একক-পর্বের স্মার্ট মিটার-নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষা গবেষণা

 

 

স্মার্ট গ্রিড তথ্য সংগ্রহ সিস্টেমের অবকাঠামো হিসাবে, একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটারের বাসিন্দাদের সময়োপযোগী এবং কার্যকর পরিষেবা সরবরাহের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। যদি স্মার্ট মিটারের নির্ভরযোগ্যতা দুর্বল হয় তবে এটি কেবল স্মার্ট গ্রিডের ক্রিয়াকলাপকে গুরুত্ব সহকারে প্রভাবিত করবে না, বিশাল মিটার প্রতিস্থাপনের ব্যয় সৃষ্টি করবে, তবে সহজেই বিদ্যুতের বিরোধের কারণ হতে পারে। অতএব, পুরো স্মার্ট গ্রিড সিস্টেমের জন্য একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের নির্ভরযোগ্যতা মূল্যায়ন ও উন্নত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের নির্ভরযোগ্যতা অধ্যয়ন করার জন্য, আমরা ত্বরণযুক্ত লাইফ টেস্টিং (এএলটি) পদ্ধতিটি বেছে নিয়েছি, যা উচ্চ-প্রযুক্তি পণ্যগুলির জীবন মূল্যায়ন এবং নির্ভরযোগ্যতা গবেষণার জন্য একটি কার্যকর, দক্ষ এবং বহুল ব্যবহৃত পদ্ধতি। যাইহোক, পরীক্ষার আগে, আমাদের অবশ্যই এক্সিলারেটেড লাইফ টেস্ট (এএলটি) এর সুরক্ষা পরিসীমা এবং সিন্থেটিক স্ট্রেসের অধীনে স্মার্ট মিটারের সবচেয়ে সম্ভবত ব্যর্থতা মোড নির্ধারণ করতে হবে।

 

একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটার উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবনের বৈশিষ্ট্য সহ একটি উচ্চ প্রযুক্তির পণ্য। স্বাভাবিক কাজের পরিস্থিতিতে নির্ভরযোগ্যতা মূল্যায়ন পরীক্ষা পরিচালনা করা অসুবিধাজনক এবং সময়সাপেক্ষ। বিপরীতে, পরিবেশগত চাপ উদ্দীপনা পরীক্ষা হিসাবে নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষা, বিংশ শতাব্দীর শেষের পর থেকে দেশে এবং বিদেশে পণ্ডিতরা ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করেছেন। বিপুল সংখ্যক পরীক্ষামূলক ফলাফল দেখায় যে আরইটি দ্রুত পণ্যের ব্যর্থতা মোডটি প্রকাশ করতে পারে, কার্যকরভাবে পণ্যের কাজের সীমা এবং ক্ষতির সীমা নির্ধারণ করতে পারে এবং তারপরে কাজের সীমা অনুসারে পরবর্তী ত্বরণযুক্ত জীবন পরীক্ষার জন্য একটি সুরক্ষা পরিসর সরবরাহ করে। আজকাল, অসংখ্য রেট উদাহরণগুলি সফলভাবে যোগাযোগ, শক্তি, চিকিত্সা, ইলেকট্রনিক্স, উপকরণ ইত্যাদির ক্ষেত্রে প্রসারিত করা হয়েছে, পণ্যগুলির নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করা, নকশা এবং উত্পাদন চক্রকে সংক্ষিপ্ত করা এবং উল্লেখযোগ্য অর্থনৈতিক সুবিধা অর্জন করা। তবে স্মার্ট মিটারের নির্ভরযোগ্যতার বিস্তৃত বিশ্লেষণের জন্য কোনও সম্পূর্ণ সিস্টেম নেই। জেজিয়াং রিয়েললিন ইলেক্ট্রন কোং, লিমিটেড বিস্তৃত চাপের ক্রিয়াকলাপের অধীনে ব্যর্থতা মোড এবং পণ্যের সীমাটি অন্বেষণ করার লক্ষ্যে একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের আরইটি পদ্ধতিটি অনুসন্ধান করে। এটি একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের জন্য আরইটি-তে একটি উপকারী প্রচেষ্টা, যা শিল্পের স্মার্ট মিটার পণ্যগুলির নির্ভরযোগ্যতার পরবর্তী গবেষণা এবং উন্নতির জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তি সরবরাহ করে।

