ѕодпишитесь на наш Telegram-канал Ѕудьте в курсе последних новостей 👇 😉 ѕодписатьс€
ѕоддержим в трудное врем€ —пециальное предложение на техническую поддержку вашей »“ - инфраструктуры силами наших экспертов ѕодобрать тариф
ѕоставка оборудовани€ √аранти€ и помощь с настройкой. —кидка дл€ наших читателей по промокоду WIKIMERIONET  упить
»нтерфейс статистики Merion Mertics показывает ключевые диаграммы и графики по звонкам, а также историю звонков в формате, который легко поймет менеджер ѕопробовать бесплатно
¬недрение
офисной телефонии
Ўаг на пути к созданию доступных унифицированных коммуникаций в вашей компании ¬недрить
»нтеграци€ с CRM ѕомогаем навести пор€док с данными
и хранить их в единой экосистеме
ѕодключить
»“ Ѕезопастность ”мна€ информационна€ безопасность дл€ вашего бизнеса «аказать
«юзин ¬ладислав

7 минут чтени€

¬ данной главе рассматриваютс€ вопросы технической диагностики системы автоматического мониторинга ¬ќЋ—, необходимость в которой возникает из-за сложности этой системы.

“ехническое диагностирование - процесс определени€ технического состо€ни€ издели€ с определенной точностью. ÷ель технического диагностировани€ это поддержание достаточного уровн€ надежности.

ѕри наступлении отказа диагностирование предполагает обнаружение факта отказа и его локализацию. —истема технического диагностировани€ (—“ƒ) - совокупность средств, осуществл€ющих измерение количественных значений параметров (диагностических параметров ƒѕ), анализ и обработку результатов измерений по установленным алгоритмам. “ехническим средством диагностировани€ €вл€ютс€ автоматические измерительные системы, рассмотренные в главе 2. ќдним из основных методов решени€ задач диагностировани€ €вл€етс€ моделирование объекта технического диагностировани€ и выделение взаимосв€зей в этих модел€х. ћодель объекта - это формализованна€ сущность, характеризующа€ определенные свойства реального объекта в удобной и желательно дл€ инженера в нагл€дной форме.

—уществуют аналитические модели, в которых модель строитс€ на основе уравнений, св€зывающих различные параметры; графоаналитические, основанные на представлении диаграмм (в частности направленных графов) прохождени€ сигналов; информационные модели представл€ют собой информационные описани€ в терминах энтропи€, информаци€ и т.п.

„аще всего используемым в практических цел€х и наиболее нагл€дным €вл€ютс€ функционально-логические модели, которые реализуютс€ различными способами, определ€емыми особенностью функциональной схемы диагностируемого издели€.

¬ насто€щей работе примен€етс€ диагностирование, основанное на функционально-логическом моделировании и реализуемое инженерным способом. ¬ соответствии с решаемой задачей выбираетс€ та или ина€ "функци€ предпочтени€". ¬ данном случае решаетс€ задача поиска неисправности, дл€ которой выбираетс€ W4 функци€ предпочтени€ о которой ниже.


–азработка алгоритма диагностировани€

—читаем, что объект диагностировани€ задан следующей функциональной схемой (рисунок 1).

объект диагностировани€ задан функциональной схемой

ѕосле построени€ функциональной модели необходимо определить множество возможных состо€ний объекта, который диагностируетс€. ќбщее число состо€ний при N функциональных элементов при двоичных исходах проверок (1 исправно, 0 неисправно) равно при диагностировании системы 2N - 1. ѕредполагаетс€, что одновременное по€вление двух независимых отказов маловеро€тно, поэтому число сочетаний из N элементов по одному, равно N. „исло всех возможных различных состо€ний аппаратуры, котора€ диагностируетс€, одновременно с учетом отказов одного функционального - свод€тс€ в таблицу состо€ний (матрицу исправностей, матрицу неисправностей и т. п.), котора€ используетс€ при разработке программы (алгоритма) поиска неисправностей.

