WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству УДК 621.382:681.518.54:519.87 ББК 32.973.26-04 Камчатский государственный технический университет П60 Международная академия наук экологии и безопасности Рецензенты:

жизнедеятельности (Камчатское отделение) С.Е. Кузнецов, доктор технических наук, профессор начальник кафедры судовых автоматизированных электроэнергетических систем ГМА им. адмирала С.О. Макарова, С.Е. Макаров, доктор технических наук, профессор заведующий кафедрой радиоэлектронных систем защиты информации Санкт-Петербургского государственного технического университета ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ Портнягин Н.Н., Пюкке Г.А.

ДИАГНОСТИКИ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ П60 Теория и методы диагностики судовых электрических средств автоматизации. – Петропавловск-Камчатский: КамАВТОМАТИЗАЦИИ чатГТУ, 2003. – 112 с.

ISBN 5–328–00043–9 Книга посвящена основам технической диагностики судовых электрических средств автоматизации, включая сложное элек тронное оборудование. Рассмотрены теоретические и методологические аспекты диагностики и регулирования судовой электронной аппаратуры.

Для специалистов в области технической эксплуатации судовых электроэнергетических систем, аспирантов и студентов морских специальностей вузов.

УДК 621.382:681.518.54:519.87 ББК 32.973.26-04 ISBN 5–328–00043–9 © КамчатГТУ, 2003 Петропавловск-Камчатский © Портнягин Н.Н., 2003 2003 © Пюкке Г.А., 2003 2 2.2.1. Построение логической модели диагностики СИФУ.................................................................... 68 2.2.2. Построение алгоритма поиска дефектов методом изоварных характеристик........................................... 81 CОДЕРЖАНИЕ 2.2.3. Автоматизация процесса диагностирования методом изоварных характеристик........................................... 85 Глава 3 Разработка метода изоварных характеристик для диагностирования Введение............................................................................... множественных дефектов..................................................... Глава 1. Анализ методов и средств 3.1. Вероятностная модель оценки состояния ОД диагностирования судовых электрических на основе изоварных характеристик......................................... средств автоматизации …........................................................ 3.2. Алгоритм и методика построения области 1.1. Задачи и методология технического работоспособности..................................................................... диагностирования....................................................................... 3.3. Диагностика СЭСА методом изоварных 1.2. Характеристика судовых электрических характеристик с применением нейросетей.............................. средств автоматизации как объекта диагностирования.......... Заключение.......................................................................... 1.3. Методы технического диагностирования.................. Список использованной литературы................................. 1.3.1. Методы поиска дефектов.......................................... 1.3.2. Методы диагностирования, основанные на использовании функциональных и логических моделей объекта диагностирования......................................... 1.3.3. Методы диагностирования, основанные на использовании аналитических диагностических моделей объекта диагностирования........................................ 1.3.4. Экспериментальные методы разработки диагностических моделей.......................................................... 1.4. Средства технического диагностирования................ 1.4.1. Анализ и характеристики средств диагностирования судового электрооборудования................. 1.4.2. Структура и проектирование технических средств диагностирования......................................................... 1.5. Выводы и постановка задач исследований................ Глава 2. Разработка метода изоварных характеристик для диагностирования судовых электрических средств автоматизации............................................................ 2.1. Построение и анализ диагностических моделей....... 2.1.1. Формирование множества диагностических параметров.................................................. 2.2. Методика диагностирования (на примере диагностики СИФУ)............................................. 3 Назрела необходимость готовить во всех вузах рыбной про мышленности студентов по специальности «Техническая диагно стика и компьютерные технологии в промышленном рыболовстве».

Материал, изложенный в книге, является частичным обобще нием опыта авторов, в течение ряда лет занимавшихся вопросами технической диагностики и параметрического регулирования средств судовой автоматики.

Высокая техническая культура современного производства Авторы надеются, что книга будет полезна студентам и пренемыслима без постоянного совершенствования методов контро- подавателям вузов, а также инженерам, интересующимся вопроля технического состояния объектов промышленности. Отсутст- сами технической диагностики.

вие технических средств контроля и регулирования, их малая эф- фективность приводят к возникновению аварийных ситуаций в производстве, низкой эффективности эксплуатации, дополни- тельным затратам на ремонт.

С другой стороны, сложность современных технических сис- тем требует компьютерной грамотности инженера и использова- ния персональных ЭВМ, которые практически неограниченно расширили возможности для эксперимента. Квалификация со- временного инженера определяется умением использовать вы- числительную технику, навыками программирования, математи- ческого моделирования, умением принятия адекватных решений при конструировании, проектировании и управлении. Творчески мыслящий, теоретически подготовленный и имеющий достаточ- ный практический опыт инженер сегодня определяет развитие науки, техники, внедрение передовых решений в жизнь.



