Анализ, моделирование и управление эксплуатационной надежностью газоаналитических систем мониторинга химических загрязнений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Канищев Олег Анатольевич

• Канищев Олег Анатольевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Канищев Олег Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО АНАЛИЗУ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И УПРАВЛЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1. Назначение и применение газоаналитических систем мониторинга как сложных технических систем

1.2. Общая характеристика современных методов выбора стратегии технического обслуживания, с учетом требований государственных и отраслевых стандартов

1.3. Состояние современных научных исследований по оптимизации стратегии технического обслуживания сложных технических систем методами математического моделирования

1.4. Анализ марковских и полумарковских моделей эксплуатации сложных технических систем как объектов исследования надежности 27 Выводы по главе

2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К АНАЛИЗУ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

2.1. Анализ газоаналитических систем мониторинга загрязнений как объекта исследования надежности

2.2. Методика системного подхода к обработке экспериментальной информации о показателях безотказности элементов газоаналитических систем мониторинга химических загрязнений с учетом показателя выживаемости

2.3. Методика применения нормативных стандартных методов оценки показателей безотказности элементов газоаналитических систем

мониторинга химических загрязнений

2.4. Разработка методики определения интенсивности отказов элементов газоаналитических систем мониторинга химических

загрязнений по экспериментально-справочным данным

Выводы по главе

3. РАЗРАБОТКА ПОЛУМАРКОВСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАСМ ПО СВОЙТСВУ НАДЕЖНОСТИ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ ГАСМ

3.1. Разработка полумарковской модели эксплуатации ГАСМ по свойству надежности

3.2. Разработка алгоритма определения коэффициента готовности ГАСМ с использованием полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности

3.3. Разработка алгоритма управления эксплуатационной надежностью ГАСМ за счет изменения номенклатуры и объемов ЗИП

3.4. Разработка алгоритма управления эксплуатационной надежностью ГАСМ за счет изменения периодичности

контроля

Выводы по главе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГАСМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО УПРАВЛЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ ГАСМ

4.1. Архитектура и режимы функционирования комплекса программ «Коэффициент готовности ГАСМ»

4.2. Результаты определительных испытаний на надежность и обработки экспериментальных данных по безотказности элементов ГАСМ на основе стандартных методов и с использованием показателя выживаемости

4.3. Результаты применения методики определения интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным

4.4. Результаты вычислительных экспериментов по управлению эксплуатационной надежностью ГАСМ путем изменения

номенклатуры и объемов ЗИП

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ, моделирование и управление эксплуатационной надежностью газоаналитических систем мониторинга химических загрязнений»

ВВЕДЕНИЕ

Газоаналитические системы мониторинга (ГАСМ) химических загрязнений -это сложные контрольно-измерительные системы, предназначенные для измерений одного или нескольких компонентов газовой смеси в технологических потоках химико-технологических систем (ХТС), оценки эффективности процессов сжигания топлива, для экологического контроля и обеспечения требований высокой надежности и безопасности при эксплуатации ХТС.

ГАСМ состоят из устройств пробоотбора и пробоподготовки, газоаналитических преобразователей и универсальных аналитических приборов, функционирование которых осуществляется с использованием специального программно-информационного обеспечения.

Общими свойствами ГАСМ как объекта анализа надежности является их многофункциональность и структурно-техническая сложность и, как следствие, наличие смены большого числа возможных состояний «работа-отказ-диагностика-ремонт» при эксплуатации.

Использование специализированных ГАСМ для контроля концентрации химических загрязнений и для обеспечения требований высокой надежности и безопасности при эксплуатации ХТС требует, в свою очередь, обеспечения высокой эксплуатационной надежности ГАСМ с использованием аппаратных и организационных способов..

Важнейшим организационным способом обеспечения надежности является изменение режимов эксплуатации на основе стратегии технического обслуживания и ремонта (ТОиР), реализация которой практически может осуществляться за счет изменения номенклатуры и объемов комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП), что при использовании стандартных методик может приводить к чрезмерным (избыточным) объемам ЗИП, соответственно, к значительному увеличению капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание ГАСМ.

При разработке научно-обоснованной оптимальной стратегии ТОиР, необходимо учитывать структурно-техническую сложность ГАСМ и смену возможных состояний «работа, неисправность, диагностика, ремонт», которые могут формально отображаться моделями полумарковских цепей, позволяющих учитывать взаимозависимость состояний отказов и восстановления отдельных элементов. Разработка полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности и алгоритмов управления эксплуатационной надежностью ГАСМ на основе оптимизации стратегии ТОиР представляет собой новую сложную научную задачу. Основу решения этой научной задачи составляет разработка полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности и алгоритмов управления эксплуатационной надежностью ГАСМ на основе оптимизации стратегии ТОиР, которые обеспечивают определение комплексных показателей эксплуатационной надежности с учетом характерных особенностей формирования ЗИП специализированных ГАСМ.

Актуальность темы настоящей диссертационной работы подтверждается соответствием основных разделов диссертации следующим нормативно-правовым документам:

- Задачам Национальной технологической инициативы, предложенной Президентом РФ В.В. Путиным в послании Федеральному собранию от 04 декабря 2014г. и

- «Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации», утвержденной Указом Президента РФ №642 от 01 декабря 2016 г.

- Основным положениям Указа Президента РФ №889 от 04 июня 2008 г. «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».

- Основным положениям Указа Президента РФ, утверждённым от 7 июля 2011г. №899. Перечню приоритетных направлений: «8. Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика» и перечню критических технологий «13. Технологии информационных, управляющих, навигационных систем»;

- Пункту Плана фундаментальных исследований РАН на период до 2025 года: «4. Информатика: разработка фундаментальных проблем искусственного интеллекта, распознавание образов, оптимизации, проблемно-ориентированных систем и экспертных систем, основанных на знаниях».

На основании вышеизложенного, несомненную актуальность имеет поставленная и решенная в диссертационной работе новая научная задача разработки полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности и алгоритмов управления эксплуатационной надежностью ГАСМ на основе оптимизации стратегии ТОиР.

Степень научной разработанности темы исследования.

Методы управления эксплуатационной надежностью на основе оптимизации стратегии ТОиР сложных технических систем (СТС) разрабатываются с середины 1960-х годов. В эти и последующие годы опубликованы научные работы Кокса Д., Смита В. и Кемени Д., в которых впервые были рассмотрены полумарковские процессы восстановления. В работах Ушакова И.А получила развитие теория полумарковских процессов и ее приложения для решения задач эксплуатационной надежности СТС. Вопросам расчета надежности СТС посвящены работы Вентцель Е.С., Яглома А.М. В работах Финкельштейна М.С., Рубальского Г.Б., Семенова С.Х. и Шура-Бура А.Э., были рассмотрены различные стратегии пополнения и модели учета объема ЗИП. Проблеме обеспечения надежности СТС на основе ЗИП посвящены работы профессора Г.Н. Черкесова, Чуркина В.В. и Степанова Ю.В. Большой вклад в развитие методов оптимизации эксплуатационной надежности ХТС, установок и нефтегазохимических комплексов внесен работами научной школы академика РАН Мешалкина В.П., члена-корреспондента РАН Махутова Н.А., профессоров Северцева Н.А., и др. Использование полумарковских математических моделей для управления эксплуатационной надежностью СТС рассмотрены в работах профессоров Е.И. Сычева, В. И. Мищенко, Палюха Б. В.

Алгоритмы расчета показателей надежности и управления эксплуатационной надежностью ХТС предложены в работах Ляшенко Л.П., Игнатова В.Н.,

Кришнева В.К., Голунова Р.Ю., Кленова С.Г., Степанова Р.Р. и Аль-Азази, выполненных под научным руководством академика РАН В.П. Мешалкина, активно развивающего в настоящее время научные исследования по методам оптимизации надежности сложных ХТС нефтегазохимического комплекса.

