Радиотехнические устройства для телеметрического контроля технических средств в системах обслуживания объектов городского хозяйства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат технических наук Киселев, Дмитрий Владимирович
- Специальность ВАК РФ05.12.13
- Количество страниц 205
Оглавление диссертации кандидат технических наук Киселев, Дмитрий Владимирович
Список использованных сокращений
Введение
Глава 1: Системы обслуживания средств городского хозяйства. Состояние проблемы, перспективы использования радиосредств для телеметрического контроля технических средств систем.
1.1. Системы обслуживания объектов городского хозяйства. Структура, общие принципы построения, классификация, проблемы
1.2. Состояние проблемы системы обслуживания ПМК.
1.3. Постановка задачи создания современных систем активной защиты, использующих радиопередачу данных.
1.4. Выводы по главе 1.
Глава 2: Формирование критериев качества СО ОГХ при использовании в них радиосредств для сбора информации.
2.1. Структура СЗК.
2.2. Выбор и обоснование основных показателей качества радиосредств, РУЗ и системы в целом.
2.3. Альтернативные варианты построения подсистем первого уровня. Выбор групп показателей, влияющих на критерий качества СЗК.
2.4. Альтернативные варианты построения СО. Структура радиосредств телеметрического контроля.
2.5. Факторы, влияющие на основные критерии качества.
2.6. Выводы по главе 2.
Глава 3: Построение моделей работы СЗК с радиопередачей данных телеметрии.
3.1. Задачи моделирования.
3.2. Аналитические модели СЗК.
3.3. Описание алгоритмов моделей системы защиты от коррозии, 69 использующей для сбора информации радиосредства.
3.4. Выбор среды программирования моделей. Описание используемых функций.
3.5. Выводы по главе 3.
Глава 4: Структурный синтез СЗК при использовании в ней радиосредств для телеметрического контроля.
4.1. Входные данные и изменяемые параметры моделей.
4.2. Выбор стратегий замен модулей для СЗК с радиопередачей данных телеметрии.
4.3. Выбор рациональной по критерию стоимости эксплуатации выходной мощности модулей РУЗ.
4.4. Выбор рациональной кратности резервирования модульных
ТС по критерию их стоимости эксплуатации.
4.5. Рациональный выбор мощности модулей модульных РУЗ по критерию стоимости эксплуатации в системе, обслуживающей объекты с разными потребляемыми мощностями. Сравнение с системой моноблочных РУЗ.
4.6. Исследование СО с использованием радиосредств для СО ОГХ.
4.7. Обеспечение заданного коэффициента готовности с помощью введения дополнительной избыточности в модульные ТС, сравнение со способом сбора информации с радиопередачей данных.
4.8. Внедрение систем телеметрического контроля с использованием радиоканала.
4.9. Выводы по главе 4.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», 05.12.13 шифр ВАК
Обеспечение качества и разработки устройства первичной информации автоматизированных систем телеметрического контроля городских инженерных сетей1999 год, кандидат технических наук Коршунов, Игорь Геннадьевич
Разработка комплекса моделей в целях совершенствования способов технического обслуживания средств радиотехнического обеспечения полетов и электросвязи2002 год, доктор технических наук Емельянов, Владимир Евгеньевич
Теория и методы управления технической эксплуатацией систем интервального регулирования движения поездов1997 год, доктор технических наук Шаманов, Виктор Иннокентьевич
Анализ и синтез подсистем обмена данными в радионавигационных системах автоматических зависимых наблюдений2001 год, кандидат технических наук Келин, Тимур Георгиевич
Разработка методов повышения уровня безопасности полётов воздушных судов путем улучшения качества функционирования систем информационного обеспечения УВД2008 год, кандидат технических наук Униченко, Егор Григорьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Радиотехнические устройства для телеметрического контроля технических средств в системах обслуживания объектов городского хозяйства»
Обычно системы и устройства радиотехники и связи применяются для сбора, обработки и передачи информации при решении задач контроля и управления. Однако возникает необходимость их внедрения в нетрадиционные для радиоэлектроники отрасли промышленности и, в частности, в городское хозяйство — водо-, газо-, теплоснабжение, энергетику, лифтовое хозяйство и т. д. Это обусловлено тем, что в городском хозяйстве имеется много объектов контроля и управления с большим пространственным разбросом, обладающих значительным объемом информации на их входах и выходах и требующих оперативного управления.
