Совершенствование методов тестирования и самоконтроля аппаратно-программных средств систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат наук Осадчий Герман Владимирович

• Осадчий Герман Владимирович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Осадчий Герман Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, СРЕДСТВ ТЕСТИРОВАНИЯ И САМОДИАГНОСТИРОВАНИЯ

1.1. Актуальность разработки самопроверяемых средств технического диагностирования и мониторинга

1.2. Методы обнаружения неисправностей в процессе функционирования технических объектов

1.3. Выводы по разделу

ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ САМОДИАГНОСТИРУЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПОДСИСТЕМ

2.1. Самопроверяемые компоненты

2.2. Реализация технических средств диагностирования методом логического дополнения до равновесных кодов

2.3. Выводы по разделу

ГЛАВА 3. ТЕСТИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА

3.1. Архитектура современных систем непрерывного диагностирования и мониторинга

3.2. Определение длительностей периодов диагностирования и самодиагностики измерительных контроллеров

3.2.1. Задача самодиагностирования измерительных контроллеров мониторинга

3.2.2. Определение среднего числа обслуженных заявок диагностического теста в условиях абсолютного приоритета

3.2.3. Определение среднего числа обслуженных заявок информационных кодовых векторов от объектов контроля в условиях относительного

приоритета

3.2.4. Пример подсчета среднего числа заявок диагностического теста

3.3. Методика реализации алгоритмов самодиагностики измерительных контроллеров

3.4. Выводы по разделу

ГЛАВА 4. АЛГОРИТМЫ САМОДИАГНОСТИРОВАНИЯ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

4.1. Программные средства концентраторов среднего уровня

4.1.1. Функции программного обеспечения

4.1.2. Структура программного обеспечения

4.1.3. Драйверы устройств

4.1.4. Серверы данных

4.1.5. Серверы логической обработки

4.1.6. Графические приложения

4.1.7. Программы ведения архива

4.1.8. Сетевые приложения

4.1.9. Программы настройки

4.2. Реализация самодиагностики контроллеров на уровне программного обеспечения концентраторов среднего уровня

4.2.1. Диагностирование измерительных контроллеров

4.2.2. Обработка результатов диагностирования

4.3. Структура комплекса программ для диагностирования измерительных контроллеров

4.3.1. Программные средства системы мониторинга

4.3.2. Самодиагностирование сервера диагностики

4.3.4. Драйвер платы коммутации

4.3.5. Драйвер платы вывода

4.3.6. Программа ведения архива

4.3.7. Программа сетевого обмена

4.3.8. Интерфейсное окно

4.4. Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ - Справки о внедрении результатов исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов тестирования и самоконтроля аппаратно-программных средств систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертационного исследования подчеркивается практикой эксплуатации систем технического диагностирования и мониторинга (СТДМ) объектов железнодорожной автоматики и, прежде всего, необходимостью повышения достоверности диагноза и прогноза [20, 23, 26, 108, 110, 122 -124]. Современные СТДМ в области железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), несмотря на их более чем двадцатилетнюю историю проектирования, конструирования и эксплуатации на сети магистральных железных дорог и метрополитенов, по-прежнему, не позволяют решать задачу автоматической идентификации большого числа предотказных состояний и отказов [3, 7, 20]. Наиболее уязвимыми в СТДМ с позиции надежности и отказоустойчивости являются устройства периферийного уровня, предназначенные для получения первичных «сырых» данных, их предварительной обработки, а также трансляции результатов измерений в пункты концентрации. Из-за сбоев диагностических приборов и отказов каналов передачи данных теряется важная диагностическая информация, появляются пропуски данных, нарушается их полнота для возможности интеллектуальной обработки, выявления предотказных состояний и отказов, прогнозирования изменений и выявления тенденций в развитии неисправностей [19, 55, 56, 114, 138].

