BR102018003103A2 - sistema, método de análise de assinatura elétrica e sistema de análise de assinatura elétrica - Google Patents

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Pamulaparthy Balakrishna
Vinayagam Balamourougan
Kanabar Mitalkumar
Neti Prabhakar
Mishra Sudhanshu
Muthukrishnan Vijayasarathi
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Abstract

esta revelação se refere a sistemas e métodos para realizar um procedimento autônomo de monitoramento e diagnóstico de uma máquina com o uso de análise de assinatura elétrica. em uma realização da revelação, um método inclui fornecer dados elétricos de uma máquina giratória elétrica associados a pelo menos uma frequência de falha. durante um modo de aprendizagem, o método inclui converter os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base. durante um modo operacional, o método inclui converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento. o método inclui adicionalmente determinar, com base pelo menos nos dados de monitoramento, um valor de razão na frequência de falha, determinar uma taxa de mudança do valor de razão na frequência de falha e, opcionalmente, emitir, com base na taxa de mudança, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.

Description

(54) Título: SISTEMA, MÉTODO DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA E SISTEMA DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA (51) Int. Cl.: G05B 13/02; G05B 23/02 (30) Prioridade Unionista: 24/02/2017 IN 201741006604 (73) Titular(es): GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH (72) Inventor(es): PRABHAKAR NETI; SUDHANSHU MISHRA; BALAMOUROUGAN VINAYAGAM; MITALKUMAR KANABAR; BALAKRISHNA PAMULAPARTHY; VIJAYASARATHI MUTHUKRISHNAN (85) Data do Início da Fase Nacional:
19/02/2018 (57) Resumo: Esta revelação se refere a sistemas e métodos para realizar um procedimento autônomo de monitoramento e diagnóstico de uma máquina com o uso de análise de assinatura elétrica. Em uma realização da revelação, um método inclui fornecer dados elétricos de uma máquina giratória elétrica associados a pelo menos uma frequência de falha. Durante um modo de aprendizagem, o método inclui converter os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base. Durante um modo operacional, o método inclui converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento. O método inclui adicionalmente determinar, com base pelo menos nos dados de monitoramento, um valor de razão na frequência de falha, determinar uma taxa de mudança do valor de razão na frequência de falha e, opcionalmente, emitir, com base na taxa de mudança, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
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1/23 “SISTEMA, MÉTODO DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA E SISTEMA DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA”
Campo da Invenção [001] A revelação refere-se a equipamento elétrico de monitoramento, e, mais especificamente, a sistemas e métodos para realizar procedimentos autônomos para monitorar e diagnosticar uma máquina com base em análise de assinatura elétrica.
Antecedentes da Invenção [002] Monitorar componentes de sistemas de potência industrial, tais como usinas elétricas e subestações é importante para a operação contínua dos sistemas de potência industrial. Espera-se que os componentes, tais como, transformadores, motores, alimentadores, geradores, disjuntores, e assim por diante, funcionem constantemente por longos períodos de tempo. O monitoramento pode permitir detectar eventos relacionados à operação dos componentes e prever problemas associados à saúde ou condição dos componentes. Quando um problema é detectado, um diagnóstico e uma causa raiz podem ser relatados a um usuário de modo que o usuário possa tomar medidas para minimizar ou resolver o problema. O monitoramento de componentes importantes de sistemas de potência industrial pode fornecer visão da saúde dos componentes a fim de aprimorar a confiabilidade e eficiência dos componentes, aumentar a capacidade de produção dos componentes e evitar custos inesperados em sua manutenção.
[003] Soluções convencionais para o monitoramento e diagnóstico de componentes de sistema de potência elétrica são muito complexas e são tipicamente projetadas para componentes específicos de modo que não possam ser ajustadas facilmente aos componentes de diferentes tipos e tamanhos. Por exemplo, soluções convencionais não podem ser ajustadas para o uso como parte de dispositivos eletrônicos inteligentes
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2/23 (lEDs), tais como, relés de proteção digital. Além disso, custos associados a soluções de monitoramento convencionais não correspondem tipicamente aos custos de componentes que são monitorados. Adicionalmente, soluções de monitoramento e diagnóstico convencionais não podem fornecer tipicamente previsões confiáveis em relação aos componentes, visto que as mesmas estão usando informações e dados limitados disponíveis para os lEDs. Além disso, soluções existentes para monitoramento e diagnóstico podem ter a tendência a erros relacionados à medição e precisão.
Descrição Resumida da Invenção [004] A presente revelação se refere a sistemas e métodos para análise de assinatura elétrica de máquinas giratórias elétricas. Determinadas realizações da revelação podem fornecer procedimentos automáticos para o monitoramento e diagnóstico da máquina elétrica com base na análise de assinatura elétrica. Algumas realizações da revelação podem facilitar previsões prévias de falhas mecânicas de máquinas giratórias elétricas.
[005] De acordo com uma realização da revelação, um sistema de monitoramento e diagnóstico é fornecido. Um sistema pode incluir uma máquina giratória elétrica. A máquina giratória elétrica pode estar associada a pelo menos uma frequência de falha. O sistema pode incluir um dispositivo de aquisição de dados configurado para detectar e fornecer pelo menos dados elétricos, dados térmicos e dados eletromecânicos associados à máquina giratória elétrica. O sistema pode incluir também um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados. Durante um modo de aprendizagem, o controlador de equipamento pode ser configurado para converter os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência a fim de obter dados de linha de base. Durante um modo operacional, o controlador de equipamento pode ser configurado para converter os dados elétricos do domínio de tempo para o
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3/23 domínio de frequência para obter dados de monitoramento. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar, com base pelo menos em parte nos dados de monitoramento, um valor de razão na frequência de falha. O controlador de equipamento pode ser configurado para determinar uma mudança relativa ou uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. A mudança relativa pode ter base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha. O controlador de equipamento pode ser configurado também para fornecer, com base na mudança relativa ou na taxa de mudança, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
[006] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar o valor de razão em decibéis. Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar uma faixa de proximidade da frequência de falha. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar uma primeira área com base nos dados de linha de base dentro da faixa de proximidade. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar uma segunda área com base nos dados de monitoramento dentro da faixa de proximidade. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar o valor de razão com base na primeira área e na segunda área.