Для нормального функционирования объектов городского хозяйства (ОГХ) применяют обслуживающие системы, выполняющие функции защиты от внешних воздействий, диагностики их состояния и управления. Системы обслуживания объектов городского хозяйства (СО ОГХ) представляют из себя совокупность разнородных подсистем, которые имеют неоднородные связи друг с другом, выполняют различные функции, имеют неопределенности в описании их поведения и сложности в формировании управляющих воздействий. Все это позволяет отнести СО ОГХ к классу сложных систем и требует специфичного подхода к их организации и созданию средств телеметрии для контроля и управления ими. Общими признаками СО ОГХ являются:
- наличие подсистем для контроля, защиты, изменения рабочих функций ОГХ распределенных на городской территории, что усложняет их обслуживание;
- использование средств сбора информации о состоянии этих подсистем, существенно влияющих на общую стоимость эксплуатации;
- применение средств для восстановления отказавших подсистем, усложняющих и повышающих стоимость СО ОГХ;
- наличие у СО ОГХ своего аппарата управления.
Конечно, у каждой СО ОГХ имеется своя специфика, но их исследования следует проводить с общих позиций, сравнивая и сопоставляя обобщенные показатели.
Различным аспектам анализа систем городского хозяйства посвящены работы А.П. Артынова, A.M. Зиневича, С.А. Панова, И.В. Романовского. Сложность эксплуатации а также трудности при определении наиболее экономически целесообразного варианта построения СО ОГХ обуславливаются следующими факторами:
1. Большое количество технических средств, осуществляющих выполнение своих задач в множестве точек по всему городу. Они требуют создания мощной обслуживающей системы.
2. Данные системы имеют довольно-таки жесткие требования к обеспечению работоспособности используемых в них ТС, так как от их работы зависит жизнедеятельность города.
3. Анализ данных систем требует рассмотрения большого количества возможных вариантов решения и определения наиболее предпочтительного.
4. Часто отсутствует точная статистика по различным аспектам работы СО ОГХ.
Используемая в большинстве систем технология сбора информации с помощью визуального осмотра технических средств (ТС) людьми-обходчиками морально устарела по следующим причинам:
- поступающая информация имеет низкую достоверность, так как используются человеческие ресурсы, которые плохо поддаются контролю;
- время обслуживания ТС слишком велико;
- ввиду низкой эффективности обслуживающей системы во многих СО ОГХ приходится использовать высоконадежные технические средства, которые имеют значительную стоимость. Применение новой технологии телеметрического контроля, построенной с применением радиосредств, позволит повысить скорость передачи информации и ее достоверность, снизить требования к надежности используемых ТС.
Однако, использование радиоканала для передачи информации требует полной перестройки обслуживающей системы в СО ОГХ. Также неизвестны наиболее приемлемые варианты построения технических средств, так как используемые устройства предназначены для старой системы сбора информации. Естественно, эксплуатационные расходы для нового варианта построения неизвестны. То есть требуется анализ всех составляющих СО ОГХ с позиций экономической целесообразности применения новой технологии телеметрического контроля.
В качестве примера, в данной работе будет рассматриваться одна из систем класса СО ОГХ — система защиты от коррозии подземных металлических сооружений (СЗК ПМС). В работах [2, 3, 5, 14, 22, 31-33, 36, 41, 59, 65, 74, 75,84] описаны некоторые аспекты, которые характерны для исследуемых систем. Выбор в качестве примера СЗК ПМС не случаен, для данной системы характерны все признаки СО ОГХ а также факторы их эксплуатации. СЗК в своем составе имеет технические средства защиты от коррозии или установки защиты (УЗ), функцией работы которых является непосредственная защита ПМК от коррозии. Данные устройства расположены практически во всех частях города где имеются защищаемые объекты, их количество довольно велико. Также в состав СЗК входит система их обслуживания (СО), которая выполняет задачи поддержания нормального функционирования УЗ. Эта система содержит средства сбора информации о отказах УЗ, средства для восстановления отказавших УЗ и аппарат управления. То есть все признаки СО ОГХ в системе защиты от коррозии присутствуют.
Актуальность работы:
Различные виды ОГХ имеют огромное значение для жизни города. Эффективное обслуживание этих систем позволяет поддерживать их способность выполнять свои функции и делать это экономически наиболее целесообразно.
Системы защиты от коррозии, к примеру, могут обслуживать системы трубопроводов горячей и холодной воды, газопроводы, кабели и т. д. Они служат для снабжения населения нашей страны теплом, водой, газом, выполняют роль коммуникаций и т. д.
Стоимость строительных и ремонтных работ ОГХ велика, кроме этого в городских условиях эти работы часто создают помехи транспортным потокам и портят внешний облик города. Эффективная работа СО ОГХ часто существенно снижает интенсивность этих работ.