Цель диссертационной работы: разработка математических моделей и алгоритмов управления эксплуатационной надежностью ГАСМ, позволяющих снизить капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание ХТС.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие взаимосвязанные научно-технические задачи:

1) Анализ функционирования ГАСМ как объекта исследования надежности;

2) Разработка математической полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности;

3) Разработка методики определения интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным, полученным в результате испытаний на надёжность малых выборок в условиях возможного выбывания изделий из-под наблюдения по причинам, не связанных с отказом;

4) Разработка алгоритма определения коэффициента готовности ГАСМ с использованием полумарковской модели процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности;

5) Исследование математической полумарковской модели процесса эксплуатации и разработка алгоритмов управления эксплуатационной надежностью ГАСМ за счет изменения номенклатуры и объемов ЗИП и за счет изменения периодичности контроля;

6) Разработка комплекса программ, предназначенного для автоматизации многоэтапных вычислений для управления эксплуатационной надежностью специализированных ГАСМ путем изменения номенклатуры и объемов ЗИП и периодичности контроля;

7) Проведение испытаний на надежность и определение интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным;

8) Проведение вычислительных экспериментов с использованием алгоритма управления эксплуатационной надежностью ГАСМ за счет изменения номенклатуры и объемов ЗИП для снижения капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание ГАСМ..

Методология и методы исследования:

В работе использовались методы системного анализа, теории вероятностей и случайных процессов, теории надежности, методы вычислительной математики, методы и средства математического программирования.

Научная новизна:

С использованием методологии системного анализа сложных физико-химических систем как объектов управления:

1) Разработана полумарковская модель процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности, отличающаяся учётом влияния на комплексный показатель надежности ГАСМ основных временных параметров процесса эксплуатации, структурно-технической сложности, уровня безотказности, ремонтопригодности и различных стратегий восстановления - за счет использования ЗИП и за счет экстренной доставки, что позволяет исследовать влияние вышеперечисленных параметров на коэффициент готовности ГАСМ.

2) Разработана методика определения интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным, отличающиеся одновременным использованием трех методов обработки экспериментальных данных -стандартного, метода таблиц времени безотказной работы и метода Каплана-Майера, что позволяет определять интенсивность отказов элементов ГАСМ для малых выборок в условиях возможного выбывания изделий из-под наблюдений по причинам не связанных с отказом.

3) Разработан алгоритм определения коэффициента готовности ГАСМ, отличающийся использованием полумарковской модели, что позволяет определить достаточность экспериментальных данных для управления эксплуатационной надежностью путем изменения номенклатуры и объемов ЗИП и периодичности контроля.

4) Разработаны алгоритмы управления эксплуатационной надежности путем изменения:

а) номенклатуры и объемов ЗИП;

б) периодичности контроля,

отличающиеся использованием полумарковской модели и позволяющие снизить капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание специализированных ГАСМ.

Практическая значимость:

1) Для специализированной ГАСМ проведены испытания на надёжность и определены интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным, что позволило определить коэффициент готовности при заданной номенклатуре и объемах ЗИП и временных параметрах процесса эксплуатации и подтвердить выполнение требований по надежности, предъявляемых к специализированной ГАСМ

2) Проведены вычислительные эксперименты с использованием разработанного алгоритма управления эксплуатационной надежностью за счет изменения номенклатуры и объемов ЗИП, что для специализированной ГАСМ позволило разработать научно обоснованные рекомендации по изменению структуры, номенклатуры и объемов ЗИП, обеспечивающие снижение капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание ГАСМ.

3) Разработан комплекс программ «Коэффициент готовности ГАСМ», отличающийся использованием разработанных алгоритмов и методики расчета интенсивности отказов элементов ГАСМ, предназначенный для автоматизации многоэтапных вычислений для управления эксплуатационной надежностью путем изменения номенклатуры и объемов ЗИП и периодичности контроля как для специализированных ГАСМ, так и для широкого круга сложных ХТС.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Полумарковская модель процесса эксплуатации ГАСМ по свойству надежности, отличающаяся учётом влияния на комплексный показатель надежности ГАСМ основных временных параметров процесса эксплуатации,

структурно-технической сложности, уровня безотказности, ремонтопригодности и различных стратегий восстановления - за счет использования ЗИП и за счет экстренной доставки, что позволяет исследовать влияние вышеперечисленных параметров на коэффициент готовности ГАСМ.

2) Методика определения интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным, отличающаяся одновременным использованием трех методов обработки экспериментальных данных -стандартного, метода таблиц времени безотказной работы и метода Каплана-Майера, что позволяет определять интенсивность отказов элементов ГАСМ для малых выборок в условиях возможного выбывания изделий из-под наблюдений по причинам не связанных с отказом.

3) Алгоритм определения коэффициента готовности ГАСМ, отличающийся использованием полумарковской модели, что позволяет определить достаточность экспериментальных данных для управления эксплуатационной надежностью путем изменения номенклатуры и объемов ЗИП и периодичности контроля.

4) Алгоритмы управления эксплуатационной надежности путем изменения:

а) номенклатуры и объемов ЗИП;

б) периодичности контроля,

отличающиеся использованием полумарковской модели и позволяющие снизить капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание специализированных ГАСМ.

5) Результаты испытаний на надёжность и определения интенсивности отказов элементов ГАСМ по экспериментально-справочным данным, что позволило определить коэффициент готовности специализированной ГАСМ при заданных временных параметрах процесса эксплуатации и номенклатуре и объемах ЗИП и подтвердить выполнение требований по надежности, предъявляемых к специализированной ГАСМ;

6) Результаты вычислительных экспериментов с использованием разработанных алгоритмов по управлению эксплуатационной надежностью за

счет изменения номенклатуры и объемов ЗИП, что позволило разработать научно обоснованные рекомендации по изменению номенклатуры и объемов ЗИП, обеспечивающие снижение капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание ГАСМ.

Обоснованность научных положений и достоверность результатов обеспечивается корректностью используемого математического аппарата теории надежности, достаточным объемом экспериментальных данных, применением апробированных научных методов исследований и современным математическим аппаратом обработки результатов.

Личный вклад автора. Анализ литературной информации, теоретические и экспериментальные исследования, результаты работы получены Канищевым О.А. лично под руководством д.т.н. Бобкова В.И.

Апробация работы. Основные положения докладывались на следующих международных научно-технических конференциях и совещаниях: международных конференциях «Энергетика, информатика, инновации - 2020» (г. Смоленск, 2020), и «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 2019), «Математическое моделирование» НИУ МАИ (г. Москва, 2020).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 24 печатных работ, в том числе 5 публикации в журналах, индексируемых в международных системах WoS и Scopus; 7 публикаций в журналах из перечня рецензируемых научных изданий.

Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 97 наименований и 5 приложений. Диссертация содержит 160 страниц, 23 рисунка и 27 таблиц.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОНИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО АНАЛИЗУ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И УПРАВЕЛЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 1.1. Назначение и применение газоаналитических систем мониторинга как

сложных технических систем

Газоаналитические системы мониторинга (ГАСМ) химических загрязнений -это сложные контрольно-измерительные системы, предназначенные для измерений одного или нескольких компонентов газовой смеси [1] в технологических потоках химико-технологических систем (ХТС) для оценки эффективности процессов сжигания топлива, экологического контроля и обеспечения требований высокой надежности и безопасности при эксплуатации ХТС [2, 3].

ГАСМ состоят из устройств пробоотбора и пробоподготовки, газоаналитических преобразователей и универсальных аналитических приборов, функционирование которых осуществляется с использованием специального программно-информационного обеспечения [4].

Химико-технологические системы являются крупнейшими потребителями газоаналитических систем мониторинга химических загрязнений. В процессе производства на предприятиях химической и нефтехимической промышленности используются или получаются в виде конечного или побочного продукта различные горючие и токсичные газы. ГАСМ применяются как средство контроля качества сырья и готового продукта в ХТС, а также для снижения риска для жизни или собственности, возникающего вследствие скопления горючей или токсичной газовоздушной смеси, образующихся в технологическом процессе при эксплуатации ХТС, посредством обеспечения своевременного предупреждения. ГАСМ используются для инициирования определенных мер предотвращения аварии (например, остановки производства, эвакуации персонала, предупреждение возгорания). Для обеспечения выполнения требований безопасности и высокой эксплуатационной надежности ХТС ГАСМ размещаются

в производственных зонах ХТС, в хранилищах, зонах погрузки и/или разгрузки сырья и готовой продукции, перекачивающих агрегатах ХТС.

Неполный перечень газовых компонентов, контролируемых ГАСМ -углеводороды (как взрывоопасные газы, так и горючие жидкости), оксид и диоксид углерода, оксиды азота и серы, сероводород, меркаптаны, аммиак, хлор, хлороводород, кислород и многие другие. Для решения этого многообразия аналитических задач ГАСМ используют огромное разнообразие физико-химических принципов построения газоаналитических преобразователей, используя наиболее специфические свойства анализируемого компонента или характеристики того или иного свойства, отличающего один компонент от другого. Задача контроля разнообразных по своему составу веществ в технологических потоках ХТС усложняется еще тем, что анализируемые среды могут находиться в самых различных условиях по температуре, давлению влажности, наличию механических примесей и т.д.