В настоящее время математическое и программное обеспече- ние, направленное на решение актуальных задач контроля и регу- лирования технического состояния объектов производства и, в частности, средств автоматики, отстает от потребностей произ- водства. Это объясняется недостаточной подготовкой инженеров данного профиля, низким кадровым обеспечением вузов рыбной промышленности специалистами в области технической диагно- стики и компьютерных технологий, а также отсутствием необхо- димого количества учебных пособий.

Разрешить многие проблемные задачи эксплуатации флота рыбной промышленности можно, лишь научив инженеров разра- батывать математические модели диагностических систем и сис- тем параметрического регулирования, алгоритмы и программы их расчета, проектирования, настройки и оптимизации.

5 зов. Вследствие этого простои судов, вызванные ремонтом обору дования, и связанные с ними убытки существенно возрастают.

В настоящее время совокупные затраты на техническое об служивание судов за амортизационный срок службы в два-три ВВЕДЕНИЕ раза превышают их строительную стоимость. Расходы, связанные с ежегодным ремонтом судов, достигают половины сумм, расхоПрименение электрических средств автоматизации (ЭСА) на дуемых на строительство нового флота. Проблема снижения этих судах современного флота позволяет повысить эффективность расходов всегда являлась и является одной из важнейших техниработы различных систем и механизмов, способствует повышению ко-экономических задач.

производительности труда судовых экипажей, дает значительный Оборудование, поставляемое из-за границы, зачастую постуэкономический эффект, сокращает затраты энергии и материалов. пает без подробной технической документации и без детальной Современное техническое состояние рыбопромыслового проработки вопросов электромагнитной совместимости. Кроме флота России характеризуется несколькими особенностями, кото- того, недостаточное качество электрической энергии на промырые порождены проблемами конкуренции и усилением требова- словых судах ведет к снижению надежности установленного ний к технологии добычи и обработки морепродуктов и ранее не электронного оборудования и неоправданным экономическим проявлялись в такой значительной мере. потерям. Однако судовладельцы идут на риск и продолжают пеПрежде всего, это расширение спектра различных средств реоснащение судов электронным оборудованием.

электроавтоматики в сторону мощных электронных устройств, за- В этой ситуации задачи диагностики и регулирования мощчастую эти устройства являются продукцией зарубежных компа- ного судового электронного оборудования выступают на передний и попадают в состав судового электрооборудования во время ний план, так как выход из строя мощных полупроводниковых переоснащения, ремонта и модернизаций промысловых судов. приборов во время ведения промысла может приводить к значиНаиболее распространенными являются электрические сред- тельным экономическим потерям, а в случае выхода из строя сисства автоматизации, содержащие аналоговые и цифровые компо- тем управления ответственными энергетическими процессами ненты, комбинационные схемы и элементы с памятью: они при- к потере безопасности мореплавания.

меняются практически во всех устройствах автоматики, где Необходимо также отметить, что в силу уменьшения количесттребуется реализовать специальные характеристики, обеспечить венного состава промысловых судов (примерно в 2,5 раза) обостриплавность и точность регулирования, повысить производитель- лась проблема повышения качества настройки систем автоматики ность и мощность судовых электроэнергетических систем. СЭС. Участились случаи выхода генераторов из синхронизма из-за Возросшие возможности мощной полупроводниковой техни- расстройки параметров электронной аппаратуры САРН и АРЧ. Отки, появление мощных IJBT-транзисторов, способных управлять сутствие эффективной системы регулирования запаса работоспотоками в сотни ампер и выдерживать напряжения до 1 500 вольт, собности аппаратуры приводит к неоправданным временным потеа также мощных тиристоров и семисторов, фотосемисторов и других рям на межрейсовых стоянках судов. Не уделяется достаточного силовых электронных приборов, использующихся в разработках со- внимания и отстройке динамических параметров электронных регувременных компаний, поставляющих аппаратуру для промысловых ляторов, что оборачивается неминуемыми потерями топлива.

судов, делают актуальным рассмотрение вопросов диагностирова- Исследование результатов обработки статистических данных ния и параметрического регулирования устройств автоматики. по флоту Камчатки [8] показывает, что за период с 1987 по 1998 годы Усложнение состава электрооборудования, рост его количест- при систематическом снижении количества судов на флоте отнова и широкое внедрение комплексных средств автоматизации на сительный процент аварийности возрастает (рис. В.1). Это свидесудах, как правило, приводит к увеличению интенсивности отка- тельствует о старении оборудования и недостаточной оснащенно7 сти современными средствами контроля и диагностирования тех- уменьшается, что повышает составляющую надежности, зависянического состояния устройств, а также о малом количестве но- щую от субъективного фактора.

вых методов, разработок и устройств, повышающих безаварийность работы.





Процентная зависимость аварийности (рис. В.2), вызванной навигационными, техническими и экстремальными факторами, показывает, что доля навигационных и технических факторов высока и одинакова [8]. Однако динамика процесса во времени обнаруживает тенденцию роста зависимости аварийности, обусловленной техническими факторами. Это свидетельствует о старении технического оборудования и необходимости повышения роли контроля над ним.