В частности, СЗК является обслуживающей системой, решающей задачи защиты подземных металлических сооружений городского топливно-энергетического комплекса (ТЭК) от коррозии. На развитие ТЭК расходуется около 30 % всех капитальных затрат на промышленность и транспорт. При этом в настоящее время в городах России находится в эксплуатации свыше 170 тыс. км металлических трубопроводов. Ежегодные потери металла, обусловленные коррозией, превышают 100 тысяч тонн и приводят к затратам около 75 миллионов долларов в год [36].
В настоящее время работа СЗК крайне не удовлетворительна. Хотя применяемые технические средства и имеют высокую надежность, но при этом независимые проверки показывают, что 30-40 % УЗ находятся в неработоспособном состоянии, что значительно снижает эффективность работы систем. Эксплуатационные расходы очень велики. При этом различные управленческие воздействия не приводят к сколько-нибудь существенным результатам. Объясняется это тем, что применяется обслуживающая система, в которой для сбора информации применяются человеческие ресурсы, которые осуществляют визуальный осмотр ТС. Известно, что контролировать деятельность людей довольно сложно, это также требует больших материальных затрат. Но даже при их четкой работе период осмотра каждой УЗ нельзя сделать ниже 2-3 недель. Таким образом налицо тот факт, что данная обслуживающая система морально устарела.
Использование радиосредств для сбора информации позволяет передавать информацию практически мгновенно, при этом из работы обслуживающей системы исключается «человеческий фактор». Радиотехнические устройства также дают возможность осуществлять управление используемых ТС. То есть эффективность работы систем значительно повышается. Снижение времени получения информации позволяет снизить требования к надежности используемых ТС а, следовательно, и уменьшить их стоимость. Таким образом, изменение обслуживающей системы дает возможность снизить эксплуатационные затраты на используемые ТС.
Однако, вопрос о применении новой технологии телеметрического контроля невозможно решить без анализа экономической целесообразности ее применения. При этом необходимо исследовать как стоимость эксплуатации обслуживающей системы, в которую входят используемые радиосредства и обслуживающий персонал, так и стоимость эксплуатации возможных, в связи с применением новой технологии сбора информации, ТС. То есть необходимо получить эксплуатационные издержки на новую систему в целом, так как, даже в случае повышения стоимости эксплуатации обслуживающей системы за счет применения радиосредств, возможно ее снижение для всей системы за счет применения новых ТС, которые было невозможно применять при старой системе сбора информации.
Для поиска наилучшего варианта ТС для какой-либо СО ОГХ необходимо выполнить следующие шаги:
1) Обоснованно, с позиций оценки эффективности работы системы и ее эксплуатационных затрат, выбрать показатели качества.
2) Выбрать для исследования некоторое количество альтернативных вариантов ТС, использование которых может быть перспективно с точки зрения улучшения показателей качества.
3) Используя математические средства, вычислить показатели качества для предполагаемых вариантов построения систем и выбрать наилучший. Таким образом, это задача структурного синтеза [24] СО ОГХ, то есть выбора показателей качества и наилучшей, по ним, структуры систем.
Однако, для решения подобных задач не существует четкого математического аппарата и методик расчета. Это не позволяет осуществлять быстрый расчет и внедрение технологии сбора информации с использованием радиосредств в СО ОГХ, что особенно актуально в современных рыночных условиях. Поэтому целью данной работы является разработка научных основ структурного синтеза радиотехнических устройств, осуществляющих телеметрический контроль средств систем обслуживания объектов городского хозяйства.
Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:
1) Выработать общую методологию структурного синтеза радиотехнических устройств, включающую в себя:
- анализ структурных связей исследуемых систем и радиотехнических устройств, входящих в них;
- выбор и обоснование показателей качества радиотехнических устройств и факторов, влияющих на них;
- определение области рациональных решений;
- выбор и обоснование типа математических моделей и вычислительных средств.
2) Разработать математические модели для описания показателей качества радиотехнических устройств и обслуживающей системы для них.
3) Разработать методику для расчета рациональных характеристик радиотехнических средств систем обслуживания объектов городского хозяйства по принятым показателям качества.
4) Обосновать экономическую целесообразность применения радиотехнических устройств для телеметрического контроля технических средств на примере системы защиты от коррозии.
5) Разработать рекомендации по выбору структуры радиотехнических средств для системы защиты от коррозии по принятым критериям качества.