Отсюда вытекает исключительное разнообразие номенклатуры газоаналитических преобразователей ГАСМ, устройств проботбора и пробоподготовки ГАСМ и, в то же время, ограниченность применения тех или иных типов или отдельных образцов. Таким образом, ГАСМ являются сложными техническими системами (СТС), характеризуемые многоцелевым характером, высокой стоимостью и сложностью. Многоцелевой характер ГАСМ обуславливает необходимость «характеризовать их свойства несколькими показателями, требования к которым нередко оказываются противоречивыми» [5]. Высокая стоимость определяется значительными затратами на разработку и изготовление ГАСМ, а также затратами, необходимыми для их эксплуатации.

Сложность ГАСМ определяется такими свойствами как целостность, эмерджентность, иерархичность и конечность. Под целостностью подразумевается целенаправленная работа всех составных частей системы как единого целого для выполнения ею функций назначения [5]. Эмерджентность определяется как появление у ГАСМ свойств, которые не присущи ее составным частям и вызваны неаддитивностью характеристик системы, нелинейностью

связей между характеристиками системы и характеристиками ее составных частей. Под иерархичностью структуры понимается возможность представления ГАСМ частью системы более высокого уровня иерархии, а любой ее составной части - как системы более низкого уровня, состоящей из отдельных узлов. Конечность указывает на ограниченное количество необходимых для создания ресурсов ГАСМ, т. е. ее принципиальную реализуемость [5]. В дальнейшем в работе при упоминании термина «система» или «сложная система» будет пониматься ГАСМ, если иное не оговаривается особо.

Общими свойствами ГАСМ как объекта исследования надежности является их многофункциональность и структурно-техническая сложность и, как следствие, процесс эксплуатации ГАСМ по свойству надежности характеризуется большим числом возможных состояний «работа, неисправность, диагностика, ремонт».

Использование специализированных ГАСМ для обеспечения требований высокой надежности и безопасности при эксплуатации ХТС [2] требует, в свою очередь, обеспечения высокой эксплуатационной надежности ГАСМ с использованием аппаратных и организационных способов [3, 4, 6, 7].

Важнейшими аппаратными способами обеспечения надежности являются применение высоконадёжных комплектующих изделий и применение различных видов избыточности, в том числе структурной [8, 9, 10].

Важнейшим организационным способом обеспечения надежности ХТС является изменение режимов эксплуатации на основе стратегии технического обслуживания и ремонта (ТОиР) [3, 11], реализация которой практически может осуществляться за счет изменения номенклатуры и объемов комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП) [9, 10, 12, 13], что при использовании стандартных методик может приводить к чрезмерным (избыточным) объемам ЗИП и, соответственно, к значительному увеличению капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание ГАСМ.

При разработке научно-обоснованной оптимальной стратегии ТОиР, необходимо учитывать уровень безотказности и ремонтопригодности элементов

ГАСМ, смену возможных состояний «работа, неисправность, диагностика, ремонт», а также структурно-техническую сложность ГАСМ.

1.2. Общая характеристика современных методов выбора стратегии технического обслуживания, с учетом требований государственных и отраслевых

стандартов

Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) определяется как совокупность взаимосвязанных средств, документации ТОиР и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему [11]. Стратегия ТОиР определяет общий подход к обеспечению и поддержке ТОиР, исходя из целей и стратегии владельцев, пользователей и заказчиков. Она влияет на решения, принятые по мероприятиям ТОиР и ресурсам, выделяемым в течение всего жизненного цикла изделия. Взаимосвязь положений, относящихся к стратегии ТОиР, приведена на рисунке 1.1 [14].

Рисунок 1.1. Взаимосвязь положений, относящихся к стратегии ТОиР

Целями, достигаемыми применением соответствующей стратегии ТОиР, могут быть, например, снижение эксплуатационных затрат, обеспечение требуемого показателя безопасности или надежности и т.д.

Известны такие стратегии ТОиР, как «групповая стратегия», осуществляемая по календарным срокам независимо от наработки СТС, «индивидуальная стратегия», осуществляемая по выработке заранее установленных межремонтных ресурсов, «нулевая стратегия», при которой ремонты производятся по техническому состоянию в момент возникновения отказа. Описаны стратегии, предусматривающие периодическое выполнение ТО и постоянный или периодический контроль технического состояния. Выбор стратегии определятся как свойствами СТС (изнашиваемая или стареющая), так и с учетом априорной и апостериорной информации о состоянии системы [15].

Государственными стандартами проработана такая сторона стратегии ТОиР как обеспеченность ЗИП, под которым понимается «комплект запасных частей, инструментов и принадлежностей, предназначенный для обеспечения эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) изделия» [13, 16, 17]. Стратегия пополнения ЗИП - это совокупность правил, на основании которых пополняют (восстанавливают) запас в комплекте ЗИП [13, 16, 17].

Для обеспечения запасными частями восстанавливаемых систем используются разнообразные виды структуры ЗИП. Как правило, любую практически используемую структуру ЗИП можно построить из одиночного и группового комплектов [16, 18, 19]. Одиночный комплект ЗИП (ЗИП-О) -комплект ЗИП, предназначенный для обеспечения эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) одного изделия, а групповой комплект ЗИП (ЗИП-Г) - для обеспечения эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) группы изделий [16, 18]. ЗИП-Г придается группе изделий для пополнения ЗИП-О по мере расходования их запасов, а также для обеспечения надежности изделий по тем типам запасных частей, которые отсутствуют в составе ЗИП-О.

По структуре комплекты ЗИП разделяются на одноуровневые, двух- и многоуровневые системы. Двухуровневая система ЗИП это «система ЗИП,

представляющая собой совокупность одного комплекта ЗИП-Г и нескольких комплектов ЗИП-О, предназначенных для обеспечения эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) группы однотипных изделий, размещенных на одном объекте (в одном регионе)» [16, 18]. В противоположность двухуровневой системе, одноуровневая система предусматривает наличие либо одного ЗИП-О для обеспечения эксплуатации одного изделия, либо наличие одного ЗИП-Г для обеспечения эксплуатации группы однотипных изделий. При одноуровневой структуре пополнение комплектов ЗИП-О и ЗИП-Г осуществляется непосредственно от изготовителя или со складов, которые полагаются неотказывающими источниками пополнения (НИП). Примеры одноуровневой структуры ЗИП приведены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. Примеры типовой одноуровневой структуры ЗИП

В двухуровневой системе на первом уровне находятся комплекты ЗИП-О. приближенные к месту эксплуатации образцов однотипных изделий. На втором уровне находятся комплекты ЗИП-Г, обеспечивающие пополнение запасов в комплектах ЗИП-О или непосредственно обслуживающие закрепленные за ними изделия по некоторым видам запасов из номенклатуры запасных частей системы ЗИП.

В многоуровневой системе на втором, третьем и более высоких уровнях иерархии системы находятся комплекты ЗИП-Г. Комплект ЗИП-Г третьего и более высоких уровней обеспечивают пополнение запасов комплектов ЗИП-Г ближайшего уровня, однако может применяться для пополнения запасов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Канищев Олег Анатольевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 13320-81. Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия: дата введения 01.01.1983. - М.: Издательство стандартов, 1992.

2. Guuhn, G. Eine Method zum Entwurf einer Speziellen Mehrproduktanlage / G. Guuhn, G. Fiehtner [и др.] // Wissenschaftliche Zeitschrift TH LeunaMerseburg. - 1987. - b. 29. - 511 s.

3. Gruhn, G. Zuverlaessigkeit von Chemieanlagen / G. Gruhn, V.V. Kafarov [и др.] . - Leipzig: VEB, Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, 1979. -256 p.

4. ГОСТ Р 50760-95. Анализаторы газов и аэрозолей для контроля атмосферного воздуха. Общие технические условия: дата введения 1996-07-01. - М.: Издательство стандартов, 1995.

5. Сертификация сложных технических систем: учебное пособие /

И. Аронов, В. Смирнов, А. Шолом, Л. Александровская. - М. Логос, 2001. - 312 с.

6. Nguyen D. Industrial & Engineering Chemistry Research / DuyQuang Nguyen and Miguel Bagajewicz // - 2010. - V. 49. - Iss. 9. - pp. 4329 -4339

7. Hashe V.T. Application of Reliability Engineering in a Chemical Plant to Improve Productivity / V.T. Hashe and M.T. Mamatlepa // The 10th International Conference on Engineering, Project, and Production Management. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore. - 2020. - P. 547-557.

