AEAMESP - Associação dos Engenheiros e Arquitetos de Metrô - … · 2016. 4. 27. · 20ª SEMANA...
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AEAMESP 20ª SEMANA DE TECNOLOGIA METROFERROVIÁRIA
TRABALHO FINALISTA
Fernando Nishimura de Macedo
Vinícius Felipe Gomes
Diego de Almeida Joaquim
Aplicação de metodologia de instrumentação para análise, detecção e predição de falhas em equipamentos
fixos de sinalização
ESTE TRABALHO FOI SELECIONADO COMO FINALISTA NA EDIÇÃO DE 2014
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FINALISTA Autores
FERNANDO N. DE MACEDO, Técnico Eletrônico Companhia do Metropolitano de São Paulo – METRÔ VINÍCIUS FELIPE GOMES, Tecnólogo Mecatrônico Companhia do Metropolitano de São Paulo – METRÔ DIEGO DE ALMEIDA JOAQUIM, Técnico Eletrônico Companhia do Metropolitano de São Paulo – METRÔ
Todos atuam na Coordenadoria de Restabelecimento de Serviços da Linha 3 – Vermelha
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FINALISTA
Crédito Imagem: Wesley Sousa
Objetivos
Apresentar a metodologia implementada para monitoramento preditivo dos sinais
de controle do Multiplex
Demonstrar os resultados positivos para validação e aplicação desta metodologia.
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FINALISTA Introdução
Falhas no sistema de sinalização e controle de trens do Metrô de SP trazem grandes transtornos operacionais.
Existem soluções aplicáveis?
Otimização e eficiência dos processos de manutenção corretiva e preventiva;
Uso de metodologias preditivas. Fonte Imagem: UOL Notícias
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FINALISTA O Multiplex
Equipamento totalmente eletrônico composto por diversos
circuitos lógicos digitais e analógicos
em configuração “Fail Safe”. São
encontrados nas estações mestras.
FUNÇÕES do MUX
Geração de códigos de velocidade
Transmissão e recepção de dados
Detecção de Ocupações
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FINALISTA Diagrama de Blocos do Sistema
TS 01
TS 02 TS 04
TS 03 TS 05TS 31TS 29
TS 32TS 30
MUX TIMING
CDV DESOCUPADO
TS02 TS05 TX RX
CÓD. VELOCIDADE
100111 = 87Km/h
MUX
OCUPAÇÕES
SELEÇÃO DE CÓDIGOS
ILK / CMT
TREM
SALA TÉCNICA
WSB WSBWSBWSB
MUXTIMING
DATA
BACK
DATA DOWN
MUX TIMING
DATA BACK
ATC
PARA AS WSBDO DOMÍNIO
DO MUX
CDV DESOCUPADOCDV OCUPADO
CDV
DATA
DOWN
DATA
BACK
BIT X BIT
1
1
0
0
0
0 1
1
1
1
1
1
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FINALISTA Diagrama de Blocos do Sistema
TS 01
TS 02 TS 04
TS 03 TS 05TS 31TS 29
TS 32TS 30
MUX
OCUPAÇÕES
SELEÇÃO DE CÓDIGOS
ILK / CMT
TREM
SALA TÉCNICA
WSB WSBWSBWSB
MUXTIMING
DATA
BACK
DATA DOWN
MUX TIMING
DATA BACK
ATC
PARA AS WSBDO DOMÍNIO
DO MUX
CDV DESOCUPADOCDV OCUPADO
MUX TIMING
CÓD. VELOCIDADE
100111 = 87Km/h
TX
TREM
RX TS02 TS05
CDV OCUPADO
0
1
0
0
0
0 DATA
DOWN
BIT X BIT
1
0
1
0
1
0 DATA
BACK
CDV
TS02 TS05 TX RX
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FINALISTA
FALHAS NO MULTIPLEX
DESAFIO PARA A MANUTENÇÃO
CORRETIVA
IMPACTOS NO SISTEMA
TEMPO DE ATUAÇÃO
INTERMITÊNCIA E COMPLEXIDADE
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FINALISTA Conceito de Segurança
Domínio de
BRESSER
PERFIL DE VELOCIDADE DINÂMICO
TREM RECEBE O CÓD. DE VELOC. 62Km/h NO CDV
1W05T
SISTEMA IMPÕE 0 Km/h PARA O
CDV 1W04T
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FINALISTA
Fonte Imagem: metro.zip.net
Base de Elaboração
• Várias atuações sucessivas, com impactos diretos no sistema;
• Falha ocorrendo em horários de elevação da temperatura ambiente;
• Instrumentação limitada para este tipo de falha.