В первой главе работы рассматриваются основные принципы работы СО ОГХ, в качестве примера рассматривается работа СЗК. Проводится анализ существующих способов построения СЗК, при этом рассматриваются применяемые ТС и СО. Целями данной главы являются:
- рассмотреть структуру СО ОГХ и взаимосвязь используемых средств внутри нее и выделить круг проблем, существующих в СО ОГХ и СЗК в частности;
- выбрать ряд альтернативных решений построения радиотехнических и, контролируемых ими, технических средств СО ОГХ.
Вторая глава посвящена выбору критериев качества системы и определению факторов, влияющих на них. Целями главы являются:
-выбрать критерии качества, оценивающие эффективность работы систем и их стоимостные параметры для оценки перспективности применения технологии сбора информации с использованием радиосредств;
- найти факторы, влияющие на критерии качества для выбранных альтернативных вариантов построения СЗК.
В третьей главе выбирается математический аппарат для необходимых математических моделей и рассматриваются принципы их построения. Целями данной главы являются:
- выбор и обоснование математического аппарата моделей;
- создание алгоритмов моделей;
- выбор и обоснование необходимых для моделирования вычислительных средств;
- описание реально созданных моделей.
Четвертая глава работы посвящена исследованию СО ОГХ с использованием созданных математических моделей, выработке принципов их анализа, получения рационального их построения с точки зрения ранее выработанных критериев качества и возможностей применения новой для данных систем технологии сбора информации с использованием радиосредств. В данной главе решаются следующие задачи:
- анализируются полученные с помощью моделей данные, вырабатываются принципы рационального, по выбранным критериям, построения каждого из альтернативных вариантов построения;
- анализируются предполагаемые обслуживающие системы;
- на основе выработанных после моделирования принципов разрабатываются методики для анализа реальных СО ОГХ;
- для СЗК сравниваются альтернативные варианты построения, выбираются лучшие;
- рассматриваются реально созданные системы.
Похожие диссертационные работы по специальности «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», 05.12.13 шифр ВАК
Повышение эффективности эксплуатации судового энергетического комплекса на основе оценивания функциональной надежности его элементов и перевода на техническое обслуживание по фактическому состоянию2005 год, кандидат технических наук Шарик, Владимир Валентинович
Повышение эффективности системы технического обслуживания и ремонта шахтных погрузочных машин: На примере машины 2ПНБ 2 в условиях Восточного Донбасса2005 год, кандидат технических наук Черных, Владимир Геннадьевич
Методология совершенствования системы технической эксплуатации строительных машин2008 год, доктор технических наук Репин, Сергей Васильевич
Повышение эффективности эксплуатации комплекса главный двигатель - обслуживающие системы судовой дизельной установки на основе оценивания и прогнозирования функциональной надежности его элементов с использованием информационных технологий2012 год, кандидат технических наук Чебанов, Владимир Сергеевич
Моделирование процессов управления надежностью программно-технических средств, обеспечивающих безопасность эксплуатации автодорожных развязок тоннельного типа2008 год, кандидат технических наук Екимов, Виктор Константинович
Заключение диссертации по теме «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», Киселев, Дмитрий Владимирович
4=9= Выводы по главе 4,
1. Анализ подсистемы первого уровня показал, что применение стпуктуп непесообпязно в случае когда ппя средств СО ОГХ
--------------------J -*--------'х------ -- -Í--J ----< г—г- I ,—т необходимо иметь большой разброс некоторого выходного параметра О, который определяет их как по собственной стоимости, так и по стоимости перевозок или по какому-то другому фактору. В исследуемом примере СЗК этим параметром С является выходная мощность РУЗ.
2. Исследование СО ОГХ с точки зрения стратегий замен используемых ТС (это также касается радиосредств в обслуживающей системе) показало, что выбор рационального построения системы в зависимости от периода замен ТС необходимо осуществлять среди трех вариантов стратегий:
- ТС не заменяются вообще (или заменяются через очень длительные периоды);
- ТС заменяются при в момент начала их старения (то есть когда интенсивность их отказов существенно возрастает);
- ТС заменяются после первого их отказа. Выбор конкретной стратегии производится после анализа факторов, влияющих на стоимость эксплуатации системы (описаны выше). При высокой стоимости ТС по сравнению со стоимостью их ремонта (в 5. 10 раз) и незначительном увеличении интенсивности отказов при старении по сравнению с начальным режимом эксплуатации (до 7 раз) наиболее приемлемой стратегией замен является стратегия без замен ТС. Она также наиболее вероятна для СЗК.
3. Доказано, что для каждого конкретно взятого одного модульного ТС рациональным по стоимости эксплуатации будет использование средств с целой кратностью резервирования.