Развитию технологий мониторинга устройств ЖАТ и самих СТДМ посвящено достаточно большое количество публикаций, однако в них практически полностью обойден вопрос реализации периферийного оборудования согласно принципам контролепригодности, самопроверяемости и самоконтроля, что, несомненно, является недостатком. Сама проблема требует пристального обращения внимания научного сообщества в области технической диагностики и выработки комплексного решения для создания тестового обеспечения и самопроверяемых компонентов и составляющих систем мониторинга. Именно эти вопросы охвачены настоящей диссертационной работой, анализируются как современные методы синтеза отказоустойчивых, контролепригодных и самопроверяемых устройств,

включая методы синтеза схем встроенного контроля (СВК) устройств автоматики и вычислительной техники, так и вопросы реализации тестового обеспечения периферийного оборудования СТДМ ЖАТ.

Степень разработанности темы исследования. Вопросами совершенствования систем и устройств ЖАТ занимается достаточно большое количество специалистов по всему миру. Задачи организации средств контроля, технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ исследовались такими инженерами и учеными как В. М. Алексеев, Н. А. Богданов, С. В. Власенко, А. А. Волков, С. Н. Григорьев, Д. В. Ефанов, В. А. Засов, А. А. Сепетый, T. Asada, T. Böhm, J. L. M. Domingues, O. F. Eker, C. Fritz, M. E. Goolsby, L. Heidmann, M. Schulze, R. Stäuble и многих других. Известен положительный опыт таких фирм как ЗАО «МГП «ИМСАТ», ООО «КИТ», ООО «Сектор», НПО «ЮгПА», AG Siemens, Frauscher и других. Однако специалистами всего мира до конца не исследованы возможности организации контролепригодных, самопроверяемых и самоконтролирующихся составляющих СТДМ ЖАТ.

Вопросами синтеза контролепригодных, самопроверяемых и самоконтролирующихся устройств и систем с развитым диагностическим обеспечениям посвящено гораздо большее число публикаций, чем в области СТДМ ЖАТ, однако до сих пор напрямую эти вопросы не затрагивались в полной мере при их разработке и совершенствовании. В данной области работали и работают такие ученые как Г. П. Аксенова, А. В. Дрозд, М. Ф. Каравай, А. Ю. Матросова, П. П. Пархоменко, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Е. С. Согомонян, В. И. Хаханов, M. Gössel, V. Melikyan, R. Ubar, S. Shukuryan, Y. Zorian. Непосредственно синтезом устройств, снабжаемых СВК, реализуемых по различным кодовым методам, включая метод логического дополнения, занимались и занимаются Д. В. Ефанов, Д. В. Пивоваров, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Е. С. Согомонян, D. Das, M. Gössel, D. Marienfield, M. Ocheretnij и другие ученые всего мира. Не проработанными в данной сфере являются вопросы оптимизации структур СВК за счет учета особенностей самих объектов диагностирования и повышения вероятности обнаружения ошибок на их выходах.

Этим проблемам и посвящено настоящее исследование.

Тема диссертации соответствует паспорту специальности

05.22.08 «Управление процессами перевозок» по пунктам 7 и 8.

Цели и задачи диссертации. Основной целью диссертационного исследования является разработка методов организации тестового диагностического обеспечения и самодиагностируемых устройств СТДМ ЖАТ, реализующих принципы контролепригодности, самопроверяемости и самоконтроля.

Для достижения поставленной цели в диссертации сформулированы следующие задачи:

1. Развитие метода логического дополнения до равновесного кода «1 из 4» для организации СВК логических устройств автоматики с повышенной вероятностью обнаружения ошибок на их выходах и уменьшенной сложностью технической реализации.

2. Разработка метода организации тестирования измерительных контроллеров в СТДМ ЖАТ, позволяющего выполнять диагностические процедуры в свободное от их основного назначения время с выбором приоритета режима функционирования.