8. Надежность в технике. Выбор способов и методов резервирования. Рекомендации Р 50-54-82-88. - М.: ВНИИНМАШ Госстандарта СССР, 1988.

9. Мищенко, В.И. Проблематика эксплуатации сложных технических

систем / В.И. Мищенко, М.Ю. Храмов. - Спб.: Изд-во «Политехника-сервис», 2016. - 172 с.

10. Надежность технических систем: Справочник / Под общ. ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь,1985 . - 608 с.

11. ГОСТ 18322-2016 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения: дата введения 01.09.2017. - М.: Стандартинформ, 2017.

12. Берман, А.Ф. Обеспечение надежности и безопасности химических и нефтехимических производств методами искусственного интеллекта /

A.Ф. Берман, О.А. Николайчук, А.И. Павлов, А.Ю. Юрин // Прикладная информатика. - 2016. - Т. 11. - №5(65). - С. 63-75.

13. ГОСТ РВ 0015-705-2008. Система разработки и постановки продукции на производство. Военная техника. Запасные части, инструменты и принадлежности. Основные положения: дата введения 01.01.2009. - М: Стандартинформ, 2009.

14. ГОСТ Р 27.601-2011. Надежность в технике. Управление надежностью. Техническое обслуживание и его обеспечение: дата введения 01.06.2012. - М.: Стандартинформ, 2012.

15. Кафаров, В.В. Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефтеперерабатывающих производств / В.В. Кафаров,

B.П. Мешалкин, Г. Грун, В. Нойман. - М.: Химия, 1987. - 272 с.

16. ГОСТ 27.507-2015. Надежность в технике. Запасные части, инструменты и принадлежности. Оценка и расчет запасов: дата введения 01.03.2017. - М.: Стандартинформ, 2017.

17. ГОСТ РВ 27.3.03-2005. Надежность военной техники. Оценка и расчет запасов в комплектах ЗИП: дата введения 01.01.2006. - М.: Стандартинформ, 2005.

18. РД В 319.01.19-98. Комплексная система контроля качества. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения.

Методики оценки и расчета запасов в комплектах ЗИП: дата введения 01.07.1997. - М.: Изд. Технический комитет по военной стандартизации №319, 1998.

19. Черкесов, Г. Н. Оценка надежности систем с учетом ЗИП: учеб. пособие / Г.Н. Черкесов. - СпБ.: БХВ-Петербург, 2012 . - 480 с.

20. ГОСТ Р 52551-2016. Системы охраны и безопасности. Термины и определения: дата введения 01.07.2017. - М.: Стандартинформ, 2019.

21. ГОСТ 31610.19-2014/1ЕС 60079-19:2010. Взрывоопасные среды. Часть 19. Ремонт, проверка и восстановление электрооборудования: дата введения 01.12.2016. - М.: Стандартинформ, 2019.

22. РД 16.407-2000. Электрооборудование взрывозащищенное. Ремонт: дата введения 01.06.2001. М.: Изд. ЦКТБЦЭР, 2000.

23. Медведев, В. М. Моделирование стоимости эксплуатации изделий / В. М. Медведев, В. И. Мищенко, И. М. Гизатуллин // Вестник ОГУ. -2008. - №2. - С. 151-158.

24. Медведев, В. М. Моделирование стоимости эксплуатации ракет / В. М. Медведев, В. И. Мищенко, Н.Г. Солоха // Вестник Академии военных наук. Военная экономика и оборонная промышленность. - 2008. - № 1(22).

25. Черкесов, Г.Н. О критериях выбора комплектов ЗИП / Г.Н. Черкесов // Надежность. - 2013. - №2. - С. 3-33.

26. Чуркин, В. В. Оценка и оптимизация комплекта ЗИП с помощью метода статистического моделирования / В. В. Чуркин // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление.

- 2015. - № 2-3 (217-222). - С.79-92.

27. Жаднов, В.В. Автоматизация проектирования запасов компонентов в комплектах ЗИП / В.В. Жаднов // Компоненты и технологии. - 2010. -№5. - С.173-176.

28. Финкельштейн, М.С. Вероятность безотказной работы

резервированных структур при ограниченном числе запасных элементов / М.С. Финкельштейн // Надежность и

контроль качества. - 1977. - №8. - С. 31-37.

29. Финкельштейн, М.С. Приближенные оценки вероятности безотказной работы систем с ограниченным числом запасных элементов / М.С. Финкельштейн // Надежность и контроль качества. -1979. - №10. - С. 16-23.

30. Рубальский, Г.Б. Несколько моделей оптимизации комплектов запасных элементов / Г.Б. Рубальский // Надежность и контроль качества. - 1985. - №7.

31. Семенов, С.Х. О некоторых системах обеспечения изделий запасными элементами / С.Х. Семенов, В.П. Гусев // Надежность и контроль качества. - 1978. - №7. - С. 53-59.

32. Семенов, С.Х. Об одном способе расчета числа запасных элементов в системах с иерархической последовательностью восстановлений / С.Х. Семенов, В.П. Гусев // Надежность и контроль качества. -1977. -№6. - С. 18-25.

33. Шура-Бура, А.Э. Алгоритм совместной оптимизации одиночных и группового комплектов ЗИП / А.Э. Шура-Бура // Надежность и контроль качества. - 1979. - №11. - С. 21-26.

34. Шура-Бура, А.Э. Обеспечение технических объектов запасными элементами // Надежность технических систем: Справочник. Гл.14 -М.: Радио и связь, 1985. - С.205-233.

35. Степанов, Э.Н. Выбор комплекта ЗИПа при оптимальных заменах / Э.Н. Степанов, В.Н. Степанов // В кн.: Основные вопросы теории и практики надежности. - М.: Сов. радио, 1980. - С. 98-108.

36. Черкесов, Г.Н. Надежность аппаратно-программных комплексов: учеб. пособие / Г.Н. Черкесов. - СпБ.: Питер, 2004. - 480 с.

37. Bogomolov, B.B. Intelligent logical information algorithm for choosing

energy- and resource-efficient chemical technologies / B.B. Bogomolov, A.M. Zubarev [и др.] // Theor. Found. Chem. Eng. - 2019. - V.53. - №5. -P.709-718.

38. Meshalkin, V.P. Principles of developing an interactive system for the semantic processing of scientific and technical texts on chemical technology of reagents and ultrapure substances / V.P. Meshalkin, E.A. Panina, R.S. Bykov // Theor. Found. Chem. Eng. - 2015. - V.49. - № 4. - P.422-426.

39. Сычев, Е.И. Метрологическое обеспечение радиоэлектронной аппаратуры (методы анализа): учеб. пособие / Е.И. Сычев. - М. РИЦ «Татьянин день», 1994. - 277 с.

40. Голунов, Р.Ю. Алгоритмы и комплексы программ оптимального управления техническим обслуживанием сложных технологических систем с использованием полумарковских моделей : дис. ... к.т.н. 05.13.18, 05.13.06 / Голунов Роман Юрьевич. - М.: РХТУ, 2002. - 156 с.

41. Кленов, С.Г. Полумарковские модели, алгоритмы и комплекс программ оптимизации технического обслуживания сложных технологических систем с учетом старения оборудования: дис. ... к.т.н. 05.13.18 / Кленов Сергей Григорьевич. - М.: РХТУ, 2003. - 146 с.

42. Степанова, Р.Р. Методы и инструментальные средства повышения экономической эффективности ремонтных служб химических предприятий: дис. ... к.экон.н. 08.00.05, 08.00.13 / Степанова Разифа Раисовна. - М.: РХТУ, 2004. - 122 с.

43. Аль-Азази Нибрас Али Мохаммед. Математическое моделирование и алгоритмы анализа эффективности процессов обслуживания пользователей корпоративной информационной системы: дис. ... к.т.н. 05.13.18, 05.13.15 / Али Мохаммед Аль-Азази Нибрас. - М.: Моск. Гос. Ун-т экономики, статистики и информатики, 2011. - 139 с.

44. Ляшенко, Л.П. Исследование уровня надежности и оптимизация стратегии технического обслуживания производства слабой азотной

кислоты (агрегат УКЛ-7): дис. ... к.т.н. 05.13.18 / Ляшенко Лариса Прохоровна. - М.: МХТИ, 1980. - 219 с.