[007] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar a faixa de proximidade com base em um erro de medição dos dados de monitoramento e uma velocidade estimada ou uma velocidade medida da máquina giratória elétrica. Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar que um estado da
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4/23 máquina giratória elétrica é uma primeira execução. Em resposta à determinação de que o estado é uma primeira execução, o controlador de equipamento pode ser configurado para entrar no modo de aprendizagem.
[008] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para obter os dados de linha de base para cada depósito de carga. Em determinadas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para coletar os dados de linha de base para depósitos de carga e determinar que os dados de linha de base foram coletados pelo menos para alguns dos depósitos de carga. Em resposta à determinação de que os dados de linha de base foram coletados para pelo menos alguns dos depósitos de carga, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para entrar no modo operacional.
[009] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar, com base nos dados de linha de base dos depósitos de carga, um primeiro raio. O controlador de equipamento pode ser configurado para determinar, com base no primeiro raio, um segundo raio. O segundo raio pode representar uma primeira fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de atenção aos depósitos de carga. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar, com base no segundo raio, um terceiro raio. O terceiro raio pode representar uma segunda fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de alarme. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para exibir, através de um dispositivo de saída, um primeiro círculo com o primeiro raio, um segundo círculo com o segundo raio e um terceiro círculo com o terceiro raio. O primeiro círculo, o segundo círculo e o terceiro círculo podem ser concêntricos. O controlador de equipamento pode ser configurado para exibir, através do
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5/23 dispositivo de saída, pelo menos um ponto que representa pelo menos alguns dos dados de monitoramento. O raio do ponto pode corresponder ao valor de pelo menos alguns dos dados de monitoramento e a coordenada angular do ponto pode corresponder ao valor da carga.
[010] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar um índice de gravidade. O índice de gravidade pode ter base em uma soma de pelo menos uma razão dos dados de monitoramento e dos dados de linha de base na pelo menos uma frequência de falha. Em determinadas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar que o índice de gravidade está dentro de uma faixa predeterminada. Em resposta à determinação da faixa do índice de gravidade, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para emitir seletivamente um alarme.
[011] Em algumas realizações da revelação, os dados elétricos podem incluir dados atuais elétricos e dados de tensão, sendo que os dados de linha de base incluem dados de linha de base atuais elétricos e dados de linha de base de tensão, e os dados de monitoramento incluem dados de monitoramento atuais elétricos e dados de monitoramento de tensão. Em determinadas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar um primeiro valor de razão na pelo menos uma frequência de falha com base nos dados de monitoramento atuais elétricos e nos dados de linha de base atuais elétricos. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar um segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha com base nos dados de monitoramento de tensão e nos dados de linha de base de tensão. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar um índice de confiabilidade. O índice de confiabilidade pode ter
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6/23 base em uma soma de pelo menos uma razão do primeiro valor de razão e do segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. O controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para determinar que o índice de confiabilidade está dentro de uma faixa predeterminada. Em resposta à determinação da faixa do índice de confiabilidade, o controlador de equipamento pode ser configurado para emitir seletivamente o alarme relacionado pelo menos um evento associado à máquina giratória elétrica.
[012] Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento pode ser configurado adicionalmente para realizar uma Transformada Rápida de Fourier nos dados elétricos para converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência.
[013] De acordo com uma realização da revelação, um método para análise de assinatura elétrica é fornecido. O método pode incluir fornecer, através de um dispositivo de aquisição de dados comunicativamente acoplado a uma máquina giratória elétrica, pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica. A máquina giratória elétrica pode estar associada a pelo menos uma frequência de falha. Durante um modo de aprendizagem, o método pode incluir converter, através de um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base. Durante um modo operacional, o método pode incluir converter, através do controlador de equipamento, os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento. O método pode incluir também determinar, através do controlador de equipamento e com base pelo menos nos dados de monitoramento, um valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. O método pode incluir também
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7/23 determinar, através do controlador de equipamento, uma mudança relativa ou uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. A mudança relativa pode ter base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha. O método pode, opcionalmente, incluir emitir, através do controlador de equipamento e com base na taxa de mudança, um alarme relacionado pelo menos a um evento associado à máquina giratória elétrica.
[014] Outras realizações, sistemas, métodos, recursos e aspectos serão evidentes a partir da descrição a seguir tomada em conjunto com os seguintes desenhos.
Breve Descrição das Figuras [015] A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema exemplificativo em que métodos para análise de assinatura elétrica de uma máquina podem ser implantados, de acordo com algumas realizações da revelação.
[016] A Figura 2 é um fluxograma de um método para análise de assinatura elétrica de uma máquina, de acordo com uma realização da revelação.
[017] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método exemplificativo para realizar um procedimento automático de análise de assinatura elétrica de uma máquina, de acordo com algumas realizações da revelação.
[018] As Figuras 4 e 5 são plotagens exemplificativas de visualização de resultados de análise de assinatura elétrica de uma máquina, de acordo com algumas realizações exemplificativas da revelação.
[019] A Figura 6 é um diagrama de blocos que ilustra um controlador exemplificativo para controlar operação de um combustor, de
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8/23 acordo com uma realização da revelação.
Descrição Detalhada [020] A descrição detalhada a seguir inclui referências às figuras anexas que formam parte da descrição detalhada. As figuras retratam ilustrações, de acordo com realizações exemplificativas. Essas realizações exemplificativas, que também são chamadas no presente documento de “exemplos”, são descritas em detalhes suficientes para habilitar aqueles indivíduos versados na técnica a praticar a matéria presente. As realizações exemplificativas podem ser combinadas, outras realizações podem ser utilizadas, ou mudanças estruturais, lógicas e elétricas podem pode ser feitas, sem se afastar do escopo da matéria reivindicada. A descrição detalhada a seguir, portanto, não deve ser considerada em um sentido de limitação, e o escopo é definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.
