Файл: Уманский А.И. Обнаружение неисправностей в сложных электротехнических системах учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 44

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

33

ние 01000, может быть поставлен в соответствие известный в практике поэлементный способ, а классу 02000 соответствует спо­ соб функциональных групп (способ групповых проверок). Таким образом, процессы локализации неисправностей, входящие в ка­ кой-либо один класс, имеют в своей основе один и тот же спо­ соб локализации неисправностей. Терминология в отношении спо­ собов локализации неисправностей в электротехнических системах приведена также в таблице 2.1. Каждый способ наряду со своим наименованием (терминолошя) может иметь также кодовое обозна­ чение, идентичное обозначению соответствующего класса процессов локализации неисправностей.

Рассмотрев способы, приведенные в таблице 2.1, нетрудно заметить, что последние могут быть различной общности, т .е . некоторые из них могут, в свою очередь, состоять из несколь­ ких более конкретных способов. Связь между некоторыми способа­ ми является однозначной, т .е . применение одного способа неиз­ бежно приводит к необходимости реализации какого-либо другого способа. Отдельные способы являются несовместимыми. К ним от­ носятся те способы, которые не могут быть применены в одном и том же процессе локализации неисправностей. Взаимосвязь между отдельными способами локализации неисправностей является от­ ражением той связи, которая существует между отдельными клас­ сами соответствующих процессов. Эта взаимосвязь может быть на­ глядно представлена в виде "ветвящейся" схемы (рис.2 .2 .3 ),где отдельные способы представлены в виде прямоугольников, а лошческие связи между ними обозначены стрелками. Римскими цифра­ ми на схеме,обозначен порядковый номер признаков (табл .2 .1), на основе которых может быть проведена классификация приведен­ ных способов.

Отдельные фрагменты схемы, приведенной на рис.2 .2 .3 ,пред­ ставляют собой частные классификации способов локализации не­ исправностей последовательного типа, где способы, образованные на основе одного признака, т .е . стоящие на одной классифика­ ционной ступени (одной горизонтали), в логаческом плане явля­ ются соподчиненными. Для прослеживания связей между способами от более общего к менее общему с целью определения методов ло­ кализации неисправностей, целесообразно пользоваться классифи­ кационной нисходящей (родово-видовой) вертикалью.

В практике технической диагностики могут иметь место та­ кие процессы, которые реализуют более одного способа, относя-


34

Рис.2.2.3

S

35

щегося к одному и тому же классификационному признаку. Так, например, может встретиться случай, когда в ходе поиска отка­ завших элементов будут выполняться как поэлементные, так а групповые проверки, т .е . будет реализоваться как поэлементный способ локализации неисправностей, так и способ функциональ­ ных групп. Вышеуказанные процессы могут быть обозначены также посредством кода аналогично ранее описанному. Однако способы,

воснове которых лежит один и тот же классификационный признак,

вцелях избежания неоднозначности необходимо обозначать цифра­ ми, разделенными точкой с запятой.

Вкачестве примера запишем кодовое обозначение процеооа, который реализует следующие способы локализации неисправно­ стей: 10000, 01000, 02000, 00100, 00020, 00030, 00002. Так как второй и третий, а также пятый и шестой способы относят­ ся соответственно ко 2-му и 4-му признаку, то кодовое обозна­ чение указанного процесса локализации неисправностей будет

иметь вид: I I; 212; 32.

На основании схемы 2.2.3 легко составить общий перечень возможных процессов локализации неисправностей, которые в принципе могут иметь место в электротехнических системах. Та­

кой перечень содержит

24 процесса и имеет следующий вид:

I I I I I

IIII2

Н П З

III2 I

III22

III23

I22II

I22I2

12213

12121

I2I22

12123

I2I3I

I2I32

I2I33

22211

22212

22213

22121

22122

22123

22I3I

22132

22133

В ходе проектирования электротехнических систем необходи­ мо решать задачу, какой из вышеперечисленных процессов приме­ нительно к конкретной системе обладает максимальной эффектив­ ностью.

Предпосылкой к успешному решению этой задачи является ис­ следование сущности известных в настоящее время способов ло­ кализации неисправностей, а также сравнительная оценка этих способов и отдельных их комбинаций (стратегий поиска отказав­ ших элементов) с точки зрения эффективности.


36

Для решения целого ряда задач технической диагностики не всегда обязательно рассматривать все стороны процессов локали­ зации неисправностей. Иногда достаточно рассмотреть только отдельные его аспекты, которые наиболее полно соответствуют характеру решаемой задачи. В литературе по технической диаг­ ностике для обобщенного описания диагностических процессов применяется специальный термин "стратегия обнаружения отказав­

ших элементов” .

