عنوان	مطالعه کاربرد تبدیل موجک و انتخاب مناسب‌ترین تابع پایه به منظور حذف نویز از سیگنال‌های ارتعاشی در فرایند تشخیص عیب
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	ماشین‌آلات دوار، تشخیص عیب، پردازش سیگنال ارتعاشی، تبدیل موجک، نویززدایی
چکیده	پایش وضعیت نقشی حیاتی در تضمین کارایی، ایمنی و قابلیت اطمینان ماشین‌های دوار دارد و با شناسایی عیوب احتمالی قبل از وقوع خرابی‌، از توقف‌ ناگهانی آنها جلوگیری می‌کند. این فرایند شامل جمع‌آوری، تحلیل و تفسیر داده‌های عملیاتی ماشین‌آلات برای شناسایی تغییرات غیر عادی در عملکرد است که ممکن است نشان‌دهنده وجود یک نقص یا خرابی قریب‌الوقوع باشد. از میان روش‌های مختلف پایش وضعیت، تحلیل و بررسی سیگنال‌های ارتعاشی به دلیل حساسیت بالای آنها به عیوب مکانیکی و توانایی ارائه بینش‌های لحظه‌ای از سلامت ماشین، یکی از مؤثرترین روش‌ها محسوب می‌گردد. از مهم‌ترین اجزای ماشین‌های دوار که از منابع رایج خرابی ماشین‌‌ها نیز‌ می‌باشند و اغلب قبل از سایر اجزاء، علائم خرابی را از خود نشان‌ می‌دهند، بیرینگ‌ها هستند. بیرینگ‌های معیوب معمولاً الگوهای ارتعاشی مشخصی تولید می‌کنند که همین ویژگی، پردازش سیگنال‌های ارتعاشی را به ابزاری حیاتی برای تشخیص به‌موقع عیب و نگهداری مناسب ماشین تبدیل‌ می‌نماید. سیگنال‌های ارتعاشی حاصل از بیرینگ‌های معیوب حاوی اطلاعات ارزشمندی درباره وضعیت سلامت داخلی ماشین هستند. این سیگنال‌ها به دلیل ارتباط و تماس اجزای معیوب با سایر اجزاء، الگوهای ارتعاشی متفاوتی را نسبت به حالت سالم تولید می‌کنند که منجر به تشخیص زودهنگام عیب قبل از خرابی ماشین‌ می‌گردد. با این وجود، سیگنال‌های ارتعاشی در دنیای واقعی اغلب به دلیل وجود نویزهای مختلف ناشی از شرایط عملیاتی مانند نویزهای محیطی یا نویزهای تداخلی دچار آلودگی می‌شوند. این نویزها می‌توانند اطلاعات مرتبط با عیب را پنهان کرده و به تشخیص نادرست عیوب منجر شوند. بنابراین، استفاده از تکنیک‌های کاهش نویز مؤثر برای افزایش وضوح و قابلیت اطمینان تحلیل سیگنال‌های ارتعاشی ضروری‌ می‌باشد. در این زمینه، تبدیل موجک به عنوان یک ابزار قدرتمند برای حذف نویز مطرح شده است. این روش قادر است سیگنال را به باندهای فرکانسی مختلف تجزیه کند و هم‌زمان اطلاعات زمانی و فرکانسی را حفظ نماید. بر خلاف روش‌های مرسوم مانند تبدیل فوریه که تنها اطلاعات فرکانسی را ارائه می‌دهند، تبدیل موجک امکان تحلیل سیگنال‌های غیر ایستا و گذرا را فراهم می‌کند. این ویژگی، تبدیل موجک را به ابزاری بسیار مناسب برای تحلیل سیگنال‌های تولید شده توسط بیرینگ‌های معیوب تبدیل می‌نماید. روش‌های آستانه‌گذاری مختلف در فرایند حذف نویز با استفاده از تبدیل موجک به کار گرفته می‌شوند تا اجزای نویزی سیگنال شناسایی و حذف شوند. در این پژوهش، از تبدیل موجک برای حذف نویز سیگنال‌های ارتعاشی مربوط به بیرینگ‌های معیوب استفاده شده است. با هدف بهبود دقت تشخیص عیوب و تضمین پایش وضعیت دقیق‌تر، توابع موجک و روش‌های آستانه‌گذاری مختلف به کار گرفته شده‌اند تا اثربخشی آن‌ها در کاهش نویز ارزیابی شود. عملکرد تکنیک‌های حذف نویز با استفاده از معیارهای ارزیابی که نیازی به سیگنال تمیز (سیگنال بدون نویز) ندارند مانند کشیدگی ، ضریب همبستگی متقابل و نسبت سیگنال به نویز (SNR) سنجیده شده است. علاوه بر این، روش وزن‌دهی مبتنی بر آنتروپی شانون برای تعیین میزان مؤثر معیارهای ارزیابی به کار گرفته شده است که امکان ارزیابی جامع و عینی عملکرد روش‌های حذف نویز در پیکربندی‌های مختلف را فراهم می‌کند. این رویکرد وزنی تضمین می‌کند که معتبرترین شاخص‌های کیفیت سیگنال، تأکید مناسب را در فرایند تحلیل دریافت کنند. نتایج این پژوهش، بینش‌های ارزشمندی را درباره بهترین رویکردهای حذف نویز مبتنی بر تبدیل موجک برای تحلیل سیگنال ارتعاشی در پایش وضعیت ارائه می‌دهد. با افزایش وضوح سیگنال‌های مربوط به بیرینگ‌های معیوب، این تکنیک‌ها امکان تشخیص دقیق‌تر عیوب را فراهم کرده، خطر خرابی‌های ناگهانی ماشین‌آلات را به حداقل می‌رسانند و به توسعه استراتژی‌های نگهداری پیش‌بینانه قابل اطمینان و کارآمد برای ماشین‌های دوار کمک می‌کنند. یافته‌های این تحقیق همچنین اهمیت انتخاب مناسب توابع موجک و روش‌های آستانه‌گذاری را نشان داده و نقش وزن‌دهی مبتنی بر آنتروپی را در بهبود فرایند ارزیابی برجسته می‌کند. در نهایت، این پژوهش بر پتانسیل تکنیک‌های پیشرفته پردازش سیگنال در تحول روش‌های پایش وضعیت و تضمین سلامت و عملکرد بلندمدت سیستم‌های صنعتی تأکید دارد.
پژوهشگران	بهمن احمدی (استاد راهنما)، آرام سلیمی (دانشجو)، سعید نظامیوند چگینی (استاد مشاور)