45. Игнатов, В.Н. Алгоритмы расчета и оптимизации характеристик надежности химико-технологических систем с использованием топологических моделей: дис. ... к.т.н. / В.Н. Игнатов. - М.: МХТИ, 1981. - 278 с.

46. Кришнев, В.К. Обеспечение надежности АСУТИ крупнотоннажных производств серной кислоты из колчедана с целью повышения их эффективности (на примере АСУТИ "Купол" и "Купол-М"): дис. ... к.т.н. / В.К. Кришнев. - М., 1987. - 243 с.

47. Федосеев, Е.В. Технико-экономические аспекты эксплуатационной надежности, технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий по производству минеральных удобрений: дис. ... к.т.н. 05.02.13 / Федосеев Евгений Владимирович. - М.: Политехнический университет, 2017. - 164 с.

48. Татаев, Х. Н. Методы расчета надежности систем и оптимизации состава запасных элементов оборудования объектов повышенного риска на завершающем этапе эксплуатации: дис. ... к.т.н. 05.13.01 / Татаев Хизри Нюрпашаевич. - Сургут: Обнинский институт атомной энергетики - филиал ФГБОУ ВПО «НИ ЯУ «МИФИ», 2015. -139 с.

49. Проурзин, О.В. Модель расчёта надежности двухканальных систем с резервированием на основе альтернирующих процессов восстановления: дис. ... к.т.н. 05.13.18 / Проурзин Олег Владимирович. - Спб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2019. - 163 с.

50. ГОСТ РВ 0027-010-2008. Надежность военной техники. Прогнозирование надежности. Основные положения: дата введения 01.01.2009. - М.: Стандартинформ, 2009.

51. ГОСТ Р 27.301-2011. Надежность в технике (ССНТ). Управление надежностью. Техника анализа безотказности. Основные положения:

дата введения 01.09.2012. - М.: Стандартинформ, 2011.

52. ГОСТ Р МЭК 61165-2019. Надежность в технике. Применение марковских методов: дата введения: дата введения 01.12.2019. - М.: Стандартинформ, 2019.

53. Канищев, О. А. Верификация модели процесса эксплуатации измерительных газоаналитических систем специального назначения / Канищев О.А. // Радиотехника. - 2018. - № 4. - С. 135-139

54. Канищев, О.А. Управление эксплуатационной надежностью и техническим обслуживанием газоаналитических систем мониторинга окружающей среды / Канищев О.А. // Радиотехника. - 2020. - Т. 84. -№ 10(19). - С. 49-61.

55. Emelyanov, A. Modelling of developing information management system and supporting of its working ability / A. Emelyanov, O. Shil'nikova, N. Emelyanova // Journal of Applied Informatics. - 2015. -V.10. - №5(59). -P.93-108.

56. Берман, А.Ф. Принципы информационной технологии решения междисциплинарных задач обеспечения техногенной безопасности на основе самоорганизации / А.Ф. Берман, О.А. Николайчук, А.Ю. Юрин, А.И. Павлов // Информационные и математические технологии в науке и управлении. - 2019. - T.2. - №14. - С.5-15.

57. Берман, А.Ф. Обеспечение надежности и безопасности химических и нефтехимических производств методами искусственного интеллекта / А.Ф. Берман, О.А. Николайчук, А.И. Павлов, А.Ю. Юрин // Прикладная информатика. - 2016. - Том 11. - №5(65). - С.63-75.

58. Egorov, А. The information system of reliability analysis of equipment and chemicaltechnological systems using web technologies. Prikladnaya Informatika / А. Egorov, Т. Savitskaya, S. Nikitin // Journal of Applied Informatics. - 2016. - V.11. - №4(64). - P.30-41.

59. Burlyaeva, E. Development and application of the generalized functional

model of one-stage chemical manufacturing. Prikladnaya Informatika / E. Burlyaeva, S. Razlivinskaya, A. Tregubov // Journal of Applied Informatics.

- 2016. -V.11. - №1(61). - P.64-70.

60. Vidhya Gnair. Reliability analysis of a multistate system with common cause failures using Markov Regenerative Process / Gnair Vidhya, M. Manoharan // Reliability: Theory & Applications. - 2018. - V.13. - № 3(50). - P.82-88.

61. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения: дата введения 01.03.2017. - М.: Стандартинформ, 2015.

62. Викторова, В. С. Модели и методы расчета надежности технических систем / В.С. Викторова, А.С. Степанянц. - М.: Изд-во «ЛЕНАНД», 2016. - 256 с.

63. Яглом, А.М. Вероятность и информация. Изд. 5-е, стереотипное / А.М. Яглом, И.М. Яглом. - М.: КомКнига, 2007. - 512 с.

64. Майн, X. Марковские процессы принятия решений / X. Майн, С. Осаки.

- М.: «Наука», 1977. - 176 с.

65. Ахмедов, Г.М. Применение полумарковских моделей восстанавливаемых систем для расчета основных показателей надежности электровозов переменного тока [Электронный ресурс] / Г.М. Ахмедов, Д.Г Асланов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. - 2018. - № 3 (48). - URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/5628

66. Королюк, В. С. Полумарковские процессы и их приложения / В.С. Королюк, А.Ф. Турбин. - Киев: «Наукова думка», 1976. - 184 с.

67. Канищев, О. А. Полумарковская модель процесса эксплуатации изделия газового анализа специального назначения / Канищев О. А., Мищенко В.И., Якименко И.В. // Радиотехника. - 2017. - № 6. - С. 235-242.

68. Limnios, G. Semi-Markov Processes and Reliability / G. Limnios, N. Opri§an. - Boston: Birkhäuser, 2001. - 222 р.

69. Grabski F. Semi-Markov Processes: Applications in System Reliability and

Maintenance / F. Grabski // Amsterdam: Elsevier. - 2015. - 270 р.

70. Мешалкин, В.П. Компьютерная полумарковская модель управления эксплуатационной надежностью сложной газоаналитической системы контроля химических загрязнений / В.П. Мешалкин, В.И. Бобков, О.А. Канищев // Доклады Российской Академии наук. Химия, науки о материалах. - 2021. - Том 497. - с. 14-21.

71. ГОСТ 27.003-2016. Надежность в технике (ССНТ). Состав и общие правила задания требований по надежности: дата введения 01.09.2017. - М.: Стандартинформ, 2016.

72. ГОСТ Р 51901.14-2007 (МЭК 61078:2006). Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы: дата введения 01.08.2008. - М.: Стандартинформ, 2007.

73. Рекомендации. Надежность в технике. Обеспечение надежности изделий. Общие требования. Р 50-109-89. - М.: Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 1989.

74. ГОСТ 14.004-83. Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий: дата введения 01.07.1983. - М.: «Стандартформ», 2008.

75. РД В 319.01.09-94 (ред. 2-2000) часть 1. Руководство по оценке правильности применения электрорадиоизделий. Общие положения. Карты рабочих режимов и условия применения электрорадиоизделий: дата введения 2000 г. - М.: Изд. Технический комитет по военной стандартизации №319, 2000.

76. Лямец, Л. Л. Статистические модели отказов / Л. Л. Лямец, И. В. Якименко, О. А. Канищев // Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. - 2015. - т.14. -вып.2.

77. Канищев, О. А. Методика вычисления статистической оценки показателей надежности измерительных газоаналитических систем

специального назначения / О. А. Канищев, Л. Л. Лямец, И. В. Якименко // Радиотехника. - 2017. - №11. - с. 66-70.

78. ГОСТ Р 27.607-2013. Надежность в технике. Управление надежностью. Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов: дата введения 01.06.2014. -М.: «Стандартформ», 2013.

79. ГОСТ Р 27.403-2009. Надежность в технике (ССНТ). Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы: дата введения 09.01.2010. - М.: «Стандартформ», 2009.

80. Miller, Jr. Survival Analysis. 2nd Edition / Rupert G. Miller, Jr. - New York:«Wiley-Interscience», 1998.

81. Md. Rezaul, Karim. Reliability and Survival Analysis / Karim Md. Rezaul, Islam M. Ataharul. - Singapore: «Springer Nature Singapore», 2019.

82. Elsheikh, A. Failure time prediction using adaptive logical analysis of survival curves and multiple machining signals / A. Elsheikh, S. Yacout, M.S. Ouali, Y. Shaban // Journal of intelligent manufacturing. - 2020. -V.3. - №2. - P.403-415.

83. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников / А.И. Кобзарь. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816 с.