4. Анализ показал, что в случае, когда использование модуля с выходным параметром О равным его значению для всего ТС (целая кратность резервирования) невозможно, минимумы стоимости эксплуатации для одного технического средства в сторону уменьшения О возникают для кпятных ему чнячсний то есть пяпаметп С молудя ттогтжен быть к 2 3 4
---------- ----J -----------,---------£----г ~ --------------'---— — , раза меньше выходного параметра ТС, то есть это те значения при, которых изменяется число модулей необходимых для нппмальной пяботът всего — I у Г—Х- ! - I Г ~ ~ устройства.
5. Результаты моделирования показали, что поток отказов ТС подсистем первого и второго уровня является простейшим, то есть он обладает свойством стационарности. Количество поступающих заявок в единицу времени при этом определяется количеством обслуживаемых технических средств и их надежностью.
6. Доказано, что рациональный резерв модульных ТС с точки зрения стоимости эксплуатации определяется стратегией замен ТС и характеристиками их надежности при данной стратегии. Применение резервных модулей актуально при большой дисперсии закона распределения времени возникновения отказов ТС.
7. Показано, что повышение коэффициента готовности возможно за счет введения временной избыточности в подсистему первого уровня, при этом стоимость эксплуатации возрастает, для данных случаев разработана простая в использовании методика расчета параметров системы, она также учитывает амортизацию используемых ТС.
8. Изучение влияния введения временной избыточности на стоимость эксплуатации системы защиты от коррозии показало, что в подавляющем большинстве случаев применение информационной технологии с использованием радиосредств экономически более целесообразно по сравнению с использованием системы обходчиков для сбора информации о отказах модульных средств, имеющих временную избыточность.
9. Анализ показан, что применение автоматизированной системы сбора информации с помощью радиоканала в большинстве систем оправдано по следующим причинам:
- данная система для большинства СО ОГХ экономичней системы обходчиков;
- высокая достоверность информации позволяет упростить структуру управления в эксплуатирующем данную систему предприятии;
- существенно повышается скорость передачи информации, что в ряде случаев дает возможность использовать менее надежные ТС, избегать их чрезмерной избыточности, что в конечном счете снижает стоимость их эксплуатации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Аняпич отгшк-г^пм ПО ОЕХ кыпттнякмш ими функций.
- / - ----4----- ~ ' Х'^ ~ J Г"----~ — — ---7 " ^ J ^^ > возможностей применения радиосредств, их математического описание позволил определить следующие основные моменты, определяющие методологию, используя которую возможно решать задачи по проектированию систем этого класса: а) В качестве критерия качества, оценивающего эффективность работы СО ОЕХ удобно использовать коэффициент готовности, для анализа экономических издержек показателем качества принята стоимость эксплуатации системы за некоторый период времени. б) Применение радиотехнических устройств для сбора информации дало возможность снизить требования к надежности используемых ТС, и повысить коэффициент готовности. в) Для СЗК исследованы следующие альтернативные варианты используемых радиотехнических устройств:
- моноблочные низкочастотные РУЗ, они применяются в настоящее время;
- моноблочные высокочастотные РУЗ, дешевле низкочастотных и менее надежны, их использование возможно только с применением радиосредств;
- модульные РУЗ, могут изменять свою стоимость и надежность в зависимости от обслуживаемого объекта. г) Исследования показали, что на стоимость эксплуатации СО ОЕХ существенное влияние оказывают стоимость используемых радиосредств и контролируемых ими ТС, стоимость их ремонта и транспортировки, характеристики надежности и стратегии замен, кратность резервирования модульных структур. д) Анализ математических зависимостей, необходимых для определения стоимости эксплуатации различных вариантов построения СО ОЕХ, выявил необходимость использования имитационного моделирования для их описания.
2) Разработаны три имитационные модели:
- модель обслуживающей системы для радиотехнических устройств защиты;
- модель для вычисления стоимости эксплуатации моноблочных радиотехнических устройств защиты;
- аналогичная предыдущей, модель для определения рационального по стоимости эксплуатации построения модульных структур. С помощью моделей возможен рациональный выбор по стоимости эксплуатации следующих факторов:
- кратности резервирования модульных структур;
- необходимого резерва технических средств;
- стратегий их замен в зависимости от параметров надежности рассматриваемых радиотехнических устройств;
- параметров обслуживающей системы.
3) Результаты, полученные после моделирования, позволили разработать методику для определения рациональных параметров применяемых радиотехнических устройств защиты. Результаты вычислений с ее помощью практически полностью совпадают с модельными расчетами.