^

Так как стратегии отражают только отдельные

стороны реаль­

ных процессов, то они могут рассматриваться как

неполные сово­

купности (менее пяти) рассмотренных выше способов локализации неисправностей. На этой основе аналогично процессам каждой стратегии в пределах рассмотренной классификации может быть приписано строго определенное кодовое обозначение - пятираз­ рядное число. Наличие нуля в каком-либо разряде кодового обо­ значения стратегии означает, что последняя не учитывает той стороны реального процесса локализации неисправностей, которая характеризуется классификационным признаком, соответствующим номеру разряда содержащего нуль.

Изолированное рассмотрение отдельных способов (комбинаций способов) означает, что полученные количественные характери­ стики не зависят от того, совместно с какими другими способа­ ми будет применяться в реальных условиях исследуемый способ (комбинация способов). В силу вышеуказанного в настоящей гла­ ве будет автономно рассмотрена сущность способов локализации неисправностей, приведенных в таблице 2.1.

2.3. Способ "черного ящика"

Способ "черного ящика" не предусматривает наличия в си­ стеме промежуточных контрольных точек. Определение отказавших элементов производится посредством анализа информации, полу­ чаемой только с выхода диагностируемой системы. Известно,что, измеряя реакции системы при различных входных воздействиях, можно контролировать состояние отдельных ее функциональных групп элементов. Последовательное исключение из рассмотрения исправных групп приводит, как правило, к упрощению задачи ло­ кализации неисправностей. Учитывая, что в общем случае функцио­ нальные группы элементов являются пересекающимися, то можно утверждать, что в некоторых системах рассматриваемый способ


37

позволяет полностью решить задачу обнаружения отказавших эле­

ментов .

Из вышеизложенного следует что ОДНОЙ ИЗ предпосылок реа- лизации способа "черного ящика " в статических системах является знание функций

п ,=

 

 

при

П2 =

 

й

при

 

при

ni =

 

й .

 

при

nr = 4 V [ N ) J

 

ИЛИ

ГГ

1 1

при

у , =

^ , [ Ц

 

У г=

f2[ K

U

при

при

УГ

 

 

 

 

при

Ут = Гт1{тЧ

}т]

 

X = X J

 

 

х = * г

>

(3.1)

 

х= х 1

Х= Х т

•\

X = Х 1

X = х г

(3.2) '

х = х ;

X = х т

J

где

} .

-

множество параметров,

каждый из которых характе-

 

^

 

ризует состояние одного элемента,

входящего

в

 

 

 

^ -ю группу;

 

 

 

 

п,-

-

обобщенный параметр

J -й функциональной группы

 

 

элементов;

 

 

 

 

 

- реакция системы при воздействии на

ее входе

воз­

 

 

 

мущения х - ;

 

 

 

 

L

-

текущий номер элемента „функциональной группы.

 

£кзтественно, что инженерные методы расчета

систем предпо­

лагают знание только некоторых из приведенных функций, поэто­ му работа по определению последних должна предшествовать реа­ лизации способа "черного ящика". Необходимым (но недостаточ­ ным) условием определения отказавших элементов в системе этим способом является условие несовпадения множеств параметров, т .е .

i

Это условие накладывает определенные требования к подбору вход­ ных воздействий


 

38

<3'7 »

»

которые должны обеспечить решение задачи локализации неисправ­ ностей в данной системе.Соответствие между входными воздейст­ виями и контролируемыми группами элементов в конкретной систе­ ме можно представить в виде матрицы влияния, вид которой приве­ ден на таблице 3 .1 . Из матрицы видно, какие элементы (их пара­ метры) влияют на значение того или другого обобщенного парамет­ ра системы (они обозначены единицей).

Т а б л и ц а

3. 1

 

Входные

 

воздействия

системы

Параметры

 

хгрупп эле­

 

ментов

 

Парамет-Х\

 

ры эле-

 

ментов-

— е .

 

 

*2

е э

- _____ *Э

*7

ж2

х/

X

 

п1 Пг

ni

Пт

I

I

I

0

0

I

1

0

I

0

I

I

е.

0 I

0

I

____ и___

 

 

 

eN

V

I

0

0

I

 

 

 

 

В целях упрощения изложения таблица 3 .1

так же, как и фор­

мулы (3.1)

и (3.2) , соответствуют случаю,

когда одному вход­

ному воздействию отвечает только

один обобщенный параметр

и

каждый элемент системы характеризуется также только одним ка­ ким-либо параметром. В практике технической диагностики могут иметь место случаи, отличные от рассмотренного. Однако сущность рассуждений от указанного упрощения не изменится.

Второй предпосылкой успешной реализации способа "черного ящика" является знание допусков на обобщенные параметры систе-