84. Лямец, Л. Л. Статистические модели отказов / Лямец Л. Л., Якименко И. В., Канищев О. А. // Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. - 2015. - Т. 14. -Вып.2. URL: http://sgma.alpha-design.ru/MMORPH/N-46-html/lamets/lamets.htm.

85. РД 50-424-83. Методические указания. Надежность в технике. Ускоренные испытания. Основные положения: дата введения 01.01.1985. - М.: Издательство стандартов, 1984.

86. РД 50-690-89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным: 01.01.1991. - М: Изд. Государственного комитета ССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.

87. Надежность ЭРИ: Справочник / С. Ф. Прытков, В. М. Горбачева, А. А. Борисов [и др.]. - М.: 22 ЦНИИИ МО РФ, 2006. - 674 с.

88. РД В 319.01.20-98. Руководящий методический документ Положение о справочнике «Надежность электрорадиоизделий». - М.: Изд. Технический комитет по военной стандартизации №319, 1998.

89. Канищев, О.А. Методика определения вероятности отказа ЗИП газоаналитических систем мониторинга окружающей среды / Канищев О.А., Бобков В.И. // Энергетика, информатика, инновации - 2020 (электроэнергетика, электротехника и теплоэнергетика, математическое моделирование и информационные технологии в производстве). Сб. трудов Х-ой Нац. науч.-техн. конф. с межд. уч. в 3 т. Т 1. Смоленск 2020. - С.: Изд-во: «Универсум». - 2020. - Т. 1. - С. 354-356.

90. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2020661507 Российская Федерация. Программа вычисления показателей эксплуатационной надежности газоаналитических систем мониторинга окружающей среды / Мешалкин В.П., Канищев О.А., Бобков В.И.; заявитель и обладатель ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске (Яи). - № 2020660522; заявл. 15.09.2020; опубл. 24.09.2020, Реестр программ для ЭВМ.

91. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2021616717 Российская Федерация. Программа управления эксплуатационной надежностью газоаналитических систем мониторинга окружающей среды / Мешалкин В.П., Канищев О.А., Бобков В.И.; заявитель и обладатель ФГБОУ ВО «Национальный

исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске (RU). - № 2021615580; заявл. 14.04.2021; опубл. 26.04.2021, Реестр программ для ЭВМ.

92. Канищев, О. А. Комплекс программ вычисления коэффициента готовности газоаналитических систем мониторинга загрязнения окружающей среды / Канищев О.А., Бобков В.И. // Энергетика, информатика, инновации - 2020 (электроэнергетика, электротехника и теплоэнергетика, математическое моделирование и информационные технологии в производстве). Сб. трудов X-ой Нац. науч.-техн. конф. с межд. уч. в 3 т. Т 1. Смоленск 2020. - С.: Изд-во: «Универсум». - 2020.

- Т. 1. - С. 350-353.

93. 90. ГОСТ 15971-90. Системы обработки информации. Термины и определения: дата введения 01.01.1992. - М.: Издательство стандартов, 1991.

94. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения: дата введения 01.01.1991. - М.: Стандартинформ, 2009.

95. ГОСТ 27.003-2016. Надежность в технике (ССНТ). Состав и общие правила задания требований по надежности: дата введения 01.09.2017.

- М.: Стандартинформ, 2016.

96. ГОСТ IEC 60079-29-2-2013. Взрывоопасные среды. Часть 29-2. Газоанализаторы. Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода: дата введения 15.02.2015. - М.: Стандартинформ, 2013.

97. Кафаров, B.B. Анализ и синтез химико-технологических систем: учеб. для вузов / B.B. Кафаров, В.П. Мешалкин. - М.: Химия, 1991. - 432 с.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает глубокую благодарность своему научному наставнику и учителю, научному консультанту по диссертационной работе -академику РАН, заслуженному деятелю науки РФ, директору Международного Института Логистики Ресурсосбережения и Технологической Инноватики (НОЦ) РХТУ имени Д.И. Менделеева Валерию Павловичу Мешалкину за неустанное внимание, всестороннюю помощь, ценные научно-методические советы и рекомендации.

Автор выражает признательность сотрудникам филиала ФГБОУ ВО «Национального исследовательского университета «МЭИ»: д.т.н., заведующему кафедрой Высшей математики Бобкову Владимиру Ивановичу всестороннюю помощь, ценные научно-методические советы и рекомендации; д.т.н., заведующему кафедрой электроники и микропроцессорной техники Якименко Игорю Владимировичу за организационную поддержку и методические рекомендации, д.т.н. профессору кафедры МТО Военной академии ПВО ВС РФ им. Маршала Советского Союза А.М. Василевского всестороннюю помощь, ценные научно-методические советы, профессору, д.т.н., заместителю директора по НИР Дли Максиму Иосифовичу за научно-методическую поддержку и организационную помощь.

Автор благодарит сотрудников ФГУП «СПО «Аналитприбор», а также и лично Генерального директора ФГУП «СПО «Аналитприбор» Антонова Владислава Николаевича за внимание и проявленный интерес к научным исследованиям автора, за подробное обсуждение практических результатов работы и ценные научно-методические советы.

ГОИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Глоссарий основных терминов и понятий

Информатика и вычислительная техника (ИВТ), теория систем

1 из 66. Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - вычислительная машина, основные функциональные устройства которой выполнены на электронных компонентах [93].

2 из 66. База данных (БД) - структурированная иерархическая совокупность данных, хранимых в соответствии с информационной моделью схемы данных, преобразование и обработку которых выполняют в соответствии с правилами средств представления и управления данными.

3 из 66. Комплекс программ для ЭВМ - набор взаимодействующих компьютерных программ для ЭВМ, согласованных по функциям и форматам, имеющих единообразные, точно определенные интерфейсы, составляющих комплексное инструментальное средство для решения определенного типа задач.

4 из 66. Интеграция (от лат. integratio - «соединение») - процесс объединения отдельных частей в целое.

5 из 66. Интеграция программных систем и продуктов - это

обусловленный взаимосвязанный процесс обмена данными между системами с возможной последующей их обработкой.

6 из 66. Итерация - повторное применение вычислительной операции (с измененными данными) при решении вычислительных задач для постепенного приближения к требуемому результату.

7 из 66. Блок-схема - тип схемы или графической модели, описывающей структуры, алгоритмы или процессы, в которых отдельные этапы, или шаги, отображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой ориентированными или направленными линиями.

8 из 66. Mathcad - это комплекс программ для математических и инженерных вычислений на основе промышленного стандарта проведения, распространения и хранения расчетов.

9 из 66. Программный продукт «АСРН» - Автоматизированная система расчета надежности (АСРН) разработана на базе справочника "Надежность электрорадиоизделий" редакции 2006 г., позволяет рассчитывать суммарную интенсивность отказов аппаратуры вплоть до 3 уровня разукрупнения без учета резервирования, укомплектованной ЭРИ отечественного и иностранного производства. Расчет может осуществляться для режимов эксплуатации и хранения в составе подвижных и неподвижных объектов.

10 из 66. Алгоритм - набор процедур и инструкций, описывающих порядок действия для достижения требуемых результатов.

11 из 66. Математическое моделирование - метод изучения структуры и свойств реальных объектов на основе проведения вычислительных экспериментов на математических моделях этих объектов с использованием различных математических вычислительных методов и информационно-коммуникационных инструментов [97]. Решение задач управления эксплуатационной надежностью и техническим обслуживанием любого объекта возможно лишь при наличии математических моделей эксплуатации этого объекта по свойству надежности, которые в формализованном виде учитывают следующие параметры объекта: структура объекта, периодичность проведения контроля технического состояния и технического обслуживания, уровень безотказности и ремонтопригодности, интенсивность ее эксплуатации, номенклатуру и запасов запасных частей и позволяет исследовать характер влияния этих параметров на показатели надежности объекта в целом.

12 из 66. Компьютерная модель — компьютерная программа для ЭВМ, работающая на отдельном компьютере, или множестве взаимодействующих ЭВМ (вычислительных узлов), реализующая представление объекта в форме

его математической модели, включающая данные, характеризующих свойства объекта и динамику их изменения со временем.

13 из 66. Иерархичность системы - представление структуры системы как части системы более высокого уровня иерархии, а любой ее составной части - как системы более низкого уровня, состоящей из отдельных узлов [5].

14 из 66. Конечность системы -свойство системы, указывающее на ограниченное количество необходимых для ее создания ресурсов, т. е. ее принципиальную реализуемость [5].

15 из 66. Подсистема - часть системы, выделенная по определённому признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложения на элементы в рамках данного рассмотрения системы [5].

