Jednofazna pametna ispitivanja poboljšanja pouzdanosti za pouzdanost

Mar 29, 2025 Ostavi poruku

Kao ključna komponenta pametne mreže, pouzdanost jednofaznih pametnih brojila dobila je sve veću pažnju. Reallin je koristio metodu ispitivanja za provjeru pouzdanosti (RET) za jednofazni pametnim brojilom. Kroz povijesne analize podataka i analizu kvara i analize efekata (FMEA) identificirani su glavni osjetljivi napreza i slabe veze koje utječu na pouzdanost jednofaznih pametnih brojila. Na osnovu teorije pouzdanosti i u kombinaciji sa tehničkim karakteristikama jednofaznog pametnih brojila državnog rešetke, osmišljena je i implementirana i implementirana visoka temperatura za poboljšanje testne provjere za poboljšanje testiranja. Rezultati ispitivanja pokazuju da ova metoda može učinkovito izložiti režim kvara u osjetljivim radnim uslovima i odrediti radno ograničenje i ograničenje oštećenja. Ova studija pruža pouzdanu osnovu za sigurnosni raspon naknadnih ubrzanih životnih testova i postavlja temelj za istraživanje pouzdanosti pametnih brojila.

 

Ključne riječi:jednofazni pametni metar; Test poboljšanja pouzdanosti; Test stresa visoke temperature

 

Sadržaj

1.Koji je jednofazni pametni metar
2.Reličan test za poboljšanje
2.1 Jednofazni pametni merač ret
2.2 Jednofazna pametna mjerač visoke temperature ret
2.2.1 Korak visoke temperature Ret Pregled
2.2.2 Test predmeta
3.Test analiza rezultata
4 Zaključak

 

1. Koji je jednofazni pametni metar?

 
Kao infrastruktura sistema za prikupljanje pametnih mreža, jednofazni pametni brojila imaju karakteristike pružanja pravovremenih i efikasnih usluga stanovnicima. Ako je pouzdanost pametnih brojila loša, neće samo ozbiljno utjecati na rad pametne mreže, uzrokujući ogromne zamjenske troškove mjerača, ali mogu lako uzrokovati sporove električne energije. Stoga je presudno za procjenu i poboljšanje pouzdanosti jednofaznih pametnih brojila za cijeli Smart Grid sistem. Da bismo proučili pouzdanost jednofaznih pametnih brojila, odabrali smo ubrzani način ispitivanja života (Alt), što je učinkovito, efikasno i široko korišteno metoda za procjenu životnih procjene i pouzdanosti visokotehnoloških proizvoda. Međutim, prije ispitivanja moramo odrediti sigurnosni raspon ubrzanog testa za život (Alt) i najvjerovatnijeg načina kvara pametnog metra pod sintetičkim stresom.
 
Jednofazni pametni brojilo je visokotehnološki proizvod sa karakteristikama visoke pouzdanosti i dugog radnog vijeka. Neugodno je i dugotrajno za provođenje ispitivanja procjene pouzdanosti u normalnim radnim uslovima. Suprotno tome, test za poboljšanje pouzdanosti, kao test stresnog stimulacije na stres na okoliš, široko je proučavao učenjake u zemlji i inostranstvu od kraja 20. veka. Veliki broj eksperimentalnih rezultata pokazuje da RET može brzo izložiti način kvara proizvoda, učinkovito odrediti radno ograničenje i ograničenje oštećenja proizvoda, a zatim osigurati sigurnosni raspon za kasniji ubrzani test života prema radnom limitoru. Danas su bezbroj Ret primjeri uspješno prošireni na polje komunikacija, energetike, medicinske, elektronike, instrumentacije itd., Poboljšavajući pouzdanost proizvoda, skraćivanje dizajnerskog ciklusa i postizanje značajnih ekonomskih koristi. Međutim, ne postoji kompletan sistem za sveobuhvatnu analizu pouzdanosti pametnih brojila. Zhejiang Reallin Equonton Co., Ltd istražuje RET način jednofaznog pametnih brojila, s ciljem istraživanja režima kvara i ograničenja proizvoda pod djelovanjem sveobuhvatnog stresa. Ovo je koristan pokušaj RET-a za jednofazni pametnim brojilom, koji pruža naučnu osnovu za kasniju istraživanje i poboljšanje pouzdanosti proizvoda pametnih brojila u industriji.
 

