Sankey ve Chord Çizelgeleri

Sankey ve Chord çizelgeleri, karmaşık sistem ilişkilerini görünür hale getiren iki tamamlayıcı görselleştirme yaklaşımıdır. Sankey, bir kaynaktan hedefe taşınan miktarı ve akışın büyüklüğünü öne çıkarırken; Chord, bileşenler arasındaki ilişki ve etkileşim yoğunluğunu dairesel bir yapı üzerinde ortaya koyar.

SankeyAkış ve miktar
Chordİlişki ve etkileşim
SCADAOlay ve sistem analizi
HESEnerji ve bakım içgörüsü
EOS LIVE DASH açısından temel ayrım: “Ne kadar aktı/kayboldu?” sorusu Sankey ile; “Kim, kiminle ve ne yoğunlukta ilişkili?” sorusu ise Chord ile daha doğrudan cevaplanır.

Sankey Çizelgeleri

Enerji Akış Sankey’i – Temsili HES Modeli
Rezervuar Potansiyel enerji Türbin Hidrolik kayıplar Jeneratör / Şebeke Kayıplar Enerji akışı Elektrik enerjisi

Sankey çizelgeleri; enerji, kütle, maliyet veya veri gibi akışların kaynak → dönüşüm → hedef yolunu, akış miktarıyla birlikte gösterir. En ayırt edici özellik, akış çizgisinin kalınlığının taşınan miktarla orantılı olmasıdır.

Temel bileşenler

  • Düğümler (Nodes): kaynaklar, ara dönüşüm noktaları ve nihai çıkış/tüketimler.
  • Akışlar (Links): yönlü bağlantılar; kalınlık miktarı, renk ise akış türünü temsil edebilir.
  • Akış yönü: soldan sağa veya merkezden dışa doğru kurgulanabilir.

Başlıca türler

  • Enerji Akış Sankey: enerji dönüşümlerini gösterir.
  • Kayıp / Verim Sankey: kayıpların nerede oluştuğunu ve dönüşüm zincirindeki etkisini vurgular.
  • Süreç Sankey: endüstriyel proses adımları arasındaki akışları gösterir.
  • Alarm / Olay Sankey: alarm → sebep → sonuç gibi ilişkileri akış mantığıyla sunar.

Sankey – SCADA ve Enerji Sistemleri Uygulamaları

Elektrik üretim tesisleri

  • Yakıt enerjisi → mekanik enerji → elektrik enerjisi.
  • Net üretim, iç tüketim ve kayıpların ayrıştırılması.

Termik ve gaz santralleri

  • Yakıt → kazan → türbin → kondansatör → kayıplar.
  • Verim zincirinin aşama bazında incelenmesi.

Dağıtım ve şebeke

  • Üretim → trafo → hat → tüketim.
  • Teknik ve teknik olmayan kayıpların ayrıştırılması.

Hidrolik santral – Su → Enerji Dönüşümü

Amaç: Hidrolik enerjinin elektrik enerjisine dönüşürken hangi aşamalarda kayba uğradığını görünür hale getirmek.

Akış: Rezervuar potansiyel enerjisi → hidrolik kayıplar → türbin mekanik enerjisi → mekanik kayıplar → jeneratör elektrik enerjisi → elektriksel kayıplar → şebekeye verilen enerji.

Teknik içgörü: En kalın kayıp kolunun cebri boru sürtünme kaybını temsil ettiği varsayılırsa, hidrolik tasarım, yüzey durumu veya temizlik çalışmaları için önceliklendirme yapılabilir. Bu ifade örnek analitik senaryodur; gerçek saha sonucu değildir.

HES İçin İleri Sankey Senaryoları

Alarm Akış Sankey’i

Toplam alarmlar → operatör müdahalesi → alarm reset → duruş → bakım → tekrar alarm

Bu görünüm, alarmın yalnızca sayısını değil, hangi sonuçlara dönüştüğünü ve müdahale sonrasında tekrar edip etmediğini analiz eder.

Örnek içgörü: Alarmların önemli bir bölümünün müdahale sonrasında tekrar etmesi, kök nedenin kalıcı olarak giderilmediğine işaret edebilir. Kaynakta verilen %40 değeri örnekleyicidir.

Arıza → Duruş → Enerji Kaybı

Arıza türleri → duruş süresi → enerji kaybı (MWh)

Arıza frekansı ile üretim kaybını birlikte değerlendirmeyi sağlar. Sayıca az görünen ancak uzun duruş oluşturan kapak arızaları bu yöntemle kritik hale gelebilir.

Bakım Türü → Etki

Mekanik bakım → titreşim azalması → verim artışı
Hidrolik bakım → yağ alarmları → kapak tepki süresi

Bakım faaliyetlerinin yalnızca süresini değil, hangi operasyonel göstergeleri değiştirdiğini ilişkilendirmeye yardımcı olur.

Debi → İşletme Modu → Alarm

Düşük / orta / yüksek debi → normal / yük takibi / alarm altında → alarm türleri

Yüksek debi koşullarında titreşim veya kavitasyon alarmlarının akış kalınlığının artması, işletme sınırlarının gözden geçirilmesi için teknik bir ipucu oluşturabilir.

Ünite → Problem → Bakım

Ünite-1 / Ünite-2 / Ünite-3 → mekanik / hidrolik / elektrik problemleri → ilgili bakım türü

Ünite bazında karakteristik problem kümelerinin ve bunların bakım faaliyetlerine nasıl dönüştüğünün görülmesini sağlar.