[021] Determinadas realizações da revelação podem incluir sistemas e métodos para análise de assinatura elétrica de equipamento elétrico, tais como, máquinas giratórias elétricas. Os sistemas e métodos revelados podem fornecer um procedimento automático para monitorar uma máquina giratória elétrica com base em uma análise de assinatura elétrica. Em algumas realizações da revelação, dados atuais elétricos, dados de tensão, carga e dados de velocidade de máquina giratória elétrica podem ser analisados para estimar um estado de elementos giratórios, detectar eventos mecânicos e prever falhas mecânicas de máquinas giratórias elétricas. Embora algumas realizações da revelação sejam descritas com referência a operações de máquinas giratórias elétricas, uma tecnologia similar pode ser praticada com outros equipamentos elétricos industriais que incluem, mas sem limitação, trocadores de calor resfriados por ar, sopradores, compressores, torres de resfriamento, trocadores de calor e assim por diante.
[022] Em algumas realizações exemplificativas da revelação, um
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9/23 método para análise de assinatura elétrica pode incluir fornecer, através de um dispositivo de aquisição de dados comunicativamente acoplado a uma máquina giratória elétrica, pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica. A máquina giratória elétrica pode estar associada a pelo menos uma frequência de falha. Durante um modo de aprendizagem, o método pode incluir converter, através de um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base. Durante um modo operacional, o método pode incluir converter, através do controlador de equipamento, os dados elétricos, dados térmicos e dados eletrotérmicos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento. O método pode incluir adicionalmente determinar, através do controlador de equipamento e com base pelo menos nos dados de monitoramento, um valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. O método pode incluir adicionalmente determinar, através do controlador de equipamento, pelo menos uma dentre uma mudança relativa a uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha, em que a mudança relativa pode ter base em uma diferença entre dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha. O método pode incluir opcionalmente emitir, através do controlador de equipamento e com base na mudança relativa ou na taxa de mudança, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
[023] Efeitos técnicos de determinadas realizações da revelação podem incluir eliminar um processo manual de monitoramento e diagnóstico de equipamento elétrico. Efeitos técnicos adicionais de determinadas realizações da revelação podem fornecer visão em linha de componentes importantes de equipamento elétrico para aprimorar a confiabilidade dos componentes e reduzir a manutenção de custos. Efeitos técnicos adicionais de determinadas
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10/23 realizações da revelação podem permitir ajustar um método com base em assinatura eletrônica de monitoramento e diagnóstico para equipamento de diferentes tipos, tamanhos e capacidades de potência. Efeitos técnicos ainda adicionais de determinadas realizações da revelação podem permitir uma redução em desligamentos não planejados, tempo de paralisação forçado e despesas não planejadas.
[024] A seguir há uma descrição detalhada de várias realizações exemplificativas relacionadas a sistemas e métodos de realizar procedimento automático para o monitoramento e diagnóstico de máquina.
[025] Agora, em referência aos desenhos, a Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema 100, de acordo com uma realização exemplificativa da revelação. O sistema 100 pode incluir uma máquina giratória elétrica 110, um transformador de corrente elétrica (CT) 120, um transformador de tensão e (VT) 130 e um dispositivo integrado 140 (também denominado um IED 140).
[026] Em várias realizações da revelação, a máquina giratória elétrica 110 pode incluir um gerador elétrico ou um motor elétrico. A máquina giratória elétrica pode incluir mancais de elemento de rolamento. Os mancais de elemento de rolamento podem suportar carga e manter distância entre elementos estacionários da máquina e elemento giratórios da máquina. Os mancais de elemento de rolamento podem estar associados com frequências de falha fundamentais, as quais são uma função de uma geometria de elemento de rolamento.
[027] Em algumas realizações da revelação, o CT 120 e VT 130 podem ser configurados para receber corrente elétrica de alta tensão da máquina giratória elétrica 110 e converter a corrente elétrica de alta tensão para uma corrente elétrica de baixa tensão. Em algumas realizações da revelação, o dispositivo integrado 140 pode incluir um dispositivo de aquisição
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11/23 de dados 150 e um controlador de equipamento 600. Em uma realização exemplificativa da revelação, o controlador de equipamento 600 é mostrado como parte do sistema 100; em outras realizações da revelação, o controlador de equipamento 600 pode estar localizado remotamente em relação ao sistema 100.
[028] Em várias realizações da revelação, o dispositivo de aquisição de dados 150 pode ser configurado para receber e digitalizar pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica 110. Os dados elétricos podem incluir dados atuais elétricos de três fases de sinais elétricos e dados de tensão de três fases do sinal elétrico. Em algumas realizações, o dispositivo de aquisição de dados 150 pode receber os dados atuais elétricos e os dados de tensão através de CT 120 e VT 130. Em realizações adicionais da revelação, o dispositivo de aquisição de dados 150 pode ser configurado adicionalmente para receber e digitalizar dados térmicos e eletromecânicos associados à máquina giratória elétrica 110. Em determinadas realizações da revelação, o dispositivo de aquisição de dados 150 pode ser configurado adicionalmente para receber e digitalizar dados de velocidade e dados vibracionais associados à máquina giratória elétrica 110.
[029] Em várias realizações da revelação, o controlador de equipamento 600 pode ser configurado para receber, através do dispositivo de aquisição de dados 150, e analisar pelo menos os dados elétricos, dados térmicos e dados eletromecânicos associados à máquina giratória elétrica 110. Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento 600 pode ser configurado para identificar, com base pelo menos nos dados elétricos, um ou mais modos de falha mecânica da máquina de rotação elétrica 110, tal como, mas sem limitação, falhas de mancal, fundações soltas, excentricidade de uma haste giratória e desalinhamento da haste giratória. Em determinadas realizações, o controlador de equipamento 600 pode ser configurado para
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12/23 fornecer, com base em um modo de falha identificado, alertas relacionados ao modo de falha. Em algumas realizações da revelação, o controlador de equipamento 600 pode ser configurado também para gerar comandos (abrir e fechar) para relés de proteção e disjuntores.
