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

25

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

fernando_macedo@metrosp.com.br