Модели и методы предупреждения аварийных ситуаций и оценивания параметров надёжности систем

• Автор: Козлецов, Алексей Павлович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА Г МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ И ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАДЖНОСТИ СИСТЕМ .

1.1. Отказы в производственных системах.

1.2. Непрерывные и дискретные производственные системы

1.3. Методы обнаружения и прогнозирования отказов.

1.4. Метрические методы распознавания.

1.5. Методы выделения тренда

1.6. Показатели наджности и цензурирование данных

1.7. Постановка задач исследования

1.8. Выводы.

ГЛАВА 2. ОБНАРУЖЕНИЕ ПРИЗНАКОВ ОТКАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТАНАЛИЗА.
2.1. Обнаружение признаков отказа как скрытых компонент сигнала.
2.2. Основные положения вейвлетанализа.
2.3. Очистка данных от шумов
2.4. Выделение тренда с использованием вейвлетанализа
2.5. Построение модели диагностируемого объекта.
2.6. Метод обнаружения признаков отказа с использованием вейвлетпреобразования
2.7. Каноническая корреляция
2.9. Пример поиска признаков отказа.
2 Выводы
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ И ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗА ПО ЦЕНЗУРИРОВАННЫМ ВЫБОРКАМ
3.1. Оценка функции распределения по цензурированным выборкам .
3.2. Сглаживание оценки КапланаМейера
3.3. Оценивание функции выживаемости
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
4.1. Общее описание комплекса программ
4.2. Подсистема хранения данных.
4.3. Подсистема связи.
4.4. Подсистема анализа ретроспективных данных
4.5. Подсистема поиска признаков отказа.
4.6. Подсистема оценивания вероятности безотказной работы
4.8. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Создан программный комплекс для выявления признаков отказа из ретроспективных данных и поиска признаков отказа в текущих наблюдениях технологического процесса при выполнении НИР «Разработка алгоритмов и программного обеспечения поддержки принятия решений при управлении технологическим процессом варки стекла» (договор № от марта г. ИПТМУ РАН. Разработан программный комплекс «СВФ-анализ», на который получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программный комплекс, а также разработанные методы, использованы в учебном процессе СГТУ, что подтверждается актом внедрения. Создана программа оценивания функции выживаемости больных в офтальмологии. Внедрение программы в работу клиники глазных болезней г. Саратова позволило более точно определять интервалы повторного обследования больных. На программу получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты работы обсуждались и докладывались на 2-й Международной научной конференции «Аналитическая теория управления и её приложения» (Саратов, ), -й Международной конференции ММТТ (Воронеж, ), Всероссийском конкурсе инновационных проектов аспирантов и студентов (Москва, ), 3-й Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве» (Камышин, ), «Современные технологии в производстве» (Греция, ). Публикации. Основные положения диссертации отражены в публикациях, в том числе в одном журнале, рекомендованном ВАК. Без соавторов опубликовано 3 работы. Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 3 страницах и состоит из введения, четырёх глав, и заключения; список использованной литературы включает 7 наименований; диссертационная работа содержит рисунка. В первой главе рассмотрен объект исследования. Выполнен обзор методов прогнозирования отказов оборудования и оценивания вероятности безотказной работы. Вторая глава посвящена методу обнаружения признаков отказа с использованием вейвлет-анализа. Описана модель отказов оборудования линии производства листового стекла. В третьей главе описана модификация метода вейвлет-сглаживания оценки вероятности безотказной работы. Приведены результаты численных экспериментов, показывающих преимущество модифицированного метода перед методом вейвлет-сглаживания и классическими методами оценивания вероятности безотказной работы. Рассмотрено применение модифицированного метода в технике и медицине. Четвёртая глава посвящена реализации созданных и модифицированных методов в составе программного комплекса обнаружения признаков отказа. Заключение содержит выводы по работе. Глава 1. Под отказом понимается событие, состоящее в нарушении работоспособности объекта [, , ]. Отказы делятся на внезапные и постепенные. Наступлению постепенного отказа предшествует изменение одной или нескольких характеристик объекта. Простой оборудования из-за отказа - один из основных источников издержек современного предприятия. Несмотря на это, задача по наблюдению за оборудованием возлагается, как правило, на обслуживающий персонал. Сложность современных производственных комплексов зачастую не позволяет вовремя обнаружить неисправность и принять меры по её устранению [, ]. Поэтому часто отказ оборудования замечают только тогда, когда он привёл к серьёзным последствиям. Всё это говорит о большой важности создания средств обнаружения и прогнозирования отказов. По месту возникновения отказы классифицируются на отказы технологического оборудования, датчиков, исполнительных устройств, управляющих устройств, а также возмущения технологического процесса [, 3]. Возникновение любого из таких отказов сопряжено с риском остановки производства, однако отказы датчиков можно выделить как один из самых опасных типов отказа. Датчики - это «глаза» системы управления, и если они полностью отказывают или выдают неверное значение, система управления принимает на этой основе неверные решения. В результате поведение системы управления и состояние технологического объекта могут стать непредсказуемыми. Чаще всего встречается четыре типа отказов датчиков: дрейф, смещение, случайное искажение и полный отказ. Смещение имеет место в том случае, если значение, измеренное датчиком, отличается от истинного значения на постоянную величину.