Системы технической диагностики

Автоматический поиск и локализация неисправностей (техническая диагностика) относятся к автоконтролю, так как при этом устанавливается представление между состоянием объекта контроля и заданной нормой.

В рассмотренных ранее системах автоконтроля устанавливается только факт работоспособного и неработоспособного состояний, т.е. параметры системы находятся в норме или за границами допустимых пределов.

В системах технической диагностики ставится более сложная задача: не только установление факта работоспособности, но и нахождение местоположения отказа, т.е. локализация неисправности. Это достигается специальными методами и способами поиска неисправностей, реализующимися алгоритмами диагностики. Восстановление отказавшей системы или устройства в результате нахождения места повреждений достигается в современной аппаратуре заменой отказавшего модуля работоспособным. Разделение на типовые модули упрощает поиск неисправностей и эксплуатацию аппаратуры.

Общее число возможных состояний объекта контроля при разделении его на N функциональных элементов для принятых условий поиска: .

Определение такого большого числа состояний даже при небольшом числе блоков связано с техническими трудностями. Поэтому ограничиваются предположениям, что отказал только один из блоков, то есть ограничиваются одиночными отказами, число которых равно числу блоков.

Функциональные модели являются удобной формой представления объекта контроля для поиска неисправностей во многих аналоговых и дискретных устройствах за исключением, например резервированных систем. В последнем случае используется логическая модель объекта контроля, которая строится также на основе структурной схемы. Отличие заключается в том, что входные и выходные сигналы рассматриваются как логические переменные, принимающие только два возможных значения: 0 -1. Состояния объекта контроля определяются путем формального применения алгебры логики.

Для поиска неисправностей применяются последовательный, комбинационный и различные сочетания последовательно-комбинационного метода, в соответствии с которыми разрабатывается программа поиска.

Последовательный метод заключается в таком построении процедуры поиска неисправностей, при котором информация о состоянии отдельных функциональных элементов вводится и логически обрабатывается последовательно. Реализация метода заключается в основном в определении очередности контроля выходных параметров функциональных элементов. Программа поиска при этом может быть жесткой и гибкой. Жесткая программа предусматривает контроль выходных параметров функциональных элементов в заранее определенной последовательности.

В отличие от этого по гибкой программе содержание и порядок последующих проверок зависят от предыдущих результатов. Такая программа требует более сложной логической обработки результатов контроля и применяется в комплексе с более производительными ЭВМ.

Системы для автоматического поиска неисправностей относят к отдельному классу систем технической диагностики, т.е. они отличаются более сложной логической частью, реализующей способы поиска неисправностей. Включение датчиков и структура системы технической диагностики существенно не отличаются от систем автоконтроля или от измерительных систем.

В связи с неограниченным разнообразием подлежащих диагностике устройств задачи автоматического поиска неисправностей могут быть решены только путем составления их упрощенных моделей и разработкой методов диагностики на модели. Наиболее часто устройства представляют в виде функционально-логической модели.

При комбинационном методе поиска неисправностей вначале вводятся все результаты контроля параметров, а затем они логически обрабатываются. Данный метод требует более сложной обработки.

Для реальных систем возможно большое разнообразие программ поиска неисправностей, требуется большой объем исходной информации о состоянии объектов контроля и сложная логическая обработка результатов контроля. Поэтому разработаны приближенные способы построения оптимальных программ поиска неисправностей. Эти программы в основном представляют собой многошаговый процесс поиска с выбором на каждом шаге лучшего варианта по экстремуму заданной функции предпочтения.

Наиболее распространены следующие способы построения программ поиска неисправностей:

· способ последовательного функционального анализа;

· половинного разбиения;

· время-вероятность;

· с применением информационного контроля;

· построения программ методом ветвей и границ;

· построения программы поиска по иерархическому принципу;

· инженерный.

Например, способ последовательного функционального анализа был одним из первых способов построения программ поиска неисправностей. При реализации данного способа сначала определяются основные функции: генерирования сигналов на выходе устройства; приема и преобразования сигналов; отображения сигналов; управления; электропитания и др.

Выполнение этих функций позволяет считать, что и все устройство выполняет поставленные перед ним задачи. Работоспособность всего устройства зависит от уровня контроля выполнения основных функций. Если не выполняется какая-то из перечисленных функций, то возникает задача поиска неисправностей. При этом параметр, вышедший за границы допусков, рассматривается как функция других аргументов.

Схему поиска неисправностей называют деревом функций. Автоматический поиск неисправностей в сложных системах относится к интересным и быстроразвивающимся направлениям в науке и технике.

Поисковая система телеизмерений

Использование методов сравнения для измерения частоты

Методы измерений

Реализация метода уравновешивающего преобразования в измерителях параметров электрической цепи

Вернуться в оглавление: Методы и средства измерений электрических величин