[030] A Figura 2 é um fluxograma do método 200 da análise de assinatura elétrica de uma máquina, de acordo com algumas realizações da revelação. O método 200 pode ser implantado, por exemplo, através do sistema 100 descrito acima com referência à Figura 1.
[031] O método 200 pode começar com a aquisição, através do dispositivo de aquisição de dados 150, de dados no bloco 210. Em algumas realizações da revelação, os dados podem incluir dados atuais elétricos e dados de tensão associados com a máquina giratória elétrica 110. Em determinadas realizações, os dados podem incluir adicionalmente carga dados, dados de velocidade e dados vibracionais associados à máquina giratória elétrica 110. Os dados adquiridos podem estar associados a determinado período de medição. As operações do método 200 podem ser repetidas continuamente para dados adicionais adquiridos em períodos adicionais.
[032] No bloco 220, o método 200 pode incluir verificar, através do controlador de equipamento 600, a qualidade dos dados. Em várias realizações da revelação, a qualidade de dados pode ser determinada com base em uma frequência, nível de tensão, distorção harmônica total (THD) de tensão e THD de corrente elétrica, taxa de mudança de frequência, desequilíbrio de corrente elétrica, diferença em THD para corrente elétrica e tensão e sequência negativa de impedância. O método 200 pode incluir adicionalmente realizar uma análise de transformação de domínio de tempo para domínio de frequência nos dados atuais elétricos para receber dados de monitoramento. Em algumas realizações da revelação, a transformação de domínio de tempo para domínio de frequência pode incluir uma transformada
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13/23 rápida de Fourier. Em algumas realizações da revelação, o método 200 pode incluir determinar uma faixa de proximidade de pelo menos uma frequência de falha associada à máquina giratória elétrica 110. A faixa de proximidade pode ser determinada com base nos erros de medição de corrente elétrica, cargas, velocidade e frequências vibracionais associadas à máquina giratória elétrica 110. Em determinadas realizações da revelação, a faixa de proximidade pode ter base em uma velocidade estimada de erro da máquina giratória elétrica 110. Em algumas realizações da revelação, a faixa de proximidade pode ser determinada cada vez que a análise de transformação de domínio de tempo para domínio de frequência é realizada. Em outras realizações, a faixa de proximidade pode ser determinada apenas uma vez.
[033] Em determinadas realizações da revelação, a faixa de / -l· Δ/ .
proximidade pode ser determinada pela fórmula ” mani:3 , em que
Δ/ . = + [/ + (k *—— I * * 0.01Ί + ((fe * Λ/j, *--—j * (wr * 0,01)) [034] Nas realizações da revelação em que a faixa de proximidade é determinado cada vez que a análise de transformação de domínio de tempo para domínio de frequência é realizada, θ derivado com base em uma magnitude de corrente elétrica como por especificação de 8 séries, k é uma constante entre 1 e 10 com base em uma frequência de falha
W de interesse, e o ultimo valor estimado para a velocidade da maquina giratória eletrica 110, e o numero de bolas no mancal de elemento de Db Dc rolamento de maquina giratória eletrica 110, e o diâmetro das bolas e eo diâmetro de um afastamento de mancal. Naquelas realizações da revelação em que a faixa de proximidade é determinada apenas uma vez, pOde ser aproximado para 0,001 Hertz (Hz), k pode ser estabelecido para o valor
W máximo 10, e pode ser considerado como velocidade calculada da maquina
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14/23 giratória elétrica 110.
[035] Em algumas realizações da revelação, a faixa de Z + â/ proximidade pode ser determinada pela fórmula e^e ninada de em que
4/bxcBntritidade = ± [) + (^2 ' k * * (*> * 0,01)] [036] Nas realizações da revelação em que a faixa de proximidade é determinado a cada vez que a análise de transformação de domínio de tempo para domínio de frequência é realizada, ^rro é derivado com base em uma magnitude de corrente elétrica como por especificação de 8 séries, k é uma constante entre 1 e 10 com base em uma frequência de interesse, e o ultimo valor estimado para velocidade da maquina giratória elétrica 110, P é o diâmetro de afastamento do mancal de elemento giratório e % e uma velocidade de deslizamento. Naquelas realizações da revelação em que a faixa de proximidade é determinada apenas uma vez, pode ser aproximado para 0,001 Hz, k pode ser estabelecido para o valor máximo de 10 e pode ser considerado como velocidade calculada da maquina giratória elétrica 110.
[037] No bloco 230, o método 200 pode prosseguir com a realização, através do controlador de equipamento 600, de análise de erro dinâmico. Em algumas realizações, a análise de erro dinâmico inclui determinar área ou energia dentro da faixa de proximidade da frequência de falha para compensar o erro em medições de frequência e velocidade. Em algumas realizações, o método 200 pode incluir determinar uma razão em decibéis (Db) de uma primeira área e uma segunda área. A primeira área pode ser determinada dentro da faixa de proximidade da frequência de falha que usa os dados de monitoramento. A segunda área pode ser determinada dentro da faixa de proximidade da frequência de falha que usa dados de linha de base. Em algumas realizações, os dados de linha de base podem ser determinados
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15/23 previamente, durante o modo de aprendizagem (por exemplo, quando a máquina giratória elétrica 110 é executada ou está sendo executada pela primeira vez). Em determinadas realizações da revelação, os dados de linha de base são coletados ou estimados para cada depósito de carga, por exemplo, a 10% de intervalos de carga. Em determinadas realizações da revelação, o método 200 pode incluir adicionalmente determinar a mudança de taxa com base na magnitude dos dados de monitoramento na frequência de falha em relação a um fator harmônico. O fator harmônico pode incluir um fator k ou um fator m. Em algumas realizações da revelação, o método 200 pode incluir determinar uma mudança relativa com base em uma diferença entre dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha.
[038] No bloco 240, o método 200 pode prosseguir com a realização de uma transformação de domínio de tempo para domínio de frequência em dados de tensão para receber dados de monitoramento de tensão. No bloco 250, o método 200 pode incluir determinar um índice de confiabilidade de falha (FCI). Em algumas realizações da revelação, o Vi método 200 pode incluir determinar magnitudes de dados de tensão íi (i=1,...,n) e dados atuais eletricos (i=1,...,n) em decibeis em relação a um /.
componente fundamental em frequências de falha selecionadas ! (i=1,...,n) associadas à máquina giratória elétrica 110, em que n é o número das frequências de falha selecionadas associadas à máquina giratória elétrica 110.
[039] O método 200 pode incluir adicionalmente determinar a magnitude em dB da transformação de domínio de tempo para domínio de frequência de tensão normalizada equivalente para cada frequência de /.
falha selecionada ! (i = 1, ..., n) pela fórmula:
y, = * 1 dB
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16/23 [040] O FCI pode ser determinado adicionalmente como:
fcí= yy c —1 [041] Em algumas realizações, o FCI pode ser usado para determinar um nível de confiança do resultado da determinação da taxa de mudança descrita acima com referência ao bloco 230. Em determinadas realizações, o resultado de determinação da taxa de mudança pode ser declarado “confiável” se o FCI estiver dentro da faixa entre 0,5*n e n. Se o valor de FCI estiver em uma faixa de 0,1 *n a 0,5*n, então a taxa de mudança determinada com base nos dados adquiridos no período de corrente elétrica não pode ser confiável e pode ser recomendado verificar valores para a taxa de mudança determinada com o uso de dados adquiridos nos últimos m períodos e/ou esperar por um resultado de uma determinação da taxa de mudança que usa adicionalmente dados adquiridos nos poucos períodos posteriores. Se o valor de FCI for menor que 0,1 *n, então o resultado da determinação da taxa de mudança não pode ser confiável.
[042] Em realizações adicionais da revelação, avaliar o nível de confiança de um resultado de uma determinação da taxa de mudança pode também ter base em uma magnitude absoluta de dados de tensão nas frequências de falha e distorção harmônica total dos dados de tensão.
[043] No bloco 260, o método 200 pode prosseguir com a determinação de um índice de gravidade de falha (FSI). Em algumas realizações da revelação, o método 200 pode incluir determinar magnitudes de zi corrente eletrica normalizada (i = 1, ...n) para cada frequência de falha f.
selecionada (i = 1, ..., n), em que n é o número das frequências de falha selecionadas. Em algumas realizações da revelação, as magnitudes de corrente eletrica normalizada podem ser determinadas pela formula:
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17/23 em que e uma magnitude de dados atuais eletricos determinados pela transformação de domínio de tempo para domínio de f- f frequência em uma frequência de falha ! e ! é uma magnitude de dados de linha de base determinada pela transformação de domínio de tempo para domínio de frequência na frequência de falha l.
[044] O FSI pode ser adicionalmente determinado pela fórmula: FSI = ΣΖί
É = 1 [045] Em algumas realizações da revelação, o FSI pode ser usado para determinar o nível de gravidade de um estado de máquina giratória elétrica 110. Se o FSI for igual ou menor que n, isso pode indicar que a máquina giratória elétrica 110 está em um estado de saúde predeterminado. Se o FSI estiver dentro de uma faixa de 2*n a 5*n, isso pode indicar que a máquina giratória elétrica 110 pode estar em um estado de aviso. Se o FSI for maior que 5*n, isso pode indicar que a máquina giratória elétrica 110 está em um estado de alarme.
[046] No bloco 270, o método 200 pode prosseguir gerando, com base na taxa de mudança ou na mudança relativa, FCI, FSI eventos de aviso e alarme relacionados à condição mecânica da máquina giratória elétrica 110.
[047] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método exemplificativo 300 para realizar procedimento automático de análise de assinatura elétrica de uma máquina, de acordo com algumas realizações da revelação. O método 300 pode ser implantado pelo sistema 100 descrito acima com referência à Figura 1. No bloco 302, o método 300 pode começar com o fornecimento, através de um dispositivo de aquisição de dados comunicativamente acoplado a uma máquina giratória elétrica, de pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica. A máquina giratória elétrica pode estar associada a pelo menos uma frequência de falha.
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18/23 [048] Durante um modo de aprendizagem, no bloco 304, o método 300 pode incluir converter, através de um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base. Durante um modo operacional, no bloco 306, o método 300 pode incluir converter, através do controlador de equipamento, os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento.
[049] No bloco 308, o método 300 pode incluir determinar, através do controlador de equipamento e com base pelo menos nos dados de monitoramento, um valor de razão na pelo menos uma frequência de falha. No bloco 310, o método 300 pode incluir determinar, através do controlador de equipamento, uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha ou uma mudança relativa, em que a mudança relativa pode ter base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha. No bloco 312, o método 300 pode, opcionalmente, emitir, através do controlador de equipamento e com base na taxa de mudança ou na mudança relativa, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
[050] A Figura 4 é uma plotagem exemplificativa 400 de visualização de resultados de análise de assinatura elétrica de uma máquina giratória elétrica, de acordo com algumas realizações da revelação. A plotagem 400 pode incluir pelo menos três círculos concêntricos: um primeiro círculo 405, um segundo círculo 410 e um terceiro círculo 415. Em determinadas realizações da revelação, cada um dos círculos concêntricos 405, 410 e 415 pode ser dividido em setores. O número dos setores pode ser igual a um número de depósitos de carga. Na plotagem exemplificativa 400, os setores representam 10% de depósitos de carga de intervalo. Em determinadas
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19/23 realizações da revelação, a plotagem 400 pode incluir uma indicação de um depósito de carga operacional atual 420 e uma indicação de um último depósito de carga operacional 425.
[051] Em algumas realizações da revelação, o primeiro círculo 405 pode ter um raio mais inferior e representar dados de linha de base. O raio do primeiro círculo 405 pode ter base em um máximo de médias de dados de linha de base para todos os depósitos de carga.
[052] Em algumas realizações da revelação, o segundo círculo 410 pode representar fronteiras de dados de monitoramento (em decibéis) que podem ser indicativas da máquina giratória elétrica estar em um estado de aviso (atenção) para qualquer um dos depósitos de carga. O raio do segundo círculo 410 pode ser maior do que o raio do primeiro círculo 405 em um valor X predeterminado (em decibéis). Em algumas realizações da revelação, o terceiro círculo 415 pode representar fronteiras de dados de monitoramento (em decibéis) que podem ser indicativas da máquina giratória elétrica estar em um estado de alarme para quaisquer depósitos de carga. O raio do terceiro círculo 415 pode ser maior que o raio do primeiro círculo 405 em um valor Y predeterminado (em decibéis). Em algumas realizações da revelação, o valor Y pode ser igual a X+5 decibéis.
[053] Em algumas realizações da revelação, a plotagem 400 pode incluir adicionalmente tendência 430 de dados de monitoramento obtidos para o depósito de carga atual 420. Um raio de um ponto na tendência 430 pode corresponder a um valor de dados de monitoramento em decibéis enquanto um ângulo do ponto corresponde ao valor atual de carga em que os dados de monitoramento foram obtidos. Em determinadas realizações, da revelação, a plotagem 400 pode incluir adicionalmente a tendência 440 de dados de monitoramento obtidos para o último depósito de carga 425. Em algumas realizações da revelação, a visualização dos dados de monitoramento
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20/23 pode facilitar que um usuário mude um modo operacional da máquina giratória elétrica. Por exemplo, quando os dados de monitoramento estão fora do terceiro círculo (alarme) 415 por um período predeterminado, o usuário pode comutar o modo da máquina para um modo de manutenção. Em algumas realizações, o usuário pode selecionar depósito de carga clicando ou tocando no setor correspondente a fim de visualizar as tendências para o depósito de carga selecionado.
[054] Em realizações adicionais, as plotagens que ilustram resultados de análise de assinatura elétrica podem ser usadas para comparar dados de monitoramento de pelo menos duas máquinas a partir de uma frota de máquinas giratórias elétricas. A Figura 5 é outra plotagem exemplificativa 500 de visualização de resultados de análise de assinatura elétrica de uma máquina giratória elétrica. A plotagem 500 pode incluir elementos 405, 410, 415, 420, 425 e 440 análogos aos elementos de plotagem 400 descritos na Figura 4. A plotagem 500 pode incluir adicionalmente tendência 510 de dados de monitoramento obtidos para uma máquina atual (motor) para o depósito de carga atual 420 e a tendência 520 de dados de monitoramento obtidos para um motor de referência.
[055] A Figura 6 retrata um diagrama de blocos que ilustra um controlador exemplificativo 600, de acordo com uma realização da revelação. Mais especificamente, os elementos do controlador 600 podem ser usados para coletar automaticamente e analisar dados operacionais associados ao sistema 100 enquanto o sistema 100 está sendo executado. O controlador 600 pode incluir uma memória 610 que armazena a lógica programada 620 (por exemplo, software) e pode armazenar dados 630, tais como dados operacionais associados ao sistema 100, o conjunto de constantes e similares. A memória 610 pode também incluir um sistema operacional 640.
[056] Um processador 650 pode utilizar o sistema operacional
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640 para executar a lógica programada 620, e ao fazer o mesmo, também pode utilizar os dados 630. Um barramento de dados 660 pode fornecer comunicação entre a memória 610 e o processador 650. Os usuários podem fazer interface com o controlador 600 através de pelo menos um dispositivo de interface de usuário 670, tal como um teclado, mouse, painel de controle ou qualquer outro dispositivo com capacidade para comunicar dados para e a partir do controlador 600. O controlador 600 pode estar em comunicação com o sistema 100 enquanto opera através de uma interface de entrada/saída (I/O) 680. Adicionalmente, deve ser observado que outros dispositivos externos ou múltiplos outros sistemas ou IEDs podem estar em comunicação com o controlador 600 através da interface de entrada/saída 680. Em algumas realizações da revelação, o controlador 600 pode estar remotamente localizado em relação ao sistema 100; contudo, em outras realizações da revelação, o mesmo pode estar colocalizado ou mesmo integrado ao sistema 100. Adicionalmente, o controlador 600 e a lógica programada 620 implantados desse modo podem incluir software, hardware, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Deve ser observado que múltiplos controladores 600 podem ser usados, pelos quais diferentes funções descritas no presente documento podem ser executadas em um ou mais controladores 600 diferentes.
[057] Referências são feitas a diagramas de blocos de sistemas, métodos, aparelhos e produtos de programa de computador, de acordo com realizações exemplificativas da revelação. Será compreendido que pelo menos alguns dos blocos dos diagramas de blocos, e combinações de blocos nos diagramas de blocos, podem ser implantados pelo menos parcialmente pelas instruções de programa de computador. Essas instruções de programa de computador podem ser carregadas em um computador de propósito geral, computador de propósito especial, computador com base em hardware de
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22/23 propósito especial ou outros aparelhos de processamento de dados programáveis para produzir uma máquina, de modo que as instruções que são executadas no computador ou outros aparelhos de processamento de dados programáveis criem meios para implantar a funcionalidade de pelo menos alguns dos blocos dos diagramas de blocos, ou combinações de blocos nos diagramas de blocos discutidos.
[058] Essas instruções de programa de computador também podem ser armazenadas em uma memória legível por computador que pode direcionar um computador ou outros aparelhos de processamento de dados programáveis para funcionar de uma maneira particular, de modo que as instruções armazenadas na memória legível por computador produzam um artigo de fabricação que inclui meios de instrução que implantam a função especificada no bloco ou blocos. As instruções de programa de computador podem ser carregadas em um computador ou aparelho de processamento de dados programável para levar uma séria de etapas operacionais a serem realizadas no computador ou outro aparelho programável para produzir um processo implantado por computador de modo que as instruções que são executadas no computador ou outros aparelhos programáveis forneçam etapas para implantar as funções especificadas no bloco ou blocos.
[059] Um ou mais componentes dos sistemas e um ou mais elementos dos métodos descritos no presente documento podem ser implantados através de um programa de aplicativo executado em um sistema operacional de um computador. Os mesmos podem ser praticados também com outras configurações de sistema de computador, que incluem dispositivos portáteis, sistemas de multiprocessador, eletrônicos de consumo programável ou com base em microprocessador, minicomputadores, computadores de estrutura principal e similares.