Falsa Ocupação Intermit. CDV 2E05T – BRE
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FINALISTA Base de Elaboração (falha 2E05T)
CONDIÇÃO
OPERACIONAL NORMAL
Domínio de
BRESSER
4B–08 3CB12
GATE X23-D
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FINALISTA Base de Elaboração (falha 2E05T)
Desvios Funcionais – Bit de código adicional
BIT ADICIONAL INDEVIDO
CÓD. DE VELOCIDADE = 100000
CÓD. DE VELOCIDADE = 101000
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FINALISTA Base de Elaboração (falha 2E05T)
Desvio Funcional – Pulso indevido
BIT ADICIONAL INDEVIDO NO
CÓDIGO DE VELOCIDADE
PULSO INDEVIDO
NO SINAL DATA
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FINALISTA Base de Elaboração (falha 2E05T)
Solução da Falha – Cartão defeituoso na via
PERÍODO DO STRETCHED TIME SLOT
FORA DO PADRÃO COM
AQUECIMENTO NO CI P346
OCASIONAVA O AUMENTO DO
PERÍODO NO TPF DO CI P459
DATA BACK ALARGADO,
COM PERÍODO DE ≈ 1,5 ms
DATA BACK NO PADRÃO,
COM PERÍODO DE ≈ 1,25 ms
PERÍODO DO STRETCHED TIME SLOT
NO CI P346 ≈ 729 µs SEM
AQUECIMENTO
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FINALISTA Análise da Falha - Resultados
Comportamento dos sinais de controle
Correlação dos desvios funcionais
Identificar iminência das ocorrências
Levantamento de padrões dos sinais
Análise dos resultados
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FINALISTA Análise da Falha - Resultados
ÓTICA PREVENTIVA / CORRETIVA
PREDITIVIDADE
ANÁLISE DOS RESULTADOS
METODOLOGIA PREDITIVA
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FINALISTA Definição da METODOLOGIA
“Monitoramento dos principais sinais de controle do Multiplex, análise e comparação com sinais padrões a fim de identificar e detectar de forma preditiva potenciais de falhas no equipamento”
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FINALISTA Definição da METODOLOGIA
DATA BACK
MUX TIMING
DATA DOWN
Sinais de controle do MULTIPLEX
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FINALISTA Definição da METODOLOGIA
Padrões dos sinais
Amplitude Frequência
Caracterís-ticas de
formação do sinal
Desvio dos sinais
Ruídos
Deformação e degradação das características de formação
Características dos sinais de controle
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FINALISTA Definição da METODOLOGIA
Mapeamento dos sinais dos Multiplex’s
Linha 3 - Vermelha
Linha 2 - Verde
Linha 1 - Azul
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FINALISTA Análise dos Resultados
Falsa Ocupação Intermit. CDV 2W07T – BRE
MUX TIMING
DATA BACK
AMPLITUDES
DEGRADADAS
SINAL DE DATA BACK NO MUX B
DATA BACK
DEGRADADO
MUX B de
BRESSER
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FINALISTA Análise dos Resultados
Falsa Ocupação Intermit. CDV 2W07T – BRE
AMPLITUDES
EQUILIBRADAS
MUX TIMING
DATA BACK
COLETOR Q3
DATA
DATA BACK
NORMALIZADO
MUX B de
BRESSER
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FINALISTA Análise dos Resultados
Mapeamento Preditivo do MUX de TAT MUX A de
TATUAPÉ
RUÍDO NO SINAL
DE DATA DOWN
MUX TIMING
DATA DOWN
DATA BACK
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FINALISTA Análise dos Resultados
Mapeamento Preditivo do MUX de TAT MUX A de
TATUAPÉ
MUX TIMING
DATA DOWN
DATA BACK DATA DOWN
NORMALIZADO
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FINALISTA Análise dos Resultados
Sinais de controle do MULTIPLEX
DATA BACK
NO PADRÃO
DATA BACK
EM DESVIO
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FINALISTA Análise dos Resultados
Análise e intervenções fora do horário comercial
Identificação e antecipação à ocorrência da falha.
Eficácia e validade da aplicação da metodologia
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FINALISTA Conclusões
• Aplicação e utilização da metodologia desde
maio/2013
• Resultados positivos com ganhos evidentes
• Inclusão de métodos de manutenção preventiva
• Diminuição da incidência de falhas no equipamento
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FINALISTA Conclusões
Otimização dos processos de manutenção preventiva
Histórico e diagnóstico de falhas (banco de dados)
Mínima interferência ao sistema
Monitoramento periódico dos sinais de controle
Benefícios da aplicação da metodologia
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FINALISTA Conclusões
Ampliação de conhecimentos do funcionamento do MUX
Novas tecnologias de instrumentação
Adaptabilidade da metodologia para outros equipamentos
Benefícios às equipes de
manutenção
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FINALISTA Considerações Finais
Redução e prevenção de falhas de média e grande interferência operacional.
Fluidez e bom funcionamento do sistema de sinalização e controle de trens;
Importância da aplicação da metodologia no âmbito preditivo;
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FINALISTA
DÚVIDAS ? Críticas ou sugestões
Obrigado TRABALHO FINALISTA
Aplicação de metodologia de
instrumentação para análise, detecção
e predição de falhas em equipamentos
fixos de sinalização
Fernando Nishimura de Macedo