WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Это условие означает, что повышение уровня организации будет увеличиваться, если увеличивать число состояний СЧ СК.

На основании (4) и (5) уравнение (6) можно переписать в следующем виде:

. (8)

Для вычисления количественного показателя организации как меры изменения организации сложных систем может быть использована следующая функция, характерная для комбинаторной теории информации:

, (9)

где N – число СЧ в системе; k=1,443 – постоянный коэффициент.

Разностный критерий для оценки уровня абсолютной организации элементной структуры СЧ СК:

. (10)

На основании (4) и (5) уравнение (10) можно переписать в следующем виде:

. (11)

На рис.2 представлены графики изменения уровня абсолютной организации (сплошные линии) и относительного уровня организации (пунктирные линии) в зависимости от числа состояний исследуемого СК.

Уравнения (8) и (11) позволяют решать задачи управления совершенствованием структуры СЧ СК.

Рис.2. Графики зависимости уровня абсолютной организации
и относительного уровня организации от числа состояний СК

Рис.3. Графики зависимости уровня абсолютной организации
и относительного уровня организации от значений

Из рис.3 видно, что график изменения уровня абсолютной организации (сплошные линии) всегда изображается гипотенузой равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами, равными, и только в случае вырождается в точку, которой приписывается значение уровня организации, равное нулю.

Полученные результаты позволяют производить количественный анализ структуры создаваемых СЧ СК.

Для оценки и сравнения комплексных технических решений и проектов предложено использовать ряд симплексных характеристик качества.

Показатель равномерности потока обслуживаемых РКН, применение которого имеет смысл при :

, (12)

где – установившийся период функционирования СЧ СК; – время окончания всех операций процесса обслуживания РКН; m – количество обслуживаемых РКН; n – вид технологической операции выполняемой с одной РКН.

Показатель производительности СЧ СК

. (13)

Показатель расхода времени на обслуживание одной РКН:

. (14)

Показатель равномерности функционирования СЧ СК (для режима ритмичного функционирования):

. (15)

Показатель неравномерности использования СЧ (для режима ритмичного функционирования):

, (16)

где – период развертывания; – период свертывания.

Показатель совмещенности специализированных потоков технологических операций во времени:

, (17)

где – продолжительность технологических операций с РКН, выполняемых параллельно; – продолжительность последовательных технологических операций.

Все эти показатели играют определяющую роль в системе качества создаваемых СЧ СК, характеризуя их эффективность [17,18,19].

Проработаны вопросы формирования структуры СЧ СК. Практическое значение этих результатов заключается в том, что они позволяют на ранних стадиях проектирования производить количественный анализ структуры создаваемых СЧ СК с целью исследования возможных вариантов структуры для выбора базового варианта, отличающегося максимально возможной простотой и максимально возможным уровнем организации.

Для получения обобщенного показателя качества СК необходимо учитывать весомость отдельных групп показателей качества по следующей зависимости:

, (18)

где – коэффициенты весомости групп; – коэффициенты показателей качества.

В свою очередь, коэффициент весомости определяют в зависимости от предъявляемых к СК требований. Каждая группа показателей качества, в свою очередь, характеризуется переменным количеством компонентов в зависимости от вида и назначения СЧ СК. Такие компоненты имеют различную весомость и могут быть определены по выражению:

, (19)

где – коэффициенты весомости компонентов j; – компоненты, формирующие группу j.

Таким образом, зависимость (19) для определения коэффициента качества СК принимает вид:

, (20)

где S, r, U – количество компонентов в группах (1,2,…,N); n – число групп показателей качества.

Выбор оптимального варианта структуры СК является главной задачей начальных стадий создания (исследований, технических предложений, эскизных проектов). Главное внимание в этом аспекте уделено разработке математических моделей, позволяющих формализовать и исследовать предлагаемые варианты структуры СК. Одной из задач в данной главе является исследование и систематизация мероприятий по анализу надежности СК. Предложены математические модели, применяемые для оценки уровня качества создаваемых СЧ СК, выполнена их классификация и предложены средства для их программной реализации [1,3].

Приведен пример программной реализации этих моделей – на основе методики расстановки датчиков контроля состава воздушной среды в системах взрывопредупреждения (рис.4-5) [1,3,5].

Подсистема автоматизированных расчетов по расстановке датчиков контроля газовоздушной среды была протестирована на показателях, использованных для проектирования систем газового контроля по международному проекту "Морской старт" (рис.6). Проведенные с помощью созданного компьютерного модуля расчеты показали высокую точность, быстроту вычислений и адекватность по отношению к реальным процессам.

Рис.4. Расчет минимальной
интенсивности утечки газа

Рис.5. Расчет высоты расположения
датчиков

Рис.6. Размещение технологического оборудования и системы газового контроля на нижнем ярусе стартовой платформы:

1 – технологическое оборудование системы заправки горючим; 2 – оборудование системы заправки кислородом; 3 – система производства сжатых газов; 4 – помещения системы обеспечения сжатыми газами; 5 – оборудование и технические средства пожарной системы; 6 – технологическое оборудование воздушной системы обеспечения термостатирования; 7 – система охлаждения; 8 – гидростанция и контрольная аппаратура пультов управления; 9 – рессиверная; 10 – хранилища ЗИП технологического оборудования и комплексной автоматизированной системы управления подготовкой пуска; 11 – мастерские для ремонта технологического оборудования, аппаратуры и машинного отделения; 12 – комната телефонной связи; 13 – технологические помещения, в которых необходим контроль газовоздушной среды.

Сформирована общая модель надежности СК. Рассмотрены подходы к составлению матриц состояний и переходов. Описана модель надежности СК системой дифференциальных уравнений.