3. Разработка подхода к определению периодов реализации алгоритмов самодиагностирования измерительных контроллеров на основе статистических данных об отказах функциональных узлов СТДМ ЖАТ.

4. Разработка алгоритмов тестировании и самодиагностирования компонентов и узлов СТДМ ЖАТ.

Объектами исследования являются периферийные объекты СТДМ ЖАТ, а также СВК их составляющих, синтезированные с применением метода логического дополнения, а предметом - характеристики их контролепригодности и сложности реализации.

Новыми с научной точки зрения являются следующие результаты:

1. Разработан метод синтеза СВК устройств автоматики на основе логического дополнения до равновесного кода «1 из 4», отличающийся от из-

вестных методов учетом статистической информации об объекте диагностирования.

2. Разработан метод синтеза СВК устройств автоматики на основе логического дополнения до равновесного кода «1 из 4», отличающийся от известных методов использованием предварительного сжатия сигналов от рабочих выходов объектов диагностирования.

3. Определены условия реализации процедур тестирования и самодиагностирования измерительных контроллеров, отличающиеся от известных подходов выделением высокоприоритетных заявок на выполнение их основных функций и низкоприоритетных заявок на реализацию проверяющих воздействий.

4. Установлены особенности определения периодов реализации алгоритмов самодиагностирования измерительных контроллеров, основанные на формуле учета статистических показателей обнаружения отказов функциональных узлов СТДМ ЖАТ.

5. Сформулированы алгоритмы тестирования и самодиагностирования компонентов и узлов СТДМ ЖАТ, реализуемые на их программном уровне без существенного изменения конфигурации оборудования.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в совершенствовании методов синтеза самопроверяемых систем при использовании метода логического дополнения до равновесного кода «1 из 4», а также методов определения условий реализации процедур тестирования и самодиагностирования измерительных контроллеров в СТДМ ЖАТ.

Практическая значимость диссертационного исследования определяется возможностями использования полученных результатов при синтезе самопроверяемых устройств и систем автоматики, а также сформулированных подходов к реализации уровня тестирования и самодиагностирования аппаратно-программных средств СТДМ ЖАТ.

Методология и методы исследования. В диссертации использованы методы булевой алгебры, комбинаторного анализа, теории дискретных устройств, теории технической диагностики, теории вероятностей и теории надежности.

На защиту выносятся:

1. Метод синтеза СВК устройств автоматики на основе логического дополнения до равновесного кода «1 из 4», отличающийся от известных методов учетом статистической информации об объекте диагностирования.

2. Метод синтеза СВК устройств автоматики на основе логического дополнения до равновесного кода «1 из 4», отличающийся от известных методов использованием предварительного сжатия сигналов от рабочих выходов объектов диагностирования.

3. Способ определения периодов реализации процедур тестирования и самодиагностирования измерительных контроллеров, отличающийся от известных выделением высокоприоритетных заявок на выполнение их основных функций и низкоприоритетных заявок на реализацию проверяющих воздействий.

4. Способ определения периодов реализации алгоритмов самодиагностирования измерительных контроллеров, основанный на учете статистических показателей обнаружения отказов функциональных узлов СТДМ ЖАТ.

5. Алгоритмы тестирования и самодиагностирования компонентов и узлов СТДМ ЖАТ, реализуемые на их программном уровне без существенного изменения конфигурации оборудования.

Степень достоверности. Достоверность результатов исследования подтверждается корректным использованием выбранного математического аппарата, строгими математическими выкладками, а также совпадением экспериментальных расчетов с теоретическими результатами.

Апробация результатов. Результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на большом количестве международных конференциях и семинарах, основными из которых являются:

- 2th IEEE EWDTS, Crimea, Ukraine, September 15 - 17, 2004;

- Информационные технологии в науке, образовании и управлении: материалы международной конференции 8, Гурзуф, 20 мая - 30 мая 2007 г.;

- Научно-практические семинары «Автоматика и дискретная математика», проