राज्य आधारित निगरानी (सीबीएम) पूर्वानुमानित रखरखाव के माध्यम से डिवाइस विफलताओं को रोकने में मदद करती है, लेकिन एक प्रभावी प्रणाली को डिजाइन करने के लिए आमतौर पर सटीक सेंसिंग, कम शोर सिग्नल श्रृंखला, पावर प्रबंधन और वायरलेस कनेक्टिविटी के अनुकूलित एकीकरण की आवश्यकता होती है। ये जटिल विशेषताएं हैं जो सीबीएम की तैनाती में देरी कर सकती हैं और लागत बढ़ा सकती हैं। डिज़ाइनर एज आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) विश्लेषण के फायदों को भी पहचानते हैं, लेकिन यह सीबीएम को और अधिक जटिल भी बनाता है। हमें अधिक प्रत्यक्ष और प्रभावी समाधान खोजने की जरूरत है।'
यह आलेख पहले संक्षेप में निकटता सेंसर का परिचय देता है, और फिर एनालॉग डिवाइसेस के प्लग एंड प्ले समाधान का परिचय देता है। यह समाधान एज एआई क्षमताओं के साथ वायरलेस सीबीएम की तत्काल तैनाती को सक्षम बनाता है।
राज्य निगरानी का महत्व
उपकरणों की उच्च परिचालन दक्षता बनाए रखने में अनियोजित डाउनटाइम एक बड़ी चुनौती बनी हुई है। एक बार जब महत्वपूर्ण उपकरणों में अप्रत्याशित विफलता होती है, तो इससे पूरी उत्पादन लाइन ठप हो सकती है, आपूर्ति श्रृंखला में रुकावट आ सकती है और रखरखाव सेवाएं महंगी हो सकती हैं। पारंपरिक रखरखाव विधियों में विफलता के बाद निष्क्रिय मरम्मत या सख्त आवधिक रखरखाव शामिल है, लेकिन इन तरीकों की अपनी कमियां हैं: निष्क्रिय रखरखाव से महंगा डाउनटाइम हो सकता है, जबकि आवधिक रखरखाव अभी भी चल रहे घटकों को अनावश्यक रूप से बदलकर संसाधन लागत में वृद्धि कर सकता है।
सीबीएम को अपनाने से अधिक लागत प्रभावी पूर्वानुमानित रखरखाव विधियों का कार्यान्वयन संभव हो जाता है। कंपन, तापमान, करंट, या अन्य प्रदर्शन संकेतकों की निगरानी करके, उपकरण ऑपरेटर दोष होने से पहले घटक प्रदर्शन में गिरावट के चेतावनी संकेतों की पहचान कर सकते हैं। यह डेटा-संचालित दृष्टिकोण अनियोजित डाउनटाइम को कम कर सकता है, उपकरण के जीवनकाल को बढ़ा सकता है और स्वामित्व की कुल लागत को कम कर सकता है।
सीबीएम के कई फायदों के बावजूद, इसकी जटिल आवश्यकताओं और अंतःविषय विशेषज्ञता की आवश्यकता के कारण इसकी तैनाती रुक सकती है। औद्योगिक और ऑटोमोटिव क्षेत्रों के लिए, सीबीएम आधारित पूर्वानुमानित रखरखाव को सफलतापूर्वक लागू करने में इन चुनौतियों पर काबू पाना एक बड़ी चुनौती है।
राज्य आधारित निगरानी द्वारा लाई गई चुनौतियाँ और आवश्यकताएँ
सीबीएम के संभावित लाभों का पूरी तरह से लाभ उठाने के लिए, सटीक माप डेटा के आधार पर समय पर विश्लेषण करते हुए, सीबीएम समाधानों को कठोर औद्योगिक और ऑटोमोटिव वातावरण में विश्वसनीय रूप से काम करना चाहिए। हालाँकि, मॉनिटर किए गए उपकरणों के सामान्य संचालन के दौरान भी, ये विशिष्ट परिचालन स्थितियाँ मापने वाले उपकरणों को भारी पर्यावरणीय और यांत्रिक दबाव के अधीन कर सकती हैं। औद्योगिक मोटर, ट्रांसमिशन सिस्टम और भारी घूमने वाले उपकरण लगातार निगरानी उपकरणों को कंपन, झटके, अत्यधिक तापमान और उच्च स्तर के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के संपर्क में ला सकते हैं।
विश्वसनीय पूर्वानुमानित रखरखाव प्राप्त करने के लिए, सीबीएम उपकरणों में कंपन सेंसर को बेहतर परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए, जो अक्सर शाफ्ट असंतुलन, गलत संरेखण, या बीयरिंग पहनने के शुरुआती सुराग होते हैं। कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में उच्च परिशुद्धता कंपन माप सुनिश्चित करने के लिए, एक उच्च बैंडविड्थ, कम शोर सेंसर सिग्नल अधिग्रहण उपप्रणाली की आवश्यकता होती है, जो कठोर कार्य वातावरण में स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकती है।
सीबीएम विधि के मूल के रूप में, कंपन विश्लेषण उन पैटर्न की पहचान करने की नींव रखता है जो सामान्य संचालन और विफलता के शुरुआती संकेतों के बीच अंतर कर सकते हैं। अतीत में, कंपन सेंसर सिस्टम विश्लेषण के लिए माप परिणामों को केंद्रीय होस्ट या क्लाउड संसाधनों तक पहुंचाते थे। हालाँकि, उन्नत सीबीएम समाधानों ने विश्लेषण क्षमताओं को तेजी से किनारे पर स्थानांतरित करना शुरू कर दिया है। सेंसर सिस्टम के भीतर या उसके निकट डेटा का विश्लेषण करके, कम से कम समय में परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं और समय के प्रति संवेदनशील औद्योगिक और ऑटोमोटिव नेटवर्क में ट्रैफ़िक को कम किया जा सकता है।
विशेष रूप से, कन्वेन्शनल न्यूरल नेटवर्क (सीएनएन) मॉडल पर आधारित एज एआई अनुमान कंपन परिवर्तनों की वास्तविक समय व्याख्या प्रदान कर सकता है। हालाँकि, अनुमान के लिए सीएनएन का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में गणना की आवश्यकता होती है, जिससे सिस्टम शक्ति, आकार या लागत सीमाओं को पार किए बिना सीबीएम लक्ष्यों को प्राप्त करना अधिक जटिल हो जाता है।
घूमने वाले उपकरणों, रिमोट या मोबाइल उपकरणों में सीबीएम के बढ़ते उपयोग और वायर्ड कनेक्शन की अव्यवहारिकता के साथ, बिजली की खपत को कम करना अधिक जरूरी हो गया है। इन स्थितियों में वायरलेस कनेक्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, लो एनर्जी ब्लूटूथ (बीएलई) अन्य वैकल्पिक कनेक्शन प्रौद्योगिकियों (तालिका 1) की तुलना में ट्रांसमिशन दूरी, शक्ति और विश्वसनीयता का आवश्यक संयोजन प्राप्त कर सकता है।
हालाँकि, एज एआई प्रोसेसिंग की तरह, हमारे सामने जो चुनौती है वह एक बीएलई कनेक्टिविटी समाधान ढूंढना है जो वायरलेस सेंसर सिस्टम की बिजली सीमाओं के भीतर सामान्य रूप से काम कर सके। वास्तव में, विस्तारित बैटरी जीवन सुनिश्चित करना किसी भी वायरलेस सेंसर सिस्टम डिजाइनर के लिए एक चुनौती बनी हुई है। हालाँकि, यह औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहाँ सेंसर तक पहुँचना मुश्किल हो सकता है। सीबीएम प्रणालियों में जिन्हें सीएनएन अनुमान की आवश्यकता होती है, बैटरी और पावर प्रबंधन तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। इस संबंध में चुनौती यह है कि स्थिर संचालन सुनिश्चित करते हुए बिजली की खपत को कम करने के लिए कई वोल्टेज नियामकों, सीक्वेंसर और चार्जिंग सिस्टम का समन्वय कैसे किया जाए।
मूल्यांकन किट एज एआई कार्यक्षमता के साथ एक एम्बेडेड वायरलेस सीबीएम समाधान प्रदान करता है
एनालॉग डिवाइसेस से EV-CBM-VOYAGER4-1Z वोयाजर 4 किट सीबीएम तकनीक के निरंतर मूल्यांकन या पूर्वानुमानित रखरखाव अनुप्रयोगों में तत्काल तैनाती के लिए एक पूर्ण बैटरी चालित कंपन निगरानी मंच प्रदान करता है, जो कि एज एआई क्षमताओं के साथ वायरलेस सीबीएम को तैनात करते समय आने वाली विभिन्न चुनौतियों का समाधान करता है। यह किट कठोर वातावरण के प्रभाव को खत्म करने के लिए एक लंबवत समर्थन (चित्रा 1, शीर्ष) को अपनाती है, जो एक तरफ मुख्य मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसी बोर्ड) और दूसरी तरफ बैटरी को मजबूती से लगाती है। पावर सर्किट बोर्ड और सेंसर मॉनिटर किए जाने वाले कंपन स्रोत के करीब, समर्थन के नीचे स्थित हैं। तैनाती में आसानी के लिए, ऊर्ध्वाधर समर्थन घटकों को 46 मिमी के व्यास और 77 मिमी (चित्रा 1, नीचे) की ऊंचाई के साथ एक एल्यूमीनियम सुरक्षात्मक आवरण के अंदर रखा गया है। सुरक्षात्मक कवर का शीर्ष ABS ऐक्रेलिक कवर से सुसज्जित है, जिसका उपयोग BLE कनेक्शन के लिए किया जा सकता है।