ћатрица состо€ний строитс€ по следующим правилам:

  • S0 - строка, соответствующа€ работоспособному состо€нию;
  • Sj - строка, соответствующа€ состо€нию в котором оказалс€ j-тый элемент модели.

Ќапример, состо€ние S4 = 0 означает событие, при котором отказал 4-ый четвертый элемент модели; S2 = 0- второй и т.п.). Ётому событию соответствует недопустимое значение сигнала Zi, и тогда на пересечении пишетс€ 0. ≈сли любой другой i - й элемент также недопустимое значение Zi, то на пересечении j ой строки и Zi - ого столбца таким же образом записываетс€ "0"; при этом, если значение параметра будет находитьс€ в допуске, то на пересечении пишетс€ "1". —читаетс€, что значени€ всех внешних входных сигналов xi всегда будут находитьс€ в пределах допуска, а линии св€зи между элементами абсолютно надежны. ≈сли есть сомнение в надежности линии, то еЄ принимают за функциональный элемент.

ћатрица состо€ний

“ранспонируем матрицу (таблица 1). “ак как мы осуществл€ем построение алгоритма поиска неисправности, то первую строку S0, означающее исправное состо€ние исключаем. ѕоследний столбец функци€ предпочтени€ W4, которую установили из следующих соображений.

“ранспонированна€ матрица

“ак как матрица заполнена нул€ми и единицами, то равенство некоторого ij элемента соответствует тому, отказ i-го элемента вли€ет на j-ый выходной параметр j-го элемента, если контролировать выходной параметр Zj можно определить, в каком именно состо€нии находитс€ i-ый элемент. —ледовательно, чем больше "0" в строке Zj матрицы, тем более большое количество информации может нести этот параметр о состо€нии объекта, который находитс€ под контролем. ƒл€ этого в качестве предпочтительной функции решении данной задачи контрол€ работоспособности необходимо принимать функцию вида:

функци€ решении данной задачи

√де ;

- означает количество нулей в I-ой строке матрицы.

≈сли дл€ объекта контрол€ известны веро€тности состо€ний P(Zi):

функци€ решении данной задачи

“акже заданы C(Zi) стоимости контрол€ параметров:

функци€ решении данной задачи

“ак как строитс€ алгоритм нахождени€ неисправности, то функци€ предпочтени€ будет:

функци€ решении данной задачи

где суммы означают количество нулей и единиц соответственно в I-той строке транспонированной матрицы состо€ний. «начени€ W4(Zi) дл€ каждой строки приведены в последнем столбце транспонированной матрицы (таблица 3.2).

ѕоследовательность решени€ следующа€:

  1. 1) ¬ыбираем ту строку, в которой функци€ предпочтени€ W4(Zi) минимальна, так как эта строка несет максимальное количество информации, разбива€ все возможные состо€ни€ объекта на две равные части.
  2. 2) ћинимально значение дл€ 6,7,13 и 14 строк, т.е. по этому критерию они равнозначны. ƒл€ контрол€ выбираем строку 7. »тог контрол€ по этому параметру W4(Zi) разбивает матрицу на равные части W4(Z7) - первое разложение:
    1. 2.1) Ёти состо€ни€ не вли€ют на данный выходной параметр функционального элемента;
    2. 2.2) «начени€ параметра не в допуске, что говорит о неисправности объекта.
  3. 3) ƒальше аналогично анализируютс€ обе получившиес€ части (3-е, 4-е и последующие разложени€ (как показано на рисунке 6).
  4. 4) ѕроцедура продолжаетс€, пока множество N=14 возможных состо€ний объекта диагностировани€ не будут разделены на отдельные состо€ни€.

„тобы упор€дочить дл€ дальнейшего осколки введЄм следующее обозначение дл€ каждого конкретного осколка:

√де m - номер разбиени€;

"H" - принимает значение 1 или 0 в зависимости от состо€ни€ строки матрицы;

n - номер осколка, счита€, что осколки всегда располагаютс€, начина€ с "1".