4) Расчеты параметров ТС для системы защиты от коррозии с использованием радиосредств для сбора информации позволили сделать следующие выводы (для исследуемого примера):
- доказано, что экономически более целесообразным является применение модульных структур радиотехнических устройств защиты с контролем по радиоканалу, стоимость эксплуатации при этом снижается более чем в три раза;
- использование дешевых и менее надежных моноблочных высокочастотных радиотехнических устройств защиты (среднее время безотказной работы в 2 раза ниже по сравнению с низкочастотным), которые нельзя было использовать при обслуживающей системе с использованием обходчиков по причине их низкой надежности, при технологии сбора информации посредством радиоканала позволяет снизить стоимость эксплуатации подсистемы первого уровня примерно в 2 паза;
- обслуживающая система, построенная с применением радиосредств, имеет стпимпптк 'wcrшvятяrmи ппимепнп и 1 5 т>яч меныпе' гю епякнению с -- - J ■ — { I----— I - —- г* —----- - системой обходчиков;
- доказано, что использование радиосредств для сбора информации более предпочтительно по экономическим критериям по сравнению с использованием временной избыточности модульных средств, которая позволяет повысить коэффициент готовности, совместно со старой системой обслуживания.
5. В настоящее время на Санкт-Петербургском предприятии ОП «Антикор» внедрены три опытных образца модульных радиотехнических устройств защиты, работа которых контролируется по радиоканалу. Их разработка осуществлялась с использованием материалов, представленных в данной работе.
Научна« новизна работы:
1. Доказано, что применение современных радиотехнических устройств для телеметрического контроля СО ОГХ значительно повышает ее коэффициент готовности и снижает затраты на обслуживание этих систем.
2. Разработаны новые математические модели, использование которых позволяет анализировать обслуживающую систему, построенную на основе радиотехнических устройств, для СО ОГХ, а также применяемые технические устройства (на примере СЗК). Модели позволяют учитывать параметры стоимости и надежности применяемых радиотехнических средств С учетом их отяпении я также гтгюпетлп их ойспуживания и влияния
J------------Г"----------7 — ------' I---г " " временной избыточности устройств при их модульном построении.
3. Исследована возможность использования резервированных модульных радиотехнических устройств для систем защиты от коррозии. Доказано, что в ряде случаев, несмотря на высокую стоимость, их применение является экономически целесообразным, так как они лучше приспособлены к параметрам объектов обслуживания.
4. Разработана простая в использовании методика для оценки целесообразности применения тех или иных появляющихся на рынке новых радиотехнических и иных технических средств по принятым критериям для СО ОГХ. Методика позволяет оценивать их показатели качества при работе в системах как в модульном, так и в моноблочном исполнении.
5. Доказано, что для повышения коэффициента готовности исследуемого класса систем возможно применение резервированных ТС с временной избыточностью, но их стоимость эксплуатации при этом значительно выше по сравнению с системами, телеметрический контроль в которых осуществляется посредством радиоканала.
6. Разработана методика для определения влияния временной избыточности резервированных структур на стоимость эксплуатации и коэффициент готовности СО ОГХ.
Практическая ценность работы:
1. Использование разработанной методики для анализа радиотехнических средств СО ОГХ позволяет существенно снизить время и, следовательно, расходы на проектные, работы по внедрению или модернизации систем этого класса. С ее помощью можно также анализировать большой класс задач, связанных с резервированием технических средств.
2. Предложенный вариант построения системы защиты от коррозии с использованием модульных средств, при их телеметрическом контроле посредством радиоканала, позволяет существенно снизить расходы на нее (для исследуемого примера примерно в три раза).
3. Проведенный анализ возможности применения современных радиотехнических средств связи позволяет сделать вывод, что их использование существенно снизит расходы на обслуживание системы катодной защиты от коррозии (для исследуемого примера в 1,5 раза). Среднее время простоя ТС по причине отказа при этом снизится в 8. Л 6 раз.
4. Разработаны имитационные модели, позволяющие рассчитывать показатели качества реальных систем защиты от коррозии, использующих технологию сбора информации по радиоканалу, с учетом их характеристик надежности (приработки, старения), параметров стоимости применяемых технических средств. Выходными данными моделей являются такие параметры как стоимость эксплуатации системы за исследуемый период, параметры потока отказов исследуемых средств, величина необходимого резерва для системы и др.
5. В настоящее время научным коллективом, занимающимся исследованием данной проблематики, разработаны и внедрены три образца радиотехнических устройств защиты. Они имеют пезеп ви п об а н и V к> модульную структуру.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Киселев, Дмитрий Владимирович, 1999 год
1. Бек H.H., Голенко ДИ. Статистические методы оптимизации в экономических исследованиях. М., Статистика, 1971.
