Контроль достоверности информации в дублированных информационно-измерительных каналах АСУТП

• Автор: Бахметова, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Дзержинск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Характеристика проблемы контроля достоверности технологической информации и выбор направления исследований .

1.1 Анализ методов контроля достоверности технологической информации .

1.1.1 Методы контроля достоверности информации, позволяющие обнаружить полный отказ информационноизмерительного канала
1.1.2 Методы контроля достоверности информации, позволяющие обнаружить частичный отказ информационноизмерительного канала
1.2 Анализ методов диагностики технических систем для решения задач контроля достоверности технологической информации

1.2.1 Методы идентификационного подхода к диагностике технических систем.

1.2.2 Методы инвариантного подхода к диагностике технических систем

1.2.3 Сравнительный анализ методов диагностики технических систем

1.3 Методы искусственного интеллекта в решении задач контроля достоверности технологической информации.
1.4 Постановка задач исследования
1.5 Выводы.
Глава 2. Методика комплексной оценки достоверности информации на базе экспертной системы.
2.1 Анализ структуры информационных задач оценки достоверности информации.
2.2 Обобщенная методика определения коэффициента недостоверности.
2.3 Алгоритм расчета коэффициента недостоверности по отклонению от прогнозируемого значения, характеризующий обнаружение полного отказа
2.3.1 Многоступенчатый алгоритм обнаружения полного отказа.
2.3.2 Алгоритм расчета коэффициента недостоверности по отклонению от прогнозируемого значения
2.4 Алгоритм расчета коэффициента недостоверности по отклонению от значения, полученного по математической модели
2.5 Расчет вспомогательных параметров.
2.6 Алгоритм, учитывающий корреляционные связи между контролируемыми параметрами.
2.7 Экспертная система комплексной оценки достоверности информации.
2.7.1 Структура экспертной системы
2.7.2 База данных экспертной системы
2.7.3 Блок вербализации значений
2.7.4 База знаний экспертной системы
2.7.5 Решатель экспертной системы.
2.8 Особенности работы системы для оценки достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП.
2.9 Выводы.
Глава 3. Экспериментальные исследования алгоритма комплексной оценки достоверности информации.
3.1 Реализация системы комплексной оценки достоверности информации в системе МаОаЬ.
3.2 Формирование тестовых сигналов от дублированных информационноизмерительных каналов.
3.3 Апробация алгоритмов системы комплексной оценки достоверности информации
3.3.1 Экспериментальная апробация алгоритма расчета коэффициента недостоверности по отклонению от прогнозируемого значения.
3.3.2 Экспериментальная апробация алгоритма расчета коэффициента недостоверности по отклонению от значения, полученного по математической модели.
3.3.3 Экспериментальная апробация алгоритма, учитывающего корреляционные связи между контролируемыми параметрами
3.4 Работа системы комплексной оценки достоверности информации в условиях различных тестовых сигналов
3.5 Выводы
Глава 4. Промышленная апробация системы комплексной оценки достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП
4.1 Интеграция системы и промышленного программного обеспечения.
4.2 Реализация алгоритма контроля комплексной оценки достоверности информации в системе управления производством стиролакриловой дисперсии
4.2.1 Описание критического технологического процесса производства стиролакриловой дисперсии
4.2.2 Аппаратное обеспечение системы управления на базе промышленнотехнического комплекса i.
4.2.3 Организация взаимодействия системы и системы i
4.3 Визуализация процесса контроля достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП.
4.4 Выводы
Заключение
Список литературы


Анализ показал необходимость комбинирования различных методов, так как нет единого метода, удовлетворяющего всем требованиям, предъявляемым к контролю достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП. Комбинация классических и интеллектуальных методов дает тот оптимум, который позволяет наиболее эффективно и качественно осуществлять контроль достоварности информации. Все это позволило сделать вывод о необходимости разработки новой комплексной методики контроля достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП, основанной на преимуществах методов идентификационного и инвариантного подходов к диагностике технических систем на базе экспертной системы. Во второй главе сформулирована задача разработки концепции системы комплексной оценки достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах АСУТП. Основу концепции составляет совокупность экспертной системы и методов идентификационного и инвариантного подходов к диагностике технических систем. Предложена обобщенная методика определения коэффициента недостоверности и алгоритмы его расчета. Для расчета другой группы параметров, характеризующей состояние ИИК, используется алгоритм, учитывающий корреляционные связи между контролируемыми параметрами. Разработана структура экспертной системы па основе продукционной модели представления знаний в виде ориентированного Играфа. В четвертой главе показана возможность использования системы комплексной оценки достоверности информации в промышленных системах управления путем интеграции в БСАЭАсистему. Предложена реализация данной системы на производстве стиролакриловой дисперсии на ООО Компания ХОМА завод НОВОПЛАНТ. Описан технологический процесс производства стиролакриловой дисперсии и аппаратнопрограммное обеспечение системы управления. Визуализация процесса контроля достоверности информации осуществляется через основной видеокадр БСАЛАсистемы УпСС. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на III Всесоюзной молодежной научнотехнической конференции Будущее технической науки Нижний Новгород, г. IV Международной молодежной научнотехнической конференции Будущее технической науки Нижний Новгород, г. V Международной молодежной научнотехнической конференции Будущее технической науки Нижний Новгород, г. XIX Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях ММТТ Воронеж, г. XII Нижегородской сессии молодых ученых технические науки Н. Новгород, г. VI Международной научнопрактической конференции Неразрушающий контроль и техническая диагностика Москва, г. VI Международной молодежной научнотехнической конференции Будущее технической науки Нижний Новгород, г. Публикации. По результатам научных исследований опубликовано печатные работы 9 статей, 5 из которых в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ от г. ГЛАВА 1. При решении задач АСУТП достаточно часто возникает вопрос о достоверности информации поступающей от первичных преобразователей. В технической литературе термин достоверность включает в себя два понятия достоверность контроля и достоверность измерения, которые следует разграничивать. Достоверность измерений качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины 2. Другими словами, специалисты этой области обеспечивают достоверность обработки информации, выполняют функции очистки данных от физического и информационного шума, присутствующего в управляемой системе, а также синхронизацию данных по времени. Существует большой ряд работ посвященной этой тематике , но они не затрагивают проблему достоверности контроля. Достоверность контроля устойчивое соответствие результатов контроля действительному значению контролируемой величины 2. Контроль достоверности информации в дублированных информационноизмерительных каналах НИК не производится, а диагностика ИИК на практике осуществляется в основном за счет технических средств. В этом случае система реагирует только на наличие или отсутствие сигнала в информационном канале и соответствие диапазону его физической реализуемости.