Одним из факторов, повлиявших на столь сильный рост технической аварийности, явилось старение базы флота при отсутствии надлежащего ремонта, технического обслуживания и достаточно полной оснащенности техническими средствами Рис. В.1. Диаграмма соотношения количества судов на флоте диагностирования.

и аварийности в период с 1985 по 1998 гг.

Одной из причин увеличения аварийности является субъективный фактор, например квалификация судового обслуживающего персонала и его отношение к своим обязанностям. Как отмечают специалисты, «эффективность любого управления требует наличия достоверной и своевременной информации об окружающей обстановке, о состоянии судна и даже самого экипажа» [3]. Наличие информации должно обеспечиваться непрерывным наблюдением, которое ведётся вахтенной службой. Один вахтенный помощник на мостике или механик в машинном отделении, особенно ночью, в сложных условиях плавания, не способен обеспечить непрерывность наблюдения. Именно поэтому на передний план выступают технические средства контроля и диагностирования.

Вторым фактором, влияющим на аварийность, является компетентность персонала. Некомпетентные решения или неграмот- Рис. В.2. Диаграмма аварийности, обусловленной различными факторами, в период с 1985 по 1998 гг.

ные действия, особенно в экстремальных условиях, могут поставить в безвыходное положение весь экипаж и судно, а так как Журнал «Морской флот» в 1995 году привёл результаты искомпетентность является субъективным фактором, не подлежаследований газеты «Ллойдз Лист», направленные на изучение щим формализации и объективному учету, то роль успешного влияния человеческого фактора на аварийность морских судов.

решения задачи технического диагностирования, позволяющей В частности, было отмечено, что «80 % аварийных ситуаций свяформализовать часть функций оператора, возрастает. В этой сизанны с работой человека на судне. Только 10 % аварийных ситуации уровень требований к обслуживающему персоналу 9 туаций связаны с отказом и выходом из строя судовой техники правило, объект диагностирования (ОД), методы и средства диаги устройств в чрезвычайных обстоятельствах, когда были нару- ностирования разрабатываются одновременно.

шены проектные нормы». В настоящее время известно множество методов оценки степени работоспособности и поиска дефектов в судовых ЭСА.

Факторы аварийности Подробный анализ их эффективности показывает, что наряду с множеством определенных достоинств они имеют ряд недостатнавигационные, всего ков. Как правило, это методы, предусматривающие процедуру в т. ч. по вине экипажа съема информации с достаточно большого количества контехнические, всего трольных точек ОД. При этом процесс диагностирования предполагает выполнение разветвленных алгоритмов, сложность ков т. ч. по вине экипажа торых увеличивается с ростом размерности диагностируемой пожары, всего электрической цепи.

в т.ч. по вине экипажа Методика построения таких алгоритмов основывается либо на показателях надежности структурных единиц (СЕ), без учета взаимосвязи между СЕ, либо на логическом анализе, что позволяРис. В.3. Зависимость состояния аварийности от человеческого фактора ет обнаружить одиночные дефекты при съеме информации с большого количества полюсов ОД и т. д.

На рис. В.3 приведены шесть временных зависимостей состояНекоторые из существующих методов недостаточно полно ния аварийности судов рыбопромыслового флота Камчатки [8].

учитывают особенности эксплуатации судового оборудования, Три графика показывают состояние аварийности вообще, требуют относительно больших затрат времени, сравнительно а три других – зависимость аварийности от вины экипажа. Можно большого объема измерений и достаточно высокой квалификации заметить, что кривые категории «по вине экипажа» практически обслуживающего персонала.

точно повторяют кривые категории «всего». Это говорит о пряАвторы считают проблему актуальной и в рамках настоящей мой зависимости состояния аварийности от качеств субъекта работы делают попытку обозначить пути дальнейшего поиска управления – экипажа и его отдельных членов.

эффективных методов диагностирования и разработки соответстПодводя итог сказанному, можно заключить, что снижение вующих методик и средств диагностирования.

как технических, навигационных, так и субъективных факторов В предлагаемой работе отражены решаемые авторами слеаварийности находится в прямой зависимости от оснащенности дующие основные задачи:

флота техническими средствами диагностирования, и успешное – реализация принципиально нового подхода, включающего решение проблемы безаварийной эксплуатации в значительной анализ особенностей судовых ЭСА, методов и средств диагностимере определяется наличием новых подходов, методов и направрования ЭСА, разработку методов и средств оценки работосполений в развитии технической диагностики.

собности ЭСА и поиска дефектов в судовых ЭСА с применением Снизить интенсивность отказов электрооборудования на станейросетевых технологий при минимальных затратах на диагнодии эксплуатации можно за счет регулярного оценивания состоястирование;

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |










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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.