 

নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষা (আরইটি) হ'ল ব্যর্থতা পদার্থবিজ্ঞানের তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে এবং গবেষণা অবজেক্ট হিসাবে পণ্যের ব্যর্থতা মোড গ্রহণের উপর ভিত্তি করে একটি পরিবেশগত চাপ পরীক্ষা। পরীক্ষাটি ধীরে ধীরে একক বা সম্মিলিত পরিবেশগত চাপ বাড়িয়ে সম্ভাব্য ত্রুটিগুলি সনাক্ত করে যা সাধারণ চাপের অবস্থার চেয়ে অনেক বেশি প্রতিকূল, এইভাবে পরীক্ষার সময়কে সংক্ষিপ্ত করে এবং দক্ষতা বৃদ্ধি করে। এর মূল উদ্দেশ্য হ'ল সম্মিলিত চাপের অধীনে দুর্বল লিঙ্কগুলি এবং ব্যর্থতা মোডগুলি নির্ধারণ করা এবং পণ্যের অপারেটিং সীমা এবং ব্যর্থতার সীমাটি অন্বেষণ করা।

 

চিত্র 1 একটি একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটারের স্ট্রাকচারাল ডায়াগ্রাম

 

Historical তিহাসিক ডেটা বিশ্লেষণ এবং ব্যর্থতা মোড এবং এফেক্টস অ্যানালাইসিস (এফএমইএ) এর ফলাফলের উপর ভিত্তি করে আমরা দেখতে পেয়েছি যে এই একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের কার্যকারিতা প্রাকৃতিক কাজের পরিবেশে তাপমাত্রার চাপ দ্বারা সহজেই প্রভাবিত হয়। অনুপযুক্ত তাপমাত্রা বিভিন্ন ব্যর্থতার কারণ হতে পারে যেমন পরিমাপের ত্রুটি, সূচক হালকা ব্যর্থতা, প্রদর্শন অস্বাভাবিকতা এবং যোগাযোগের বাধা।

 

সমীক্ষায় দেখা গেছে যে মিটারিং ইউনিট, এলসিডি ডিসপ্লে এবং 485 যোগাযোগ মডিউল প্রধান দুর্বল লিঙ্ক। কম তাপমাত্রা মূলত এলসিডি ডিসপ্লেটিকে প্রভাবিত করে, যখন উচ্চ তাপমাত্রা সামগ্রিকভাবে বিশেষত বৈদ্যুতিন উপাদানগুলির উপর আরও বেশি প্রভাব ফেলে, যা শারীরিক পরিবর্তন এবং ক্রমবর্ধমান ক্ষতির কারণ হতে পারে।

 

সংক্ষেপে, উচ্চ তাপমাত্রা মিটারের নির্ভরযোগ্যতা প্রভাবিত করে একটি মূল স্ট্রেস ফ্যাক্টর হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। এই অনুসন্ধানগুলির উপর ভিত্তি করে, আমরা মিটারের পারফরম্যান্সে তাপমাত্রার প্রভাব আরও অধ্যয়ন করতে এবং এর নির্ভরযোগ্যতা উন্নয়নের জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তি সরবরাহ করতে উচ্চ তাপমাত্রা নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষার (আরইটি) জন্য একটি একক-পর্যায়ের স্মার্ট শক্তি মিটার নির্বাচন করেছি।

 

2.2 একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের উচ্চ-তাপমাত্রা RET

 

একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের আরইটি একটি ধাপের তাপমাত্রা পরীক্ষার মধ্য দিয়ে চলছে, যা পরীক্ষার যন্ত্রটিতে ক্রমাগত উচ্চ-তাপমাত্রার পদক্ষেপের চাপ প্রয়োগ করে। স্ট্রেস লেভেল ক্ষতির সীমা বা পরীক্ষার যন্ত্রের সর্বাধিক সীমাতে পৌঁছানো পর্যন্ত পরীক্ষা থামবে না। পরীক্ষার সময়, স্মার্ট মিটারের মূল পারফরম্যান্স পরামিতিগুলি রিয়েল টাইমে পর্যবেক্ষণ করা হয় এবং এর ব্যর্থতা মোডটি রেকর্ড করা হয়। তারপরে, পরীক্ষার ডেটা বিশ্লেষণের মাধ্যমে, উচ্চ তাপমাত্রায় এর কাজের সীমা এবং ক্ষতির সীমা নির্ধারণ করা হয়।

