Разработка структурной схемы и алгоритма мониторинга технического состояния судовых систем автоматического управления

• Автор: Гора, Григорий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ СУДОВОЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ РАБОТЫ СУДОВЫХ СИСТЕМ
1.1. Выбор среды передачи информации
1.2. Обоснование структурной схемы локальной судовой сети... 13 Глава 2. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РУЛЕВОГО
ПРИВОДА
2.1. Методика перехода из предметной области в информационное пространство контролируемой системы
2.2. Методика составления матрицы ситуационных кодов и информационной модели систем
Глава 3. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ И ЗАПОЛНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТРИЦ СИСТЕМЫ
3.1. Разработка способа кодирования информации
3.2. Распределение информации по матрицам
3.3. Пример кодов при типовых нештатных ситуациях
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ
4.1. Программа мониторинга
4.2. Примеры моделирования нештатных ситуаций
4.3. Коды нештатных ситуаций
Заключение
Список опубликованных работ по теме диссертации
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение технической безопасности плаванья судов осуществляется работой большого количества систем (судовое техническое оборудование), к которым предъявляются высокие требования по надежности. В связи с тем, что работа судовых систем взаимосвязана, то сбой в работе одной из них отражается на работе других. По данным [90] «...около 15 % аварий на флоте являются следствием внезапного отказа судового оборудования». Традиционная технология принятия
управленческих решений при возникновении нештатных ситуаций основывается на использовании документации на бумажных носителях, её объем и правила применения не обеспечивают оперативного проведения оценок процессов, которые должны быть выполнены с упреждением по отношению к результатам возникших нештатных ситуаций.
В середине 80-х годов усилиями рабочей группы специалистов Минморфлота (ЦНИИМФ, ЛВИМУ им. адм. Макарова), Минрыбхоза СССР (Гипрорыбфлот), Минприбора (ЛНПО «Электронмаш») и Минсудпрома (НПО «Аврора») была разработана первая концепция комплексной автоматизации транспортных и промысловых судов на основе интегрированной общесудовой системы управления, получившей наименование «Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) судна». Предлагалось, систему представить как человеко-машинный комплекс рассредоточенных по судовым помещениям автономных микропроцессорных систем (станций), объединенных локальной сетью передачи данных и обеспечивающих эффективное управление как отдельными судовыми объектами и технологическими процессами, так и судном в целом». Однако, впоследствии, ни каких-либо характеристик, ни отзывов о работе этой системы в литературе найдено не было.
На современном этапе развития вычислительной техники и компьютерных технологий можно расширить объем задач, решаемых АСУ

ТП судна, в частности, задачей мониторинга состояния судовых технических устройств [27-29, 100, 103].
На данное время разработано и действует достаточное количество систем, осуществляющих мониторинг состояния оборудования. Так, например, система мониторинга движения транспорта по магистралям города, система , пожарного оповещения, система мониторинга контролируемых параметров судового дизеля. Из систем специального назначения запатентованы (наиболее близкие по теме): автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции, система мониторинга электрических линий распределения электроэнергии в единую энергосистему, система мониторинга для предоставления указания на наличие неисправностей, обнаруженных в рабочих параметрах устройств в самолете, автоматизированная система мониторинга надежности и безопасности сложных технических объектов. НИЦ электротехнического университета, г. Санкт-Петербург. Обзф научной литературы по темам, связанным с проблематикой диссертации, показал, что все современные системы мониторинга решают задачу технического состояния конкретного устройства, и не анализируют связи с состоянием других объектов, разнесенных с ним в пространстве.
Объекты контроля (ОК) в системе могут находиться в сложных взаимосвязях - это может быть последовательное соединение объектов, параллельное, или соединение в виде обратной связи, либо состояние какого-либо контролируемого объекта может описываться несколькими взаимозависимыми координатами. Анализ внешнего окружения для каждого из контролируемых объектов системы и направления развития процесса в системе позволит дать упреждающую информацию о возможном изменении его состояния.
При разработке системы мониторинга решается ряд задач, из которых выделим следующие задачи.
1. Построение каналов передачи информации.

состоять из двух подсистем. Первая подсистема - опрашивает линии, подготавливает данные и определяет момент, место и распространение нештатной ситуации. Вторая - наиболее ответственная часть системы мониторинга - база знаний. База знаний составляется по результатам тестирования работы контролируемой системы в различных ситуациях и условиях плавания судна. Используя полученные от первой подсистемы коды и собственную информацию, программа работы второй подсистемы определяет возможные последствия от возникшей нештатной ситуации.
В базе знаний хранятся данные, по которым можно оценить точность и быстродействие системы при различных состояниях (отличных от нормативных) объектов контроля и окружающей среды. Кроме числовых данных, в базе (для всех возможных переборов ситуационных кодов окружения контролируемого объекта) должна храниться текстовая информация о возможном направлении развития процесса, и должна быть организована возможность выдавать информационные и рекомендательные сообщения оператору.
Алгоритм, управляющий работой базы знаний, должен:
- пополнять базу знаний новой информацией,
- «сшивать» текстовую информацию,
- подсчитывать часы, отработанные каждым элементом системы привода руля,
- вести статистику аварий, контролируя частоту появления одного и того же кода,
- объединять работу базы знаний и системы, делающей рекомендательные заключение по анализу статистики появления кодов.
Вопросы, связанные с организацией базы знаний, в работе не рассматривались.