Zaman → Olay Akışı

Sabah başlatma → alarm → müdahale → duruş → bakım → yeniden başlatma

Eğitim değeri: Olayların birbirine dönüşümünü tek akışta göstermek, operatör eğitimleri ve olay incelemeleri için güçlü bir görsel anlatım sağlar.

Chord (Kordon) Çizelgeleri

Alarm ve Alt Sistem Etkileşimleri – Temsili Chord
İlişki yoğunluğu Hidrolik Mekanik Elektrik Enstrümantasyon

Chord çizelgeleri, bileşenler arasındaki karşılıklı ilişkileri ve etkileşimleri dairesel bir yapı üzerinde gösterir. Sankey’den farklı olarak temel odak, tek yönlü akış miktarından çok ilişki yoğunluğu ve çoktan-çoğa bağlantılardır.

Temel bileşenler

  • Düğümler: sistem bileşenleri, ekipmanlar, alarm tipleri, bölümler ve alt sistemler.
  • Kordonlar: iki düğüm arasındaki bağlantıyı temsil eder; kalınlık frekans, miktar veya etkileşim yoğunluğunu ifade edebilir.
  • Dairesel ölçek: düğümün yay uzunluğu, toplam etkileşim hacminin görsel göstergesi olarak kullanılabilir.

Chord türleri

  • Simetrik Chord: A ↔ B ilişkisini çift yönlü ve toplam etkileşim üzerinden gösterir.
  • Yönlü Chord: kaynak → hedef yönünü renk veya gradyanla belirginleştirir; sebep–sonuç analizlerinde kullanılabilir.
  • Grup Bazlı Chord: alt sistem veya kümeleri gruplayarak karmaşıklığı azaltır.

Chord – SCADA ve Enerji Sistemleri Uygulamaları

Genel kullanım alanları

  • Elektrik üretim tesisleri: alt sistemler arasındaki alarm tetikleme ilişkileri; türbin, kazan ve yardımcı sistem etkileşimleri.
  • Şalt ve iletim: bara–hat–trafo arasındaki açma ve koruma ilişkileri.
  • Termik ve gaz santralleri: arıza türleri ↔ etkilenen ekipmanlar; emisyon ihlali ↔ proses adımları.

Hidrolik santral için güçlü analizler

  • Alarm türleri arası etkileşim: hidrolik ↔ mekanik ↔ elektriksel ↔ enstrümantasyon ↔ emniyet alarmları.
  • Alt sistemler arası alarm yayılımı: türbin, jeneratör, hidrolik sistem, kapaklar ve şalt/trafo.
  • Ünite × problem türü: Ünite-1/2/3 ile mekanik, hidrolik, elektrik ve enstrümantasyon problemleri.
  • Alarm → müdahale → sonuç: alarm türleri, operatör müdahalesi, reset, duruş ve bakım arasındaki çapraz ilişkiler.
Örnek yorum: Hidrolik ↔ mekanik kordonunun belirgin biçimde kalın olması, hidrolik kaynaklı problemlerin mekanik alarm üretimiyle güçlü biçimde ilişkili olabileceğini düşündürür; kök neden analizi hidrolik tarafta derinleştirilebilir.

Chord – Bakım ve İşletme İlişkileri

Bakım Türü × Azalan Alarm Türü

Mekanik bakım → titreşim alarmları
Hidrolik bakım → yağ sıcaklığı alarmları
Elektrik bakımı → ilgili elektriksel alarm grupları

Bu analiz, bakım faaliyetleri ile alarm davranışındaki azalma arasındaki ilişkiyi görsel olarak değerlendirmeye yardımcı olur. Böylece bakımın yalnızca “yapıldı” bilgisi değil, hangi problemi ne ölçüde etkilediği de incelenebilir.

Debi Aralığı × Problem Türü

Düşük debi / orta debi / yüksek debi ↔ kavitasyon / titreşim / ısınma / alarm-duruş

Teknik yorum: Yüksek debi ↔ kavitasyon kordonunun belirginleşmesi, işletme koşulları ile kavitasyon olayları arasında incelenmesi gereken bir ilişki bulunduğunu gösterebilir.

Ünite × Problem Türü

Ünite-2 ↔ hidrolik kordonunun baskın olması, ilgili ünitenin karakteristik probleminin hidrolik sistem çevresinde yoğunlaştığını gösterebilir.

Analitik uyarı: Kalın bir kordon doğrudan nedensellik kanıtı değildir. SCADA zaman damgaları, olay kayıtları, bakım kayıtları ve proses koşullarıyla birlikte değerlendirilmelidir.

Sankey ve Chord Karşılaştırması

Özellik Sankey Chord EOS SCADA kullanım örneği
Ana odak Akış miktarı İlişki / etkileşim Enerji akışı / alarm ilişkisi
Yapı Kaynak → hedef Dairesel düğümler Enerji zinciri / alt sistem ağı
Kalınlık Taşınan miktar İlişki yoğunluğu MWh / alarm / frekans
En güçlü soru Ne kadar nereye gitti? Kim kiminle ilişkili? Kayıp / kök neden
HES örneği Su → elektrik → kayıp Alarm ↔ alt sistem Verim / bakım / alarm analizi
Birlikte kullanım: Sankey ile sistemdeki enerji, kayıp veya olay akışını; Chord ile aynı sistemdeki bileşenlerin birbirleriyle kurduğu yoğun ilişkileri incelemek, karmaşık SCADA verisini iki farklı analitik açıdan değerlendirmeyi sağlar.
← Önceki İçeriğe Dön