16 из 66. Сложные технические системы - техническая система, описываемая большим числом возможных состояний системы, и характеризующаяся такими свойствами как целостность, эмерджентность, иерархичность и конечность [5].

17 из 66. Целостность системы - целенаправленная работа всех составных частей системы как единого целого для выполнения ею функций назначения [5].

18 из 66. Эмерджентность системы - появление у системы свойств, которые не присущи ее составным частям и вызваны неаддитивностью характеристик системы, нелинейностью связей между характеристиками системы и характеристиками ее составных частей [5].

19 из 66. Управление - процесс воздействия и организации целенаправленного функционирования системы посредством вырабатываемых специальных команд, либо человеком-оператором, либо специальным управляющим устройством, или регулятором [97].

20 из 66. Оптимизация - целенаправленная деятельность, обеспечивающая получение наилучших в определённом смысле результатов при соответствующих условиях и ограничениях [97].

21 из 66. Системный подход - методология научного познания, в основе которой лежит рассмотрение объекта как сложной системы, представляющей собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов [97].

Теория вероятностей

22 из 66. Стационарный процесс - случайный процесс, функции распределения вероятностей которого не зависят относительно сдвига по времени.

23 из 66. Функция распределения (вероятностей) - функция, определяющая для каждого значения хх дискретной случайной величины Х вероятность рх того, что случайная величина равна хх. Функции распределения вероятностей стационарного процесса носят название -функции стационарного распределения вероятностей.

24 из 66. Матрица переходных вероятностей для цепи Маркова -

стохастическая матрица справа (матрица, в которой сумма элементов каждой строки равна 1).

25 из 66. Стационарный процесс - случайный процесс, функции распределения вероятностей которого не зависят относительно сдвига по времени. Функции распределения вероятностей стационарного процесса носят название - функции стационарного распределения вероятностей.

26 из 66. Полумарковский случайный процесс - процесс, в котором переход из одного состояния в другое происходит в соответствии с заданными распределениями вероятностей, а время пребывания в каком-либо состоянии является случайной величиной, распределение которой зависит как от этого состояния, так и от последующего состояния, в которое будет осуществлен следующий переход [64]

Теория надежности

27 из 66. Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки [61].

28 из 66. Избыточность (резервирование) - способ обеспечения надежности, состоящий в применении дополнительных средств и возможностей с целью сохранения работоспособности объекта при отказе одного или нескольких его элементов или нарушении связей между ними. Различают структурную, временную, функциональную, информационную и нагрузочную избыточность [8].

29 из 66. Структурная избыточность (резервирование) - вид

избыточности, который осуществляется путем введения в структуру системы дополнительных (резервных) элементов, способных выполнять функции основных элементов при их отказе. Удаление этих элементов из системы при работоспособном состоянии основных элементов не нарушает способности системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения [8].

30 из 66. Коэффициент готовности - это показатель вероятности того, что объект окажется в работоспособном состоянии в данный момент времени [61].

31 из 66. Конструктивные [влияющие на надежность] факторы -

факторы, способные на этапе проектирования и конструирования технических систем определить условия возникновения последующих отказов аппаратуры и программного обеспечения [36].

32 из 66. Производственные [влияющие на надежность] факторы -

факторы, возникающие в процессе изготовления технических систем [36].

33 из 66. Надежность - это комплексное свойство объекта сохранять при эксплуатации во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования [61].

34 из 66. Отказ - несоответствие метрологических показателей, параметров, обеспечивающих безопасное применение ГСМОС, параметров ее встроенной

системы технической диагностики и индикации (сигнализации) отказов значениям, установленных в стандартах или технических условиях [2].

35 из 66. Отказ комплекта ЗИП - это событие, состоящее в том, что поступившая в ЗИП заявка на запасную часть какого-либо из предусмотренных в нем типов не удовлетворяется из-за того, что на момент поступления заявки запасные части этого типа в ЗИП отсутствуют (их запас был исчерпан ранее и еще не восстановлен) [16].

36 из 66. Интенсивность эксплуатации (коэффициент интенсивности эксплуатации) - отношение наработки изделия за некоторый период эксплуатации к календарной длительности этого периода или к числу срабатываний (включений) за этот период [16].

37 из 66. Коэффициент технического использования - отношение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период [61].

38 из 66. Структурная схема надежности - наглядная блок-схема, отражающая свойство надежности системы в виде логических связей между элементами системы, необходимых для работы системы в целом; предполагается, что в любой момент времени элемент системы может находиться только в одном из двух возможных состояний: исправном или неисправном.

Отдельные логические блоки на блок-схеме надежности могут представлять собой подсистемы, каждая из которых, в свою очередь, может быть представлена своей структурной схемой надежности. Структурная схема надежности необязательно отражает существующие физические связи между аппаратными средствами [72].

39 из 66. Ускоренные испытания на надежность - лабораторные (стендовые) испытания функционирования технических систем, методы и

условия проведения которых обеспечивают получение информации о комплексном свойстве надежности в более короткий срок, чем при нормальных испытаниях. Различают ускоренные испытания в нормальном и форсированном режимах. Ускорения испытаний в нормальном режиме достигают уплотнением рабочих циклов или экстраполяцией по наработке [85].

40 из 66. Уплотнение рабочих циклов технических систем осуществляют за счет: сокращения перерывов в работе, исключения холостых ходов, устранения простоев, сокращения времени на вспомогательные работы, исключения нерабочих климатических периодов и т.п. Необходимым условием применения принципа уплотнения рабочих циклов является отсутствие влияния исключения перерывов в работе на интенсивность процессов, приводящих к отказам [85].

Система технического обслуживания и ремонта техники

41 из 66. Капитальный ремонт - ремонт технической системы, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса системы с заменой или восстановлением любых ее частей, включая базовые [11].

42 из 66. Комплект ЗИП - это комплект запасных частей, инструментов и принадлежностей, предназначенный для обеспечения эксплуатации (ремонта и технического обслуживания) изделия [16].

43 из 66. Модель эксплуатации - модель, отражающая последовательность (циклограммы) этапов (видов, режимов) эксплуатации изделия с указанием их продолжительности, характеристики принятой системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР), обеспеченности запасными частями, инструментом и эксплуатационными материалами, уровня внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа (вида, режима) эксплуатации, численности и квалификации обслуживающего и ремонтного персонала [95].

44 из 66. Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей. Различают капитальный, средний, текущий, плановый (неплановый), регламентированный и ремонт по техническому состоянию [11].

45 из 66. Ремонт по техническому состоянию - ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-технической документации, а объем и момент начала ремонта определяется техническим состоянием изделия [11].

46 из 66. Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) - это совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и коллектива исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления эксплуатационных характеристик объектов, входящих в эту систему [61].

47 из 66. Стратегия пополнения запаса ЗИП - совокупность правил, на основании которых пополняют (восстанавливают) запас в комплекте ЗИП [16].

48 из 66. Техническое обслуживание - комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании [61].

49 из 66. Встроенное средство технического диагностирования (контроля технического состояния) - средство диагностирования (контроля), являющееся составной частью объекта [94].

50 из 66. Техническое состояние объекта - совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией на этот объект [61].

51 из 66. Контроль технического состояния объекта - проверка соответствия значений параметров объекта требованиям технической

документации и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния в данный момент времени [94]. Различают следующие виды технического состояния: исправное, неисправное и работоспособное, неработоспособное.

52 из 66. Исправное состояние - состояние объекта, в котором он соответствует всем требованиям, установленным в документации на него, в том числе требованиям по надежности [61].

53 из 66. Неисправное состояние (неисправность) - состояние объекта, в котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных в документации на него [61].

54 из 66. Работоспособное состояние - состояние объекта, в котором он способен выполнять требуемые функции [61].

55 из 66. Неработоспособное состояние - состояние объекта, в котором он не способен выполнять хотя бы одну требуемую функцию по причинам, зависящим от него или из-за профилактического технического обслуживания. Для специальных контрольно-измерительных систем обладающих структурной избыточностью, переход резервного элемента в неработоспособное состояние при исправном состоянии основного приводит систему одновременно в неисправное и работоспособное состояние. Переход резервного и основного элемента системы в неисправное состояние приводит систему в неработоспособное состояние [2].

56 из 66. Восстановление - процесс перевода объекта в работоспособное состояние из неработоспособного состояния, применительно к ГСМОС восстановление происходит в результате ремонта [61].