2. Test poboljšanja pouzdanosti

 

Ispitivanje poboljšanja pouzdanosti (RET) je ekološki ispit za stres zasnovan na teoriji fizike kvara i uzimanje načina kvara proizvoda kao istraživačkog objekta. Test brzo otkriva potencijalne nedostatke postepeno povećavajući jedinstveni ili kombinirani ekološki stres koji je mnogo nepovoljniji od uobičajenog stanja stresa, čime se skraćuje vrijeme ispitivanja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti testiranja i povećanju efikasnosti test. Njegova je glavna svrha utvrditi slabe veze i načine kvara ispod kombiniranog stresa i za istraživanje operativnog ograničenja i ograničenja kvara proizvoda.

 

Ograničenje specifikacije je vrsta granice koju pruža brojilo koje proizvodimo. Očekuje se da će proizvod raditi u okviru ove granice. Ograničenje dizajna je granica unutar kojeg proizvod može pravilno raditi. Razlika između granice dizajna i granice specifikacije naziva se dizajnerska marža. Operativna granica je razdjelna linija između normalnog rada i kvara, pod kojim proizvod neće propasti i može ispunjavati osnovne zahtjeve kupaca za kvalitetu i funkciju proizvoda. Ubrzano testiranje životnog vijeka obično se vrši unutar ove granice. Granica za uništavanje odnosi se na raspon unutar kojeg proizvod može raditi bez nepovratnog neuspjeha. Ispitivanje poboljšanja pouzdanosti obično se koristi za određivanje granice uništenja proizvoda.

 

Ret obično usvaja metodu testa stres od koraka. Vrsta stresa može biti okolišni stres, poput vibracije, temperature, vlage, soli, itd. Ili radnog stresa, poput napona, napajanja itd. Tijekom eksperimenta primjenjuje se nivo stresa, a svaki nivo stresa mora se održavati na vrijeme. Test neće biti zaustavljen dok ne propadne sve uzorke.

 

2.1Single-fazni pametni merač ret
Slaba točka i osjetljiv stres od jednofaznog pametnog brojila

Pametni brojilo je električni mjerač energije s funkcijama kao što su električno mjerenje energije, pohrane informacija, razmjene obrade, mrežnu komunikaciju, praćenje u stvarnom vremenu i automatsko upravljanje. Jednofazni pametni brojilo korišteni u ovom testu sastoji se od jedinice za uzorkovanje, mikrokontroler jedinice (MCU), LCD displej, komunikacijsku jedinicu, jedinicu za napajanje i ostali jedinični moduli. Strukturni šematski dijagram pametnog brojila je prikazan na slici 2. Jednofazni pametni metar koji se koristi sastoji se od jedinice za uzorkovanje, mikrokontroler jedinice (MCU), LCD displej, a komunikacijsku jedinicu i ostale jedinične module. Strukturni šematski dijagram jednofaznog pametnog brojila prikazan je na slici 1.

 

info-923-531

Slika 1 Strukturni dijagram jednofaznog pametnog brojila
 

Na osnovu rezultata istorijskog načina analize i kvara i analize efekata (FMEA), otkrili smo da funkcija ovog jednofaznog pametnog brojila lako utječe na temperaturni stres u prirodnom radnom okruženju. Neprikladna temperatura može prouzrokovati razne neuspjehe, poput grešaka mjerenja, netapa svjetla indikatora, ekranu nenormalnost i prekid komunikacije.

 

Studija je utvrdila da su mjerna jedinica, LCD displej i 485 komunikacijski modul glavne slabe veze. Niska temperatura uglavnom utječe na LCD displej, dok visoka temperatura ima veći utjecaj na cjelinu, posebno elektroničke komponente, koje mogu prouzrokovati fizičke promjene i kumulativne štete.

 

Ukratko, visoka temperatura se identificira kao ključni faktor stresa koji utječe na pouzdanost brojila. Na osnovu tih nalaza odabrali smo jednofazni mjerač pametnog energije za provjeru poboljšanja pouzdanosti visoke temperature (RET) za daljnju proučavanje utjecaja temperature na performanse brojila i pruži naučnu osnovu za poboljšanje njegove pouzdanosti.

 

2.2 Visoka temperatura Ret jednofaznog pametnog brojila

 

RET na jednofazni pametni brojilo je podvrgnut testu temperature koraka, koji kontinuirano primjenjuje stres na testnom instrumentu. Test se neće zaustaviti dok nivo stresa ne dosegne ograničenje oštećenja ili maksimalnu granicu testnog instrumenta. Tokom testa, ključni parametri performansi pametnog brojila prate se u realnom vremenu, a njegov je režim kvara zabilježen. Zatim se utvrđuju analizom testnih podataka, određena je njegova radna granica i ograničenje oštećenja na visokoj temperaturi.