[060] Os programas de aplicativo que são componentes dos
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23/23 sistemas e métodos descritos no presente documento podem incluir rotinas, programas, componentes, estruturas de dados e assim por diante que implantam certos tipos de dados abstratos e realizam certas tarefas ou ações. Em um ambiente de computação distribuído, o programa de aplicativo (todo ou em parte) pode ser localizado na memória local ou em outro armazenamento. Adicional ou alternativamente, o programa de aplicativo (todo ou em parte) pode ser localizado em memória remota ou em armazenamento para permitir circunstâncias em que as tarefas sejam realizadas por dispositivos de processamento remotos ligados através de uma rede de comunicações.
[061] Muitas modificações e outras realizações das descrições exemplificativas estabelecidas no presente documento às quais essas descrições pertencem se tornarão evidentes demonstrando o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e nas figuras associadas. Portanto, será observado que a revelação pode ser incorporada em muitas formas e não deve ser limitada às realizações exemplificativas descritas acima.
[062] Portanto, deve ser compreendido que a revelação não se destina a ser limitada às realizações específicas reveladas e que as modificações e outras realizações se destinam a estarem incluídas dentro do escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados no presente documento, os mesmos são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para propósitos de limitação.
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Claims (20)

  1. Reivindicações
    1. SISTEMA caracterizado pelo fato de que compreende:
    - uma máquina giratória elétrica associada a pelo menos uma frequência de falha;
    - um dispositivo de aquisição de dados configurado para detectar e fornecer pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica;
    e
    - um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, sendo que o controlador de equipamento é configurado para:
    - durante o modo de aprendizagem, converter os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base; e
    - durante um modo operacional:
    - converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento;
    - determinar, com base pelo menos em parte nos dados de monitoramento e nos dados de linha de base, um valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar pelo menos uma dentre uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha ou uma mudança relativa, em que a mudança relativa tem base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na frequência de falha; e
    - fornecer, com base na pelo menos uma dentre a taxa de mudança ou a mudança relativa, um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
  2. 2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente
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    2/10 para determinar o valor de razão em decibéis.
  3. 3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - determinar uma faixa de proximidade da pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, com base nos dados de linha de base dentro da faixa de proximidade, uma primeira área;
    - determinar, com base nos dados de monitoramento dentro da faixa de proximidade, uma segunda área; e
    - determinar, com base na primeira área e na segunda área, o valor de razão.
  4. 4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para determinar a faixa de proximidade com base em um erro de medição dos dados de monitoramento e um erro de uma dentre uma velocidade estimada ou uma velocidade medida da máquina giratória elétrica.
  5. 5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - determinar que um estado da máquina giratória elétrica é uma primeira execução; e
    - em resposta ao estado, entrar no modo de aprendizagem.
  6. 6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - coletar os dados de linha de base para depósitos de carga;
    - determinar que os dados de linha de base foram coletados em
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    3/10 alguns depósitos de carga; e
    - em resposta aos dados de linha de base, entrar no modo operacional.
  7. 7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - determinar, com base nos dados de linha de base para os depósitos de carga, um primeiro raio;
    - determinar, com base no primeiro raio, um segundo raio, sendo que o segundo raio representa uma primeira fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de atenção aos depósitos de carga;
    - determinar, com base no segundo raio, um terceiro raio, em que o terceiro raio representa uma segunda fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de alarme;
    - exibir, através de um dispositivo de saída, um primeiro círculo com o primeiro raio, um segundo círculo com o segundo raio e um terceiro círculo com o terceiro raio, em que o primeiro círculo, o segundo círculo e o terceiro círculo são concêntricos; e
    - exibir, através do dispositivo de saída, pelo menos um ponto que representa pelo menos parte dos dados de monitoramento, em que o raio do ponto corresponde ao valor de pelo menos alguns dos dados de monitoramento e a coordenada angular do ponto corresponde ao valor da carga.
  8. 8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - determinar um índice de gravidade, sendo que o índice de
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    4/10 gravidade tem base em uma soma de pelo menos uma razão dos dados de monitoramento e dos dados de linha de base na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar que o índice de gravidade está dentro de uma faixa predeterminada; e
    - em resposta ao índice de gravidade, emitir seletivamente um alarme.
  9. 9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
    - os dados elétricos incluem dados atuais elétricos e dados de tensão;
    - os dados de linha de base incluem dados de linha de base atuais elétricos e dados de linha de base de tensão;
    - os dados de monitoramento incluem dados de monitoramento atuais elétricos e dados de monitoramento de tensão; e
    - o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para:
    - determinar, com base nos dados de monitoramento atuais elétricos e nos dados de linha de base atuais elétricos, um primeiro valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, com base nos dados de monitoramento de tensão e nos dados de linha de base de tensão, um segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar um índice de confiabilidade, sendo que o índice de confiabilidade com base em uma soma de pelo menos uma razão do primeiro valor de razão e do segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar que o índice de confiabilidade está dentro de uma
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    5/10 faixa predeterminada; e
    - em resposta ao índice de confiabilidade, emitir seletivamente o alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica.
  10. 10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de equipamento é configurado adicionalmente para realizar uma Transformada Rápida de Fourier nos dados elétricos para converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência.
  11. 11. MÉTODO DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende:
    - fornecer, através de um dispositivo de aquisição de dados comunicativamente acoplado a uma máquina giratória elétrica, pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica, em que a máquina giratória elétrica é associada a pelo menos uma frequência de falha;
    - durante o modo de aprendizagem, converter, através de um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base; e
    - durante um modo operacional:
    - converter, através do controlador de equipamento, os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento;
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base pelo menos nos dados de monitoramento e nos dados de linha de base, um valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, através do controlador de equipamento, pelo menos uma dentre uma taxa de mudança do valor de razão na pelo menos uma frequência de falha ou uma mudança relativa, em que a mudança relativa tem
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    6/10 base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na pelo menos uma frequência de falha; e
    - emitir, através do controlador de equipamento e com base na pelo menos uma dentre a mudança relativa ou a taxa de mudança, um alarme relacionado a pelo menos um evento da máquina giratória elétrica.