57 из 66. Экстренное восстановление - восстановление объекта путем экстренной доставки отказавшего элемента непосредственно от изготовителя или со складов, которые полагаются неотказывающими источниками пополнения, применительно к специальным газоаналитическим системам восстановление происходит в результате ремонта по состоянию.

Теория графов

58 из 66. Граф - это топологическая фигура, или конфигурация, представляющая собой совокупность вершин 1 и набора соединяющих некоторые из них направленных или ненаправленных отрезков 2, свойства которой не изменяются при любых непрерывных и взаимно-однозначных (топологических) пространственных преобразованиях, производимых без разрывов и склеиваний. Граф формально обозначается 3т (1,2).

59 из 66. Ребро - ненаправленный отрезок, соединяющий пару вершин графа.

60 из 66. Дуга - направленный отрезок, соединяющий пару вершин графа.

61 из 66. Граф состояний системы - ориентированный граф, вершины которого представляют возможные состояния системы, соединяемые между собой дугами, представляющие возможные переходы системы из одного состояния в другое.

Управление эксплуатационной надежностью и техническим обслуживанием газоаналитических систем мониторинга окружающей

среды

62 из 66. Газоаналитические системы мониторинга (ГАСМ) опасных химических загрязнений окружающей среды - это сложные системы, состоящие из устройств пробоотбора и пробоподготовки, газоаналитических преобразователей и универсальных контрольно-аналитических приборов, функционирование которых осуществляется с использованием специального методического и программного обеспечения.

63 из 66. Объект повышенной опасности - производственный объект, где используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, взрыво- и пожароопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу жизни и здоровью людей, а также окружающей среде [20].

64 из 66. Газоанализаторы - средства измерений одного или нескольких компонентов газовой смеси [2].

65 из 66. Инфракрасный датчик (газа) - датчик, принцип действия которого основан на поглощении молекулами определяемого газа энергии светового потока в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной (преимущественно) области спектра. Инфракрасные датчики не искажают пробу, не требуют для работы кислорода, имеют продолжительный срок службы и позволяют проводить самодиагностику, увеличивая, тем самым, интервал между техническим обслуживанием датчика [96].

66 из 66. Электрохимический датчик (газа) - датчик, принцип действия которого основан на изменении электрических параметров электродов, находящихся в контакте с электролитом, в присутствии определяемого газа. Изменение электрических параметров является следствием окислительно-восстановительной реакции определяемого газа на поверхности электрода [96].

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Листинг программы «Программа вычисления показателей эксплуатационной надёжности газоаналитических систем мониторинга окружающей среды»

function varargout = Markov chain(varargin) % MARKOV_CHAIN MATLAB code for Markov_chain.fig

% MARKOV_CHAIN, by itself, creates a new MARKOV_CHAIN or raises the existing

% singleton*.

%

% H = MARKOV_CHAIN returns the handle to a new MARKOV_CHAIN or the handle to

% the existing singleton*.

%

% MARKOV_CHAIN('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

% function named CALLBACK in MARKOV_CHAIN.M with the given input arguments.

% MARKOV_CHAIN(,Property,,,Value',...) creates a new MARKOV_CHAIN or raises the

% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are

% applied to the GUI before Markov chain OpeningFcn gets called. An

% unrecognized property name or invalid value makes property application

% stop. All inputs are passed to Markov chain OpeningFcn via varargin.

%

% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one

% instance to run (singleton)".

% Edit the above text to modify the response to help Markov chain

% Последняя модификация v2.5 30-Jul-2020 10:24:18

% Начало инициализации GUI gui Singleton = 1;

gui State = struct('gui Name', mfilename, ...

'gui Singleton', gui Singleton, ... 'gui OpeningFcn', @Markov chain OpeningFcn, ... 'gui OutputFcn', @Markov chain OutputFcn, ... 'gui LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1})

gui State.gui Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui mainfcn(gui State, varargin{:});

else

gui mainfcn(gui State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Выполняется непосредственно перед тем, как Markov chain станет видимым

function Markov chain OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to Markov chain (see VARARGIN)

% Choose default command line output for Markov chain handles.output = hObject;

% Update handles structure guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes Markov_chain wait % uiwait(handles.figure1);

for user response (see UIRESUME)

% --- Выходы этой функции возвращаются в командную строку

function varargout = Markov chain OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output;

function edit1 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств

function edit1 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% элементы управления редактирования в Windows - белый фон % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit2 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств function edit2 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit3 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств

function edit3 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit4 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств function edit4 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit5 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit5 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit5 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit5 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств function edit5 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit5 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(C,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,,BackgroundColor,,,white');

end

function edit6 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit6 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit6 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств.

function edit6 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit7 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit7 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit7 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств.

function edit7 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit8 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств.

function edit8 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit8 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor,,,white');

end

function edit9 Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit9 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit9 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit9 as a

double

% --- Выполняется при создании объекта, после установки всех свойств.

function edit9 CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit9 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

% --- Выполняется при нажатии кнопки в кнопке1

function pushbuttonl Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbuttonl (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) syms P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 r p

[P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8 'P1*rA2+P8*r-P2=0',. 'P1*(1-r)A2=P3',... '2*r*(1-r)*P1=P4',.. 'P4=P5',... 'p*P5+(1-p)*P7-P8*(1 'P2+(1-r)*P8-P7=0',. 'p*P7-P6=0',P1, P2, % Исходные данные pk = str2num( get(handle TO = str2num( get(handle Tk = str2num( get(handle контроля

Tz = str2num( get(handle Td = str2num( get(handle LM = str2num( get(handle Ki = str2num( get(handle mu = str2num( get(handle rk = str2num( get(handle

]=solve('P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8=1',...

-r)-P8*r=0',...

P3, P4, P5, P6, P7, P8);

s.edit1,'string' s.edit2,'string' s.edit3,'string'

s.edit4,'string' s.edit5,'string' s.edit6,'string' s.edit7,'string' s.edit8,'string' s.edit9,'string'

считываем вероятность отказа периодичность тех. контроля продолжительность тех.

продолжительность замены время экстренной доставки интенсивность отказов интенсивность эксплуатации количество СЧ конкретного вида вероятност безотказной работы

lm=Ki*LM*mu; % интенсивность отказов СЧ с учетом интенсивност эксплуатации lm str=num2str(lm);

set(handles.edit11,'string',lm str)

гк=1-ехр(-1ш*Т0); % вер. безотказной работы СЧ с учетом интенсивности

эксплуатации

гк 5"Ьг=пит2з"Ьг(гк);

%шздЬох(['номер ' "ешр1],'Результат') set(hand1es.edit9,,stгing,,гk б"Г)

% рсчет стационарной вероятности пребывания вложенной марсковской % цепи в []-м состоянии (выполняется в этом блоке, так как передать % глобальные символьные переменные не удается) Р1 2 = subs(subs(P1, р, рк), г, гк);

Р1 2 = vpa(P1 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в символьно результате

Р2 2 = subs(subs(P2, р, рк), г, гк);

Р2 2 = vpa(P2 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P3z = subs(subs(P3, р, рк), г, гк);

P3z = vpa(P3 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P4z = subs(subs(P4, р, рк), г, гк);

P4z = vpa(P4 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P5z = subs(subs(P5, р, рк), г, гк);

P5z = vpa(P5 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P6z = suЬs(suЬs(P6, р, рк), г, гк);

P6z = vpa(P6 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P7z = subs(subs(P7, р, рк), г, гк);

P7z = vpa(P7 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

символьно результате

P8z = subs(subs(P8, р, рк), г, гк);

P8z = vpa(P8 2, 4); % выводим 4 знака после запятой в

% Преобразование символьных результатов в вещественные P1_z_d=doub1e(P1_z) P2_z_d=doub1e(P2_z) P3_z_d=doub1e(P3_z) P4_z_d=douЬ1e(P4_z) P5_z_d=douЬ1e(P5_z) P6_z_d=douЬ1e(P6_z) P7_z_d=douЬ1e(P7_z) P8 2 d=douЬ1e(P8 2)

символьно результате данные

Запись результатов символьных расчетов в файл Tezu1t.txt

fid1 = fopen('гezu1t.txt'

'VI')

fprintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fpгintf(fid1, fc1ose(fid1);

Результаты символьного расчета вероятностей^^', P1)

P1 = %s\n, , P1)

P2 = %s\n, , P2)

P3 = %s\n, , P3)

P4 = %s\n, , P4)

P5 = %s\n, , P5)

P6 = %s\n, , P6)

P7 = %s\n, , P7)

P8 = %s\n, , P8)

% Преобразование вещественных данных в строковые %