 

প্যারামিটার বিভাগ	প্যারামিটারের নাম	প্যারামিটার মান	বর্ণনা
বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য	রেফারেন্স ভোল্টেজ	220V	স্ট্যান্ডার্ড ওয়ার্কিং ভোল্টেজ
	বর্তমান স্পেসিফিকেশন	5(60)A	বেসিক বর্তমান 5 এ, সর্বোচ্চ 60 এ
	নির্ভুলতা স্তর	স্তর 1	সক্রিয় শক্তি পরিমাপের জন্য উপযুক্ত
	ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ	(50 ± 2.5) হার্জ	স্ট্যান্ডার্ড পাওয়ার গ্রিডে প্রযোজ্য
	নিরিবিলি বিদ্যুৎ খরচ	<1.5W,10VA	কম বিদ্যুৎ খরচ নকশা
পরিবেশগত অভিযোজনযোগ্যতা	অপারেটিং তাপমাত্রা	-25 ডিগ্রি ~ 60 ডিগ্রি -40 ডিগ্রি ডিগ্রি ~ 70 ডিগ্রি ডিগ্রি	নির্দিষ্টকরণ তাপমাত্রা পরিসীমা
	আপেক্ষিক আর্দ্রতা	<95%	চরম অপারেটিং তাপমাত্রা
নির্ভরযোগ্যতা	এমটিটিএফ	10 বছরের চেয়ে বড় বা সমান	ব্যর্থতার মধ্যে গড় সময়

 

2.2.1 উচ্চ তাপমাত্রা পদক্ষেপের ওভারভিউ

 

এই অধ্যয়নটি কেবলমাত্র উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাব বিবেচনা করে এবং নিম্নলিখিত স্কিমটি গ্রহণ করে: তাপমাত্রার পরামিতিগুলি বাদে অন্যান্য পরামিতিগুলি সারণি 1 এ প্রদর্শিত প্রযুক্তিগত পরামিতি মান অনুযায়ী সেট করা হয়। স্মার্ট মিটারের সাধারণ তাপমাত্রা পরিসীমাটি -25 ডিগ্রি {{{}}}}}}}}}}}}}}}}} এস 1।

 

মিটারের অভ্যন্তরে চিপের প্রস্তাবিত কাজের সীমাটি সাধারণত 80 ডিগ্রি ~ 85 ডিগ্রির মধ্যে থাকে তা বিবেচনা করে তাপমাত্রা পদক্ষেপটি সমানভাবে 5 ডিগ্রি পর্যন্ত সেট করা থাকে এবং তাপমাত্রা পরিবর্তনের হার 2.5 ডিগ্রি \/মিনিটের নীচে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। মিটারে তাপমাত্রার প্রভাব পুরোপুরি পর্যবেক্ষণ করার জন্য, প্রতিটি তাপমাত্রার স্তর 30 মিনিটের জন্য বজায় থাকে।

 

চিত্র 3 ধাপে উচ্চ তাপমাত্রা আরইটি পরীক্ষার প্রক্রিয়া দেখায়। পরীক্ষার সময়, নির্দিষ্ট তাপমাত্রার স্তরে সমস্ত পরীক্ষার টুকরো ব্যর্থ হওয়া অবধি তাপমাত্রা অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পায় (টি +1, আমি 1 এর চেয়ে বড় বা সমান)। তারপরে তাপমাত্রা পূর্ববর্তী স্তরে (টিআই) হ্রাস করা হয়। যদি সমস্ত পরীক্ষার টুকরোগুলি টিআই স্তরে সাধারণত কাজ করতে পারে তবে টিআই +1 কাজের সীমা তাপমাত্রা হিসাবে নির্ধারিত হয়। কাজের সীমা নির্ধারণের পরে, ক্ষতির সীমাটি অন্বেষণ করতে পরীক্ষা চালিয়ে যান। পদ্ধতিটি হ'ল কাজের সীমাটির নিকটবর্তী তাপমাত্রার পরিসরে আরও বিশদ পরীক্ষা করা। উদাহরণস্বরূপ, যদি পরীক্ষার টুকরোটি 30 মিনিটের জন্য তাপমাত্রা টিজে থাকার পরে স্বাভাবিক অপারেশন পুনরায় শুরু করতে না পারে, তবে টিজে ক্ষতির সীমা তাপমাত্রা হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে। যদি পরীক্ষার টুকরোটি স্বাভাবিক অপারেশন পুনরায় শুরু করতে পারে তবে পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির সর্বাধিক তাপমাত্রার সীমা না পৌঁছানো পর্যন্ত তাপমাত্রা পরীক্ষা বাড়ানো চালিয়ে যান।