2. Бекман В. Катодная защита. Справочник. Под ред. д.т.н. проф. Стрижевского И.В., М., Наука, 1988.
3. Бекман В., Швенк К. Катодная защита от коррозии. М., 1984.
4. Барталифни Л. Общая теория систем. Критический обзор. Исследование по общей теории систем. М., Прогресс, 1969.
5. Баясанов Д.Б. Автоматизированные системы управления t0v60iin0b0лными объектами kommv нал!ьного хозяйства. М., Стройиздат,1. X" «/ JT" *"• " J 7 X s1974.
6. Бусленко Н.П. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М., Наука, 1977.
7. Бусленко Н.П. Модшшрование сложных систем. М, Наука, 1968.
8. Бусленко Н.П. и др. Метод статистических испытаний. М, Физматгиз, 1984.
9. Варжапетян A.F. Техническая эффективность и надежность систем управления. Л., Судостроение, 1963.
10. Вентцель Е.С. Исследование операций. М., Советское радио, 1972.
11. Вентцель Е С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. М,, Наука, 1969.
12. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. М., Высшая школа, 1976.
13. Верхопятницкий П.Д., Латинский B.C. Справочник по модульному конструированию радиоэлектронной аппаратуры. Л., Судостроение, 1983.
14. Глазов Н.П. и др. Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии. М., Недра, 1978.
15. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М., Наука, 1965.
16. Голенко Д-И. Моделирование и статистический анализ псевдослучайных чисел на ЭВМ. М., Наука, 1965.
17. Голенко Д И. Статистические модели в управлении производством. М., Статистика, 1973.
18. Голенко Д.И., Лифшиц C.E., Кеслер С-.Ш. Статистическое моделирование в технико-экономических системах. Л., Издательство Ленинградского университета, 1997.
19. Голинкевич Т А. Прикладная теория надежности. М., Высшая школа, 1985.
20. Говоре кий А.Э. Модели надежности информационно ^ппавляющих систем. СПб, СПГУВК, 1997.
21. Горцуга Ю.В. Методы оценки проектов и обоснования основных параметров при проектировании и эксплуатации морских портов. Доклад на соискание ученой степени доктора транспорта. СПб, СПГУВК, 1997.
22. Гренберг А.Г. Математические методы оперативного управления производством. М., Статистика, 1978.
23. ГЧ'пии Л С Лммапекий Я С Мепкл/лпн А П Задачи и методы- J I--------• -У Г—i------JC----- ---— - У ----X---J------r-V —г-т—оптимального распределения ресурсов. М., Советское радио, 1968.
24. Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. Л., Энер! оиздат, 1982.25 литкин В А П^лников А П Операмионное исчисление. М., Высшая школа, 1966.
25. Дубенецкий В.А., Советов Б.Я. Анализ структур автоматизированного управления. Л., ДЭТИ, 1985.
26. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Mathcad 7.0 в математике-физике и в Internet. М., Нолидж, 1998.
27. Епифанов А.Д. Надежность автоматических систем.1. М.1. Машиностроение, 1968.
28. Ермаков С.М., Михайлов F.A. Статистическое моделирование. М., Наука, 1992.
29. Зубов В.И. Математическая теория надежности систем массового обслуживания. М., Энергия, 1966.
30. Иванцов О.М. Надежность магистральных трубопроводов. В сб. Трубопроводные системы в энергетике. М., Наука, 1985.
31. Инструкция о порядке проектирования, строительства и эксплуатации устройств защиты от коррозии подземных металлических коммуникаций на территории Ленинграда и его пригородов. Л., исполком Леи горсовета, 1984.
32. Инструкция но защите городских подземных трубопроводов от электрохимической коррозии. М., Стройиздат, 1982.
33. Карапетян A.M. Автоматизация оптимального конструирования ЭВМ. М., Советское радио, 1973.
34. Киндлер Е. Языки моделирования. М., Энергоатомиздат, 1985.
35. Киселев В.Г. Информационное и технологическое обеспечение электрохимической защиты трубопроводов. СПб, СПГУВК. 1999.
36. Клейнен Дж Статистические методы в имитационном моделировании. М., Статистика, 1978.
37. Клейырок Л. Теория массового обслуживания. М., Машиностроение, 1979.
38. Климов ГЛ. Стохастические системы обслуживания. М., Наука,1966.
39. Кокс Д., Смит В. Теория восстановления. М., Советское радио,1967.