 

Kategorija parametra Naziv parametra Vrijednost parametra Opis
Električne karakteristike Referentni napon 220V Standardni radni napon
Trenutna specifikacija 5(60)A Osnovna struja 5a, maksimalno 60a
Nivo tačnosti Nivo 1 Pogodno za aktivno mjerenje napajanja
Raspon frekvencije (50 ± 2,5) Hz Primjenjivo na standardnu ​​snagu snage
Quiescentna potrošnja energije <1.5W,10VA Dizajn s malim potrošnji energije
Prilagodljivost okoliša Radna temperatura -25 Stupanj ~ 60 stepena
-40 Stupanj stepena ~ 70 stepeni
Raspon temperature specifikacije
Relativna vlaga <95% Ekstremna radna temperatura
Pouzdanost Mttf Veći ili jednak 10 godina Znači vrijeme između neuspjeha
 

 

2.2.1 Pregled koraka visoke temperature Ret

 

Ova studija samo razmatra utjecaj visoke temperature i usvaja sljedeću shemu: Ostali parametri su postavljeni u okviru tehničkih parametara u tablici 1. Raspon radnog metra je +70 stepen ~ +70 stepen, tako da je 70 stepeni odabrano kao početna temperatura S1.

 

S obzirom na to da je preporučena radna granica čipa unutar metra obično između 80 stepeni ~ 85 stupnjeva, temperaturni korak je ravnomjerno postavljen na 5 stepeni, a stopa temperature se kontrolira ispod 2,5 stepeni \/ min. Da bi se u potpunosti pridržavao utjecaja temperature na brojilo, svaki se temperaturni nivo održava 30 minuta.

 

Na slici 3 prikazan je proces visoke temperature reženja retu. Tijekom testa temperatura se kontinuirano povećava dok svi testni komadi ne uspiju ne uspeti na određenoj temperaturnom nivou (t {1}}, ja sam veći ili jednak 1). Tada se temperatura svodi na prethodni nivo (TI). Ako svi testni komadi mogu normalno raditi na nivou Ti, ti +1 se određuje kao radna granica temperature. Nakon određivanja radne granice nastavite testirati za istraživanje ograničenja štete. Metoda je provesti detaljnije testove u rasponu temperature u blizini radne granice. Na primjer, ako testni komad ne može nastaviti normalan rad nakon što ostane na temperaturi TJ 30 minuta, a zatim TJ može biti identificiran kao ograničenje oštećenja. Ako ispitni komad može nastaviti normalan rad, nastavite povećavati test temperature dok se ne postigne maksimalna granica temperature testne opreme.

 

info-1211-476

 

Ova metoda može precizno odrediti radno ograničenje i ograničenje oštećenja pametnih brojila, pružajući ključne podatke za procjenu njihove pouzdanosti visoke temperature.

 

2.2.2 Test predmeta

 

Na osnovu testnog instrumenta i kapaciteta testne komore, 16 jednofaznih pametnih brojila odabrano je kao uzorci za testiranje. Ovo RET uključuje tri koraka: prvo, cjelokupni test za ocjenu performansi obavlja se prije pokušaja da bi se osiguralo da su svi testni komadi kvalificirani. Drugo, internetske stavke za nadgledanje korištene za vrijeme ReT koriste se za istraživanje promjenjivih trendova slabih veza jednofaznih pametnih brojila. Konačno, nakon ret-a, na sobnoj temperaturi provodi sveobuhvatni test za ocjenu učinka, a podaci o ispitivanju se bilježe u realnom vremenu. Testne stavke svakog koraka prikazane su na slici 4.

 

info-1014-554

 

Slika 4 testne stavke

3. Analiza rezultata ispitivanja

 
Podaci pokazuju da se greška uzorka linearno poveća povećanjem temperature, a prosječni trend greške pozitivno je povezani s promjenom temperature. Raspon temperature dovodi do povećanja broja propusta uzoraka sa prekomjernim greškama. Kada temperatura prelazi 120 stepeni, svi instrumenti ne mogu mjeriti jer se gubi pulsni signal mjerenja pogreške.

info-927-484

 

Slika 5. Statistika grešaka mjerenja na različitim temperaturnim fazama

 
Temperatura (stepen) Raspon pogreške (%) Prosječna greška (%) LCD displej 485 Komunikacija Ukupni status
23 0.00~0.15 0.04 ⭕ ⭕ ⭕
70 0.30~0.70 0.45 ⭕ ⭕ ⭕
75 0.30~0.80 0.60 ⭕ ⭕ ⭕
80 0.40~1.00 0.70 ⭕ ⭕ ⭕
85 0.50~1.05 0.70 ⭕ △ △
90 0.55~1.10 0.75 △ △ ▲
95 0.60~1.15 0.80 ■ △ ■
100 0.65~1.20 0.85 ● △ ■
110 0.70~1.25 0.90 ● ■ ■
120 \ \ ● ● ●
130 \ \ ● ● ●
150 \ \ ● ● ●
Napomena: ⭕normalni; △ manji udar; ▲ značajan uticaj; ■ jaki uticaj; ● potpuni kvar