Ќапример, обозначение 3Ђ0ї6 значит, что это осколок при третьем разбиении дл€ значени€ "0". (впрочем, "1" всегда соответствуют нечетные значени€ "n", а Ђ0ї - четные)

Ќиже представлены результаты анализа дл€ прин€той конкретной функциональной модели на рисунке 3.

ѕервое разбиение по строке Z7, имеюща€ W7 = 0

z7, имеюща€ W7 = 0

¬ таблице 3.3. представлена матрица (осколок) после первого разбиени€ дл€ результатов проверки Ђ1ї, т.е. при введенных обозначени€х: 1Ђ1ї1. ƒл€ второго разбиени€ вз€та строка Z11, имеюща€ меньшее значение функции предпочтени€ W4 = 1

¬ таблице 3.4 представлена таблица после первого разбиени€ с Ђ0ї,, т.е. 1Ђ0ї,1.

ƒальше "заливкой" показаны строчки, выбранные дл€ следующих разбиений.

ƒл€ первого разбиени€ матрицы вз€та строка Z11, функци€ предпочтени€ которой W4 = 1.

S8

S9

S10

S11

S12

S13

S14

W4

z8

0

1

1

1

1

1

1

5

z9

1

0

1

1

1

1

1

5

z10

1

1

0

1

1

1

1

5

z11

1

1

0

0

0

1

1

1

z12

1

1

0

0

0

1

1

1

z13

1

1

0

0

0

0

1

1

z14

1

1

0

0

0

1

0

1

“аблица 3. - 1Ђ1ї1

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

W4

z1

0

1

1

1

1

1

1

5

z2

0

0

0

1

1

1

1

1

z3

1

1

0

1

1

1

1

1

z4

1

1

0

0

0

1

1

1

z5

1

1

0

0

0

1

1

3

z6

1

1

0

0

0

0

1

7

z7

1

1

0

0

0

1

0

7

“аблица 4. - 1Ђ0ї1

ћатрица после второго разбиени€ при Ђ1ї. ƒл€ 3-го разбиени€ вз€та строка Z13

ћатрица после второго разбиени€ при Ђ1ї

–езультаты третьего разбиени€:

–езультаты третьего разбиени€

–езультаты четвертого разбиени€:

–езультаты четвертого разбиени€

ѕо результатам разбиений получаем номера ‘Ѕ дл€ контрол€:

результат третьего разбиени€:

  • 3Ђ0ї2→13;
  • 3Ђ1ї4→11 и 12;
  • 3Ђ0ї4→10;
  • 3 Ђ1ї5→6 и 7;
  • 3Ђ0ї6→5;
  • 3 Ђ1ї7→4.

–езультат четвертого разбиени€:

  • 4Ђ0ї2 → 9.

–езультат п€того разбиени€:

  • 5Ђ1ї1 → 8;
  • 5Ђ0ї →14;
  • 5Ђ1ї15 → 2 и 3;
  • 5Ђ0ї16 →1.

ѕо полученным в результате анализа матрицы состо€ний номерам контролируемых ‘Ѕ дл€ определени€ неисправного блока строим алгоритм контрол€.


јлгоритм контрол€

јлгоритм контрол€

–исунок 2.  ак видно из алгоритма, максимальное количество элементарных проверок дл€ нахождени€ неисправного ‘Ѕ равно 5 (в данном случае ‘Ѕ 8 и 14)


«аключение

  1. 1.Ќа основе функционально-логической модели и инженерного способа разработан оптимальный алгоритм диагностировани€ гипотетической систем, котора€ моделирует систему автоматического контрол€ и мониторинга.
  2. 2. ѕроведен расчет и в результате получен алгоритм. ƒл€ прин€той модели максимальное число элементарных испытаний равно 5.