Третья глава посвящена решению задач обеспечения качества СК при их эксплуатации.

Исследованы типовые подходы к обеспечению качества, применяемые при эксплуатации СК. Проанализировано обеспечение и контроль качества СК и его СЧ при их эксплуатации. Рассмотрены средства контроля технического состояния СЧ СК. Сформулировано методическое обеспечение управления техническим состоянием СЧ с учетом результатов мониторинга.

Разработана методика, предназначенная для контроля СК при эксплуатации. Использование представленной методики производится с целью оценки возможности продления срока эксплуатации СЧ СК [9]. Программный модуль на основе данной методики значительно упрощает работу инженера, который производит контроль над СК. Разработанная программная реализация данной методики входит в состав автоматизированной системы обеспечения и контроля качества.

Оценка и прогнозирование срока службы СЧ СК рассматриваются как процесс определения времени достижения контролируемым параметром своего предельного значения. Предельное значение контролируемого параметра СЧ СК определяется нормативной технической, конструкторской или эксплуатационной документацией.

Теоретической основой оценки и прогнозирования срока службы СЧ СК при его продлении является обработка результатов наблюдений и измерение контролируемого параметра через некоторые интервалы времени методом наименьших квадратов. В качестве аналитической функции в настоящей методике используется квадратичная зависимость изменения контролируемого параметра от времени

, (21)

где – неизвестные коэффициенты; t – временной параметр; y – контролируемый параметр СЧ СК.

В методике рассматриваются ситуации как монотонного убывания, так и монотонного возрастания контролируемого параметра. При этом если контролируемый параметр монотонно возрастает, то его наблюдаемые значения пересчитываются в монотонно убывающие по формуле:

, (22)

где – значения монотонно возрастающего контролируемого параметра СЧ в i-й момент времени контроля; – предельное значение монотонно возрастающего контролируемого параметра СЧ СК; – пересчитанное значение монотонно возрастающего контролируемого параметра СЧ СК в монотонно убывающий в i-й момент времени контроля.

Методика разработана для ситуаций, в которых контроль параметра СЧ СК осуществляется через произвольные интервалы времени, что является наиболее эффективным при подтверждении срока их эксплуатации, то есть

. (23)

Возможно использование методики при контроле параметров СЧ СК через равные интервалы времени, то есть

. (24)

Исходные данные для оценки и прогнозирования срока службы СЧ СК при продлении срока их эксплуатации следующие: – срок службы СЧ СК при i-м контроле параметра; – значение контролируемого параметра СЧ СК в i-й момент измерения; – предельное значение (верхнее или нижнее) контролируемого параметра СЧ СК в соответствии с нормативной документацией и др.

Для оцениваемой СЧ через некоторые произвольные интервалы срока службы, начиная со значения t1, производятся измерения контролируемого параметра, характеризующего его различные состояния.

Для оценки срока службы СЧ обычно проводится свыше десяти измерений контролируемого параметра. Результаты измерений монотонно убывающего или монотонно возрастающего контролируемого параметра заносятся в таблицу, для чего создан специализированный программный модуль.

Если контролируемый параметр СЧ СК с увеличением его срока службы монотонно возрастает, то результаты измерений пересчитываются по формуле (22).

С использованием исходных данных и данных из таблицы 1 рассчитываются следующие величины:

; (25)

, (26)

где H – время, не превышающее одной десятой времени эксперимента; время за которое проводились наблюдения; количество циклов, которое может отработать СЧ при i-м контролируемом параметре.

Таблица 1. Результаты измерений

Измеряемые и пересчитанные величины

№ измерения

1

2

i

N

С использованием данных таблицы 1, а также значений, полученных по формулам (25) и (26), определяются следующие параметры математической модели (рис.7-8):

; ; ; (27)

; ; ;. (28)

Рис.7. Рабочее окно определения
параметров математической модели

Рис.8. Пользовательское окно на этапе выбора значения параметра

Далее определяются оценки коэффициентов квадратичной зависимости:

, (29)

где ; ; ;

; ;.

Определяются средние квадратические отклонения оценок, полученных по формуле:

, (30)

где (31)

Вычисляются оценки средней квадратической зависимости

(32)

где – коэффициент, значения которого выбирают табличным способом в зависимости от значения доверительной вероятности Р и числа степеней свободы (рис.8). Как правило, на практике доверительный интервал P выбирается на уровне 0,900,96.

Определяется уточненная оценка значения, для чего применяется система равенств

(33)

где (34)

. (35)

На завершающем этапе работы с системой оценивается срок службы СЧ СК для заданной доверительной вероятности P

(36)

где ; (37)

; (38)

. (39)

Полученная оценка как значение времени, по истечении которого контролируемый параметр достигает своего предельного значения, используется для принятия решения при подтверждении срока эксплуатации СЧ СК или увеличения этого срока сверх значения, установленного при проектировании [9].

В четвертой главе представлены результаты разработки программно-методического базиса автоматизированной системы обеспечения и контроля качества. Рассмотрена реализация основных функциональных модулей автоматизированной системы обеспечения и контроля качества СК. Приведено описание основных компонентов разработанной системы.

Автоматизированная система обеспечения и контроля качества является многомодульным программным продуктом, предназначенным для решения задач управления качеством СК. Данные поступают на вход одного модуля, обрабатываются и, при необходимости, передаются последующим модулям. Под необходимостью передачи данных в следующие модуль понимается то, что результаты обработки информации, выходящие из предыдущего модуля, при условии достаточности являются конечными и пойдут на выход из автоматизированной системы качества в составе общего решения [12].

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»