 

Tabela 2 Odnos između RET temperature i performansi brojila

 

(1) Mjerna greška: 23 stepena: 0. 151% (maksimalna vrijednost greške, mjerila), 7 0 Stupanj: 0,701% (maksimalna vrijednost pogreške, značajno povećanje), 95 stepeni: 1.150% (maksimalna vrijednost greške, neprekidno povećanje), 120 stepeni: nema signala (kompletan neuspjeh).

(2) LCD Performanse: 90 stupnjeva: Lagano zatamnjen, 95 stepeni: znakovi se ne mogu prikazati, 100 stepeni: crni ekran.
(3) 485 Komunikacija: 85 stepeni: Prvi neuspjeh, 110 stepeni: Većina neuspjeha, 120 stepeni: potpuni neuspjeh.
(4) Kritična temperatura: 95 stupnjeva: Operativna granična temperatura (LCD kvar velikih razmjera), 120 stupnjeva: Sveobuhvatna temperatura funkcionalne kvara, 150 stepeni: Procijenjena granična temperatura oštećenja.
(5) Postupak neuspjeha: 70 stepeni ~ 85 stepeni: Pojedinačni uzorci su počeli neuspjeh, 95 stepeni: Broj propusta znatno se povećao, 120 stepeni: svi uzorci u potpunosti nisu uspjeli.
(6) sposobnost oporavka: Kada temperatura padne na 90 stupnjeva, većina funkcija se vraća; Kad temperatura padne na sobnu temperaturu, većina uzoraka se vraća u normalu.

 

Prema teoriji pouzdanosti sistema, jednofazni pametni brojilo može se smatrati serijskim sistemom sastavljenim od višestrukih modula jedinice. Svaki kvar jedinice može prouzrokovati neuspjeh cijelog sistema. Na osnovu "Detaljnog efekta", jedinica koja prvo ne uspijeva tijekom ispitivanja poboljšanja pouzdanosti (RET) najslabiji je dio sustava. Eksperimentalni rezultati pokazuju da je LCD displej jedinicu komponente najosjetljivija na temperaturu u jednofaznom pametnom brojilu.

 

Na osnovu fenomena da LCD tečni zaslon nestaje u 95 stepeni, a svi testirani brojila mogu se identificirati kao neuspjeh na ovoj temperaturi, možemo procijeniti 95 stupnjeva kao ograničenje radne temperature s jednim faznim pametnim brojilom. Iako internetska funkcija nadgledanja u potpunosti ne uspijeva na 120C, većina testnih komada oporavila se kada temperatura padne na 90 stepeni. Ovo je prestalo u 150 stepeni (gornja granica visoke i niske temperature naizmjeničnu vlažnu komoru za telo). Nakon pada na sobnu temperaturu, većina brojila je proslijedila sveobuhvatni test performansi i nastavio normalan rad. Može se zaključiti da bi ograničena temperatura oštećenja pametnog brojila trebala biti veća od 150 stepeni.

 

Rezultati pokazuju da je radna granica probnog uzorka veća od granice dizajna, a postoji velika marža između granice oštećenja i radne granice. To pokazuje da jednofazni pametni brojilo koristi u ovom retu ima veliku pouzdanost i može održavati stabilan rad u oštrim okruženjima.

 

4 Zaključak

 

Na osnovu ret principa i karakteristike jednofaznih pametnih brojila dizajniran je i proveden test poboljšanja visokog temperaturnog pouzdanosti. Test je provjerio rezultate povijesne analize podataka i FMEA i vjerovao je da su slabe veze brojila bile dozirna jedinica, LCD displej i 485 komunikacijska jedinica, među kojima je LCD ekran bio najslabiji; Režim kvara pod visokom temperaturom izmeren je greškom iz tolerancije, kvara na LCD ekranu i 485 kvara komunikacije; Radni granica visoke temperature utvrđena je da bi bila 95 stepeni, a ograničenje štete bilo je veće od 150 stepeni. Uspješna implementacija ovog čeka ne samo provjeravala izvodljivost plana ispitivanja, već je osigurala osnovu za odabir parametara i raspon sigurnosnih raspona određivanja naknadnog ubrzanog testa života. Istovremeno je postavio temelj za daljnja istraživanja o ispitivanju poboljšanja pouzdanosti pametnih brojila

Pošaljite upit