 

 

এই পদ্ধতিটি তাদের উচ্চ তাপমাত্রার নির্ভরযোগ্যতার মূল্যায়নের জন্য মূল ডেটা সরবরাহ করে স্মার্ট মিটারের কাজের সীমা এবং ক্ষতির সীমাটি সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে পারে।

 

2.2.2 পরীক্ষার আইটেম

 

পরীক্ষার উপকরণ এবং পরীক্ষার চেম্বারের ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে, 16 টি একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটার পরীক্ষার জন্য নমুনা হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল। এই আরইটি তিনটি পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত করে: প্রথমত, সমস্ত পরীক্ষার টুকরোগুলি যোগ্য কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য আরইটি আগে সামগ্রিক পারফরম্যান্স মূল্যায়ন পরীক্ষা করা হয়। দ্বিতীয়ত, আরইটি চলাকালীন ব্যবহৃত অনলাইন মনিটরিং আইটেমগুলি একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের দুর্বল লিঙ্কগুলির পরিবর্তিত প্রবণতাগুলি অন্বেষণ করতে ব্যবহৃত হয়। অবশেষে, আরইটির পরে, ঘরের তাপমাত্রায় একটি বিস্তৃত পারফরম্যান্স মূল্যায়ন পরীক্ষা করা হয় এবং পরীক্ষার ডেটা রিয়েল টাইমে রেকর্ড করা হয়। প্রতিটি পদক্ষেপের পরীক্ষার আইটেমগুলি চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।

3। পরীক্ষার ফলাফল বিশ্লেষণ

(1) পরিমাপ ত্রুটি পরিবর্তন: 23 ডিগ্রি: 0। 151% (সর্বাধিক ত্রুটির মান, বেঞ্চমার্ক), 7 0 ডিগ্রি: 0.701% (সর্বাধিক ত্রুটি মান, উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি), 95 ডিগ্রি: 1.150% (সর্বাধিক ত্রুটির মান, অবিচ্ছিন্ন বৃদ্ধি), 120 ডিগ্রি: কোনও সংকেত (সম্পূর্ণ ব্যর্থতা) নেই।

(২) এলসিডি ডিসপ্লে পারফরম্যান্স: 90 ডিগ্রি: সামান্য ম্লান, 95 ডিগ্রি: অক্ষর প্রদর্শিত হতে পারে না, 100 ডিগ্রি: কালো স্ক্রিন।
(3) 485 যোগাযোগ: 85 ডিগ্রি: প্রথম ব্যর্থতা, 110 ডিগ্রি: সর্বাধিক ব্যর্থতা, 120 ডিগ্রি: সম্পূর্ণ ব্যর্থতা।
(4) সমালোচনামূলক তাপমাত্রা পয়েন্ট: 95 ডিগ্রি: অপারেটিং সীমা তাপমাত্রা (এলসিডি বৃহত আকারের ব্যর্থতা), 120 ডিগ্রি: বিস্তৃত কার্যকরী ব্যর্থতা তাপমাত্রা, 150 ডিগ্রি: আনুমানিক ক্ষতির সীমা তাপমাত্রা।
(5) ব্যর্থতা প্রক্রিয়া: 70 ডিগ্রি ~ 85 ডিগ্রি: পৃথক নমুনাগুলি ব্যর্থ হতে শুরু করে, 95 ডিগ্রি: ব্যর্থতার সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, 120 ডিগ্রি: সমস্ত নমুনা সম্পূর্ণ ব্যর্থ।
()) পুনরুদ্ধারের ক্ষমতা: যখন তাপমাত্রা 90 ডিগ্রিতে নেমে যায়, বেশিরভাগ ফাংশন পুনরুদ্ধার করা হয়; যখন তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রায় নেমে যায়, বেশিরভাগ নমুনাগুলি স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে।

 

সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা তত্ত্ব অনুসারে, একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটার একাধিক ইউনিট মডিউলগুলির সমন্বয়ে গঠিত একটি সিরিজ সিস্টেম হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। যে কোনও ইউনিট ব্যর্থতার ফলে পুরো সিস্টেমটি ব্যর্থ হতে পারে। "বাথটব এফেক্ট" এর উপর ভিত্তি করে, নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষার (আরইটি) চলাকালীন প্রথম যে ইউনিট ব্যর্থ হয় তা সিস্টেমের দুর্বলতম অংশ। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে এলসিডি ডিসপ্লে ইউনিট একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটারের তাপমাত্রার জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল উপাদান।

 

এলসিডি তরল স্ফটিক প্রদর্শনটি 95 ডিগ্রি অদৃশ্য হয়ে যায় এবং সমস্ত পরীক্ষিত মিটারগুলি এই তাপমাত্রায় ব্যর্থ হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে এমন ঘটনার উপর ভিত্তি করে আমরা একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটারের অপারেটিং তাপমাত্রার সীমা হিসাবে 95 ডিগ্রি অনুমান করতে পারি। যদিও অনলাইন মনিটরিং ফাংশনটি 120 সি তে সম্পূর্ণরূপে ব্যর্থ হয়, তাপমাত্রা 90 ডিগ্রিতে নেমে গেলে বেশিরভাগ পরীক্ষার টুকরা পুনরুদ্ধার হয়। এই আরইটি 150 ডিগ্রি (উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার বিকল্প স্যাঁতসেঁতে তাপ পরীক্ষা চেম্বারের উপরের সীমা) এ সমাপ্ত হয়েছিল। ঘরের তাপমাত্রায় নামার পরে, বেশিরভাগ মিটারগুলি বিস্তৃত পারফরম্যান্স পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয় এবং স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপটি পুনরায় শুরু করে। এটি অনুমান করা যায় যে স্মার্ট মিটারের ক্ষতির সীমা তাপমাত্রা 150 ডিগ্রির চেয়ে বেশি হওয়া উচিত।

 

ফলাফলগুলি দেখায় যে পরীক্ষার নমুনার কাজের সীমাটি ডিজাইনের সীমা থেকে 25 কে বেশি এবং ক্ষতির সীমা এবং কাজের সীমাগুলির মধ্যে একটি বড় মার্জিন রয়েছে। এটি দেখায় যে এই আরইটি-তে ব্যবহৃত একক-পর্বের স্মার্ট মিটারের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা রয়েছে এবং তারা কঠোর পরিবেশে স্থিতিশীল অপারেশন বজায় রাখতে পারে।

 

4 উপসংহার

 

আরইটি নীতি এবং একক-পর্যায়ের স্মার্ট মিটারের বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে, একটি উচ্চ-তাপমাত্রা নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষার নকশা ও পরিচালিত হয়েছিল। পরীক্ষাটি historical তিহাসিক ডেটা বিশ্লেষণ এবং এফএমইএর ফলাফলগুলি যাচাই করেছে এবং বিশ্বাস করেছিল যে মিটারের দুর্বল লিঙ্কগুলি হ'ল মিটারিং ইউনিট, এলসিডি ডিসপ্লে ইউনিট এবং 485 যোগাযোগ ইউনিট, যার মধ্যে এলসিডি ডিসপ্লেটি দুর্বল ছিল; উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে ব্যর্থতা মোডটি সহনশীলতা, এলসিডি ডিসপ্লে ব্যর্থতা এবং 485 যোগাযোগ ব্যর্থতার বাইরে ত্রুটি পরিমাপ করা হয়েছিল; উচ্চ-তাপমাত্রার কাজের সীমাটি 95 ডিগ্রি হিসাবে নির্ধারিত হয়েছিল এবং ক্ষতির সীমাটি 150 ডিগ্রির চেয়ে বেশি ছিল। এই আরইটি -র সফল বাস্তবায়ন কেবল পরীক্ষার পরিকল্পনার সম্ভাব্যতা যাচাই করে না, তবে পরবর্তী ত্বরণযুক্ত জীবন পরীক্ষার প্যারামিটার নির্বাচন এবং সুরক্ষা পরিসীমা নির্ধারণের জন্য একটি ভিত্তি সরবরাহ করে। একই সময়ে, এটি স্মার্ট মিটারের নির্ভরযোগ্যতা বর্ধন পরীক্ষার উপর আরও গবেষণার ভিত্তি স্থাপন করেছিল