40. Колобов A.A., Шклярский Л.Ф. и др. Моделирование производственно сбытовых систем и процессов управления. М., МГТУ, 1993.
41. Конев Ю.А. и др. Источники вторичного электропитания. М., Радио и связь, 1983.
42. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М., Наука, 1972.
43. Краснощеков П.С., Петров A.A. Принципы построения моделей. М.,МГУ, 1983.
44. Креденцер Б.П. Вероятностные модели для оценки надежности функционирования сложных систем и способы их реализации на ЭЦВМ. В сб.: Математические методы в кибернетической технике. Вып. 2 Изд. ИК АН УССР, Киев, 1970.
45. Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. Киев, Наукова думка, 1978.
46. Креденцер Б.П., Яценко В.П. Математическая модель для оценки характера отказов приборов и систем управления. В сб.: Надежность промышленной автоматики. Киев, Знание, 1971.
47. Лебедев A.A. и др. Основы синтеза систем летательных аппаратов. М., МАИ, 1996.
48. Леонтьев Л.П. Надежность технических систем. Рига, Зинатне,1969.
49. Лесин В В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М., МАИ, 1995.
50. Литвинов В В., Марьянович Т.П. Методы построения имитационных систем. Киев, Наукова думка, 1991.
51. Лифшиц А.Л., Мальц Э.А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. М., Советское радио, 1978.
52. Макаров Ю.М. Некоторые оценки надежности систем с временной избыточностью. Надежность и контроль качества, N6, 1987.
53. Мамин Б.А. Уровень качества. М., Наука, 1982.
54. Медведев А.К. и др. Исследование высокопроизводительных вычислительных систем методами имитационного моделирования. ГУ АН СПб, 1997.
55. Методы и средства информационной технологии в науке и производстве. СПб, Наука, 1992.
56. Мышкис А.Д. Элементы теории математических моделей. М., Наука, 1994.
57. Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. М., МАИ, 1992.
58. Организация технического обслуживания и ремонта объектов магистральных газопроводов. Обзорная информация. Серия: Важнейшиенаучно-технические проблемы газовой промышленности. Вып. 8, М., ВНИИЭ Газпром, 1984.
59. Очков В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров. М., Компьютер Пресс, 1996.
60. Панкратов B.C., Берман Р.Я. Разработка и эксплуатация АСУ газотранспортными системами. Л., Недра, 1982.
61. Подиновский В.В., Когин В.Д. Парето — оптимальные решения многокритериапьных задач. М., Наука, 1979.
62. Половко A.M. Основы теории надежности. М., Наука, 1964.
63. Паакс Б.И. Имитационное моделирование систем массового обслуживания. СПб, СПбГААП, 1995.
64. Пчудек В. Защита от коррозии на стадии проектирования. М., 1980.
65. Райкин A.J1. Вероятностные модели функционирования резервированных устройств. М., Наука, 1971.
66. Розенфельд А.С., Яхинсон Б.И. Переходные процессы и обобщенные функции. М., Паука, 1966.
67. Саати Т. Целочисленные методы оптимизации и связанные с ними экстремальные проблемы. М., Мир, 1973.
68. Саати Т. Элементы теории массового обслуживания и ее применения. Киев, КВИРТУ, 1960.
69. Сан/длер Дж. Техника надежности систем. М., Наука, 1966.
70. Система моделирования GPSS PC на ПЭВМ. М., Московский энергетический институт, 1990.
71. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М., Наука, 1973.
72. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М., Высшая школа, 1998.
73. Современное состояние и перспектива применения оптимальных комплексов защиты нефтегазового оборудования и трубопроводов. Обзорная информация. Нефтяная промышленность. М., 1987.
74. Стрижевский И.В., Зиневич A.M., Никольский К К. и др., Защита металлических сооружений от подземной коррозии. М., Стройиздат, 1974.
75. Сурков К.А., Сурков Д.А., Ваньвачев А.Н. Програмироавние в среде Delphi 2.0, Минск, ООО «Попурри», 1997.
76. Харин Ю.С. и др. Имитационное и статистическое моделирование Минск, Белгосуниверситет, 1992.
77. Хемминг Р.В. Численные методы доя научных работников и инженеров. М., Наука, 1968.
78. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М., Физматгиз, 1963.
79. Черкесов Г.Н. Надежность технических систем с временной избыточностью. М., 1974.
80. Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М., Советское радио, 1962.
81. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности, М., Советское радио, 1968.
82. Шрайбер Т. Дж. Моделирование на ОР88. М., Машиностроение,1980.
83. Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии. Киев, Наукова думка, 1988.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.