Система поддержки принятия решений по диагностированию состояния индукционных плавильных установок

• Автор: Костюкова, Анастасия Петровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНР1Е
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ДИАГНОСТИРОВАНИЮ СОСТОЯНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

1.1 Современное состояние систем диагностирования индукционных плавильных установок

1.2 Сопоставительный анализ методов и средств

диагностирования индукционных плавильных установок

1.3 Анализ способов получения модели распределения тепла в

1.4 Состояние вопроса и постановка задачи исследования

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛА В ИНДУКЦИОННЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

2.1 Теоретическое определение взаимосвязи распределения тепла

в ИПУ и неисправности футеровки
2.2 Модель распределения тепла в ИПУ с учетом объемного
распространения тепловых потоков
2.3 Методика моделирования распределения тепла в ИПУ
2.4 Компьютерное моделирование взаимосвязи распределения тепла в ИПУ и неисправности футеровки
Выводы по второй главе
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО
ДИАГНОСТИРОВАНИЮ СОСТОЯНИЯ
ИНДУКЦИОННЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
3.1 Метод локализации места неисправности и прогнозирования
состояния ИПУ по термограмме поверхности
3.2 Формирование механизма логического вывода для принятия
решений о неисправности ИПУ
3.3 Формирование базы правил системы поддержки принятия
решений но диагностированию состояния индукционной плавильной установки
3.4 Разработка алгоритмов функционирования системы
поддержки принятия решений но диагностированию состояния индукционной плавильной установки
Выводы по третьей главе
л
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ДИАГНОСТИРОВАНИЮ СОСТОЯНИЯ
ИНДУКЦИОННЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
4.1 Экспериментальное определение взаимосвязи распределения
тепла в ИЛУ и неисправности футеровки
4.2 Проверка достоверности и адекватности моделей
распределения тепла в ИПУ
4.3 Оценка перспектив использования предложенного метода
локализации места неисправности и прогнозирования состояния ИПУ по термограмме поверхности
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Сокращение
i i анализ последствий и причин отказов ДФ Дефект
ЖЦ Жизненный цикл
ИПУ Индукционная плавильная установка
ПАК Программноаппаратный комплекс
СД Система диагностирования
СНЭ Сложнонагруженный нагревательный элемент
II I Система поддержки принятия решений
СУ Система управления
ТСД Технические средства диагностирования
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Разработать математические модели распределения тепла в ИПУ для решения задачи идентификации неисправности ИПУ в процессе принятия решений но ее диагностированию с учетом реологических преобразований на основе законов теплопередачи. Разработать метод и алгоритмы идентификации неисправности ИПУ для распознавания термограмм поверхности с использованием самоорганизующейся нейронной сети. Разработать алгоритмы поддержки принятия решений о неисправности ИПУ на основе базы правил, сформированной по результатам анализа последствий и причин отказов. Разработать программное обеспечение системы поддержки принятия решений о состоянии ИПУ в процессе се функционирования. Оценить эффективность системы поддержки принятия решений о состоянии ИПУ на основе экспериментальных данных. Методы исследования: Теоретические исследования проведены с использованием методов теории автоматического управления, теории управления рисками, теории графов, теории вероятности; для моделирования распределения тепла в ИПУ использовался пакет СОМЕОЬ МнШр! Программное обеспечение разрабатывалось в среде Ое1рШ7 с использованием библиотек DevExpress и технологии АсНусХ. ИЛУ в целом. Разработаны метод и алгоритмы идентификации неисправности ИЛУ на основе термограммы поверхности ИЛУ, отличающиеся использованием нейросетевых алгоритмов для локализации места неисправности, что позволяет определять область неисправности или риска с меньшей погрешностью. Разработано алгоритмическое обеспечение системы поддержки принятия решений, основанное на использовании предложенной базы правил, отличающееся использованием термограммы поверхности как основного диагностического параметра, что позволяет прогнозировать состояние ИЛУ. С/см). Применение разработанного программно-аппаратного комплекса системы принятия решений по диагностированию ИЛУ, использующего нейросетевой алгоритм локализации неисправности, позволяет автоматизировать поиск места неисправности, снизить погрешность локализации неисправности, увеличить время наработки на отказ до %, снизить затраты на восстановление после аварии до %. Апробация результатов работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на: Всероссийских студенческих научно-технических конференциях «Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники» ( -, г. Воронеж); Международной научной конференции «Наука и образование» (, г. Белово); Международной молодежной научной конференции «XIV Туполевские чтения» (, г. Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» ( - , г. Москва); IX Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» (, г. Новочеркасск); на Международных научно-практических интернет-конференциях «Информационные технологии в науке и образовании» (, , г. Шахты); IV Всероссийской научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде МАТЬЛВ» (, г. Астрахань); V Всероссийской зимней школы-семинара аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы в науке и технике» (, г. Воронеж); IV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (, г. Ставрополь); IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве ИТНОП-» (г. Орел); I Всероссийской научно-практической конференции «Интеллект. Инновации. Информация. Инвестиции. Институты. Инфраструктура» (, г. Москва); на конкурсе «У. М.Н. И.К. Башкортостан »; Зворыкинской смене форума Селигер-. Результаты диссертационной работы внедрены в рамках выполнения работ по проекту «Программно-аппаратный комплекс диагностики состояния индукционной тигельной печи» по программе «У. М.Н. И.К. Математические модели распределения тепла в ИПУ для решения задачи идентификации неисправности ИПУ с учетом реологических преобразований, позволяющие получить зависимость глубины прогорания футеровки от превышения температуры на поверхности ИПУ и выявить зависимость теплового поля поверхности ИПУ от внутренней неисправности.