिहासिक प्रवृत्ति डेटा के साथ जोड़ता है। यह सबसे जटिल परत है, जो अक्सर परिष्कृत एल्गोरिदम, मशीन लर्निंग मॉडल या विफलता-भौतिकी मॉडल का उपयोग करती है। लक्ष्य घटक के शेष उपयोगी जीवन (आरयूएल) का अनुमान लगाने के लिए भविष्य में गिरावट की वर्तमान दर का अनुमान लगाना है। उदाहरण के लिए, यदि एचए ब्लॉक एक असर दोष की पहचान करता है, तो पीए ब्लॉक पिछले कई महीनों में दोष आवृत्तियों में वृद्धि की दर का विश्लेषण करेगा ताकि यह अनुमान लगाया जा सके कि वे कब एक महत्वपूर्ण विफलता स्तर तक पहुंचेंगे।

6. 6. एपी: सलाहकार प्रस्तुति ब्लॉक:

   यह उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से अंतिम और सबसे महत्वपूर्ण परत है, क्योंकि यह सभी अंतर्निहित डेटा और विश्लेषण को कार्रवाई योग्य खुफिया जानकारी में बदल देती है। एपी ब्लॉक निचले स्तरों के निष्कर्षों को मानव ऑपरेटरों, विश्वसनीयता इंजीनियरों और रखरखाव योजनाकारों तक पहुंचाने के लिए जिम्मेदार है। इसका प्राथमिक कार्य सही जानकारी को सही व्यक्ति को सही प्रारूप में प्रस्तुत करना है। यह कई रूप ले सकता है, जिसमें रंग-कोडित स्वास्थ्य संकेतकों के साथ सहज डैशबोर्ड, स्वचालित रूप से उत्पन्न ईमेल या टेक्स्ट संदेश अलर्ट, स्पेक्ट्रल और वेवफॉर्म प्लॉट के साथ विस्तृत डायग्नोस्टिक रिपोर्ट और सबसे महत्वपूर्ण रूप से विशिष्ट और स्पष्ट रखरखाव सिफारिशें शामिल हैं। एक प्रभावी एपी ब्लॉक सिर्फ यह नहीं बताता है कि एक असर में खराबी है; यह एक व्यापक सलाह प्रदान करता है, जैसे: "मोटर आउटबोर्ड बेयरिंग पर इनर रेस दोष का पता चला

महत्वपूर्ण अवधारणाएं

• अंतरसंचालनीयता: यह ISO 13374 का प्राथमिक लक्ष्य है। एक सामान्य ढांचे और डेटा मॉडल को परिभाषित करके, यह कंपनी को विक्रेता A से सेंसर, विक्रेता B से डेटा अधिग्रहण प्रणाली और विक्रेता C से विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करने की अनुमति देता है, और उन सभी को एक साथ काम करने की अनुमति देता है।
• खुली वास्तुकला: यह मानक खुले, गैर-स्वामित्व प्रोटोकॉल और डेटा प्रारूपों के उपयोग को बढ़ावा देता है, विक्रेता लॉक-इन को रोकता है और स्थिति निगरानी उद्योग में नवाचार को बढ़ावा देता है।
• मिमोसा: यह मानक MIMOSA संगठन के कार्य पर काफी हद तक आधारित है। ISO 13374 के विस्तृत कार्यान्वयन को समझने के लिए MIMOSA के C-COM (कॉमन कॉन्सेप्चुअल ऑब्जेक्ट मॉडल) को समझना महत्वपूर्ण है।
• डेटा से निर्णय तक: छह-ब्लॉक मॉडल कच्चे सेंसर माप (डेटा अधिग्रहण) से लेकर कार्रवाई योग्य रखरखाव सलाह (सलाहकार प्रस्तुति) तक एक तार्किक मार्ग प्रदान करता है, जो एक आधुनिक पूर्वानुमानित रखरखाव कार्यक्रम की डिजिटल रीढ़ बनाता है।

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