  12. 12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que determinar o valor de razão na pelo menos uma frequência de falha inclui:
    - determinar uma faixa de proximidade da pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, com base nos dados de linha de base dentro da faixa de proximidade, uma primeira área;
    - determinar, com base nos dados de monitoramento dentro da faixa de proximidade, uma segunda área; e
    - determinar, com base na primeira área e na segunda área, o valor de razão.
  13. 13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a faixa de proximidade tem base em um erro de medição dos dados de monitoramento e um erro dentre uma velocidade estimada ou uma velocidade medida da máquina giratória elétrica.
  14. 14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - determinar, através do controlador de equipamento, que um estado da máquina giratória elétrica é uma primeira execução; e
    - em resposta ao estado, comutar a máquina giratória elétrica, através do controlador de equipamento, para o modo de aprendizagem.
  15. 15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende:
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    - obter, através do controlador de equipamento, os dados de linha de base para depósitos de carga;
    - determinar, através do controlador de equipamento, que os dados de linha de base foram coletados em alguns depósitos de carga; e
    - em resposta aos dados de linha de base, comutar a máquina giratória elétrica, através do controlador de equipamento para o modo operacional.
  16. 16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base nos dados de linha de base para depósitos de carga, um primeiro raio;
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base no primeiro raio, um segundo raio, sendo que o segundo raio representa uma primeira fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de atenção aos depósitos de carga;
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base no segundo raio, um terceiro raio, sendo que o terceiro raio representa uma segunda fronteira dos dados de monitoramento que correspondem a um nível de alarme;
    - exibir, através do controlador de equipamento e através de um dispositivo de saída, um primeiro círculo com o primeiro raio, um segundo círculo com o segundo raio, e um terceiro círculo com o terceiro raio, em que o primeiro círculo, o segundo círculo e o terceiro círculo são concêntricos; e
    - exibir, através do controlador de equipamento e através do dispositivo de saída, pelo menos um ponto que representa pelo menos alguns dos dados de monitoramento, em que o raio do ponto corresponde ao valor de pelo menos alguns dos dados de monitoramento e a coordenada angular do ponto corresponde ao valor da carga.
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    8/10
  17. 17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - determinar, através do controlador de equipamento, um índice de gravidade com base em uma soma de pelo menos uma razão dos dados de monitoramento e dos dados de linha de base na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, através do controlador de equipamento, que o índice de gravidade está dentro de uma faixa predeterminada; e
    - em resposta ao índice de gravidade, emitir seletivamente, através do controlador de equipamento, um alarme.
  18. 18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:
    - os dados elétricos incluem dados atuais elétricos e dados de tensão;
    - os dados de linha de base incluem dados de linha de base atuais elétricos e dados de linha de base de tensão; e
    - os dados de monitoramento incluem dados de monitoramento atuais elétricos e dados de monitoramento de tensão.
  19. 19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base nos dados de monitoramento atuais elétricos e nos dados de linha de base atuais elétricos, um primeiro valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, através do controlador de equipamento e com base nos dados de monitoramento de tensão e nos dados de linha de base de tensão, um segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, através do controlador de equipamento, um índice
    Petição 870180012919, de 19/02/2018, pág. 79/90
    9/10 de confiabilidade com base em uma soma de pelo menos uma razão do primeiro valor de razão e do segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, através do controlador de equipamento, que o índice de confiabilidade está dentro de uma faixa predeterminada; e
    - em resposta ao índice de confiabilidade, emitir seletivamente, através do controlador de equipamento, o alarme relacionado ao pelo menos um evento da máquina giratória elétrica.
  20. 20. SISTEMA DE ANÁLISE DE ASSINATURA ELÉTRICA, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que compreende:
    - uma máquina giratória elétrica associada a pelo menos uma frequência de falha;
    - um dispositivo de aquisição de dados configurado para detectar e fornecer pelo menos dados elétricos associados à máquina giratória elétrica, em que os dados elétricos incluem dados atuais elétricos e dados de tensão; e
    - um controlador de equipamento comunicativamente acoplado ao dispositivo de aquisição de dados, sendo que o controlador de equipamento é configurado para:
    - durante o modo de aprendizagem, converter os dados elétricos de um domínio de tempo para um domínio de frequência para obter dados de linha de base, em que os dados de linha de base incluem dados de linha de base atuais elétricos e dados de linha de base de tensão; e
    - durante um modo operacional:
    - converter os dados elétricos do domínio de tempo para o domínio de frequência para obter dados de monitoramento, sendo que os dados de monitoramento incluem dados de monitoramento atuais elétricos e dados de monitoramento de tensão;
    - determinar, com base pelo menos nos dados de monitoramento
    Petição 870180012919, de 19/02/2018, pág. 80/90
    10/10 atuais elétricos, um primeiro valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar, com base nos dados de linha de base de tensão e nos dados de monitoramento de tensão, um segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar pelo menos uma dentre uma taxa de mudança do primeiro valor de razão na pelo menos uma frequência de falha ou uma mudança relativa, em que a mudança relativa tem base em uma diferença entre os dados de monitoramento e os dados de linha de base na pelo menos frequência de falha;
    - determinar um índice de confiabilidade, sendo que o índice de confiabilidade tem base em a soma de pelo menos uma razão do primeiro valor de razão e do segundo valor de razão na pelo menos uma frequência de falha;
    - determinar um índice de gravidade, sendo que o índice de gravidade tem base em uma soma de pelo menos uma terceira razão dos dados de monitoramento atuais elétricos e dos dados de linha de base atuais elétricos na pelo menos uma frequência de falha; e
    - emitir seletivamente um alarme relacionado pelo menos a um evento da máquina giratória elétrica com base em pelo menos uma dentre a mudança relativa ou a taxa de mudança, o índice de confiabilidade e o índice de gravidade.
    Petição 870180012919, de 19/02/2018, pág. 81/90
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