Aplicação de metodologia de instrumentação para análise, detecção e predição de falhas em equipamentos fixos de sinalização AEAMESP

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1 Aplicação de metodologia de instrumentação para análise, detecção e predição de falhas em equipamentos fixos de sinalização Fernando Nishimura de Macedo Vinícius Felipe Gomes Diego de Almeida Joaquim 20ª SEMANA DE TECNOLOGIA METROFERROVIÁRIA AEAMESP TRABALHO

2 ESTE TRABALHO FOI SELECIONADO COMO NA EDIÇÃO DE 2014

3 3 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

4 4 Objetivos Apresentar a metodologia implementada para monitoramento preditivo dos sinais de controle do Multiplex Demonstrar os resultados positivos para validação e aplicação desta metodologia. Crédito Imagem: Wesley Sousa

5 5 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

6 6 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

7 7 Diagrama de Blocos do Sistema OCUPAÇÕES MUX TIMING ILK / CMT SELEÇÃO DE CÓDIGOS MUX TS 30 TS 32 TS 02 TS 04 TS 29 TS 31 TS 01 TS 03 TS 05 CDV SALA TÉCNICA DATA DOWN DATA BACK 1 1 BIT X BIT DATA BACK ATC MUX TIMING CÓD. VELOCIDADE = 87Km/h MUX TIMING DATA DOWN DATA BACK PARA AS WSB DO DOMÍNIO DO MUX WSB WSB TX TS02 TS05 WSB RX WSB CDV OCUPADO CDV DESOCUPADO CDV DESOCUPADO TREM

8 8 Diagrama de Blocos do Sistema OCUPAÇÕES MUX TIMING ILK / CMT SELEÇÃO DE CÓDIGOS MUX TS 30 TS 32 TS 02 TS 04 TS 29 TS 31 TS 01 TS 03 TS 05 CDV SALA TÉCNICA DATA DOWN DATA BACK 1 0 BIT X BIT DATA BACK ATC MUX TIMING CÓD. VELOCIDADE = 87Km/h MUX TIMING DATA DOWN DATA BACK PARA AS WSB DO DOMÍNIO DO MUX WSB WSB TX TS02 TS05 WSB RX WSB CDV OCUPADO CDV OCUPADO CDV DESOCUPADO TREM TREM

9 9 FALHAS NO MULTIPLEX IMPACTOS NO SISTEMA TEMPO DE ATUAÇÃO INTERMITÊNCIA E COMPLEXIDADE DESAFIO PARA A MANUTENÇÃO CORRETIVA

10 10 Conceito de Segurança PERFIL DE VELOCIDADE DINÂMICO TREM RECEBE O CÓD. DE VELOC. 62Km/h NO CDV 1W05T SISTEMA IMPÕE 0 Km/h PARA O CDV 1W04T Domínio de BRESSER

11 11 Base de Elaboração Falsa Ocupação Intermit. CDV 2E05T BRE Várias atuações sucessivas, com impactos diretos no sistema; Falha ocorrendo em horários de elevação da temperatura ambiente; Instrumentação limitada para este tipo de falha. Fonte Imagem: metro.zip.net

12 12 Base de Elaboração (falha 2E05T) 4B 08 3CB12 GATE X23-D CONDIÇÃO OPERACIONAL NORMAL Domínio de BRESSER

13 13 Base de Elaboração (falha 2E05T) Desvios Funcionais Bit de código adicional CÓD. DE VELOCIDADE = CÓD. DE VELOCIDADE = BIT ADICIONAL INDEVIDO

14 14 Base de Elaboração (falha 2E05T) Desvio Funcional Pulso indevido BIT ADICIONAL INDEVIDO NO CÓDIGO DE VELOCIDADE PULSO INDEVIDO NO SINAL DATA

15 15 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 PERÍODO DO STRETCHED TIME SLOT OCASIONAVA O AUMENTO DO NO CI P µs SEM PERÍODO NO TPF DO CI P459 AQUECIMENTO DATA BACK NO PADRÃO, COM PERÍODO DE 1,25 ms DATA BACK ALARGADO, COM PERÍODO DE 1,5 ms

16 16 Análise da Falha - Resultados Comportamento dos sinais de controle Correlação dos desvios funcionais Análise dos resultados Identificar iminência das ocorrências Levantamento de padrões dos sinais

17 17 Análise da Falha - Resultados PREDITIVIDADE ANÁLISE DOS RESULTADOS METODOLOGIA PREDITIVA ÓTICA PREVENTIVA / CORRETIVA

18 18 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

19 19 Definição da METODOLOGIA Sinais de controle do MULTIPLEX MUX TIMING DATA BACK DATA DOWN

20 20 Definição da METODOLOGIA Características dos sinais de controle Padrões dos sinais Desvio dos sinais Amplitude Frequência Características de formação do sinal Ruídos Deformação e degradação das características de formação

21 21 Definição da METODOLOGIA Mapeamento dos sinais dos Multiplex s Linha 1 - Azul Linha 3 - Vermelha Linha 2 - Verde

22 22 Análise dos Resultados Falsa Ocupação Intermit. CDV 2W07T BRE MUX B de BRESSER DATA BACK AMPLITUDES DEGRADADAS DATA BACK DEGRADADO MUX TIMING SINAL DE DATA BACK NO MUX B

23 23 Análise dos Resultados Falsa Ocupação Intermit. CDV 2W07T BRE MUX B de BRESSER DATA BACK AMPLITUDES EQUILIBRADAS MUX TIMING COLETOR Q3 DATA BACK NORMALIZADO DATA

24 24 Análise dos Resultados Mapeamento Preditivo do MUX de TAT MUX A de TATUAPÉ MUX TIMING DATA BACK RUÍDO NO SINAL DE DATA DOWN DATA DOWN

25 25 Análise dos Resultados Mapeamento Preditivo do MUX de TAT MUX A de TATUAPÉ MUX TIMING DATA DOWN DATA BACK DATA DOWN NORMALIZADO

26 26 Análise dos Resultados Sinais de controle do MULTIPLEX DATA BACK NO PADRÃO DATA BACK EM DESVIO

27 27 Análise dos Resultados Análise e intervenções fora do horário comercial Identificação e antecipação à ocorrência da falha. Eficácia e validade da aplicação da metodologia

28 28 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

29 29 Conclusões Mínima interferência ao sistema Otimização dos processos de manutenção preventiva Benefícios da aplicação da metodologia Histórico e diagnóstico de falhas (banco de dados) Monitoramento periódico dos sinais de controle

30 30 Conclusões Novas tecnologias de instrumentação Benefícios às equipes de manutenção Ampliação de conhecimentos do funcionamento do MUX Adaptabilidade da metodologia para outros equipamentos

31 31 Considerações Finais Fluidez e bom funcionamento do sistema de sinalização e controle de trens; Importância da aplicação da metodologia no âmbito preditivo; Redução e prevenção de falhas de média e grande interferência operacional.

32 32 DÚVIDAS? Críticas ou sugestões

33 Aplicação de metodologia de instrumentação para análise, detecção e predição de falhas em equipamentos fixos de sinalização Fernando Nishimura de Macedo fernando_macedo@metrosp.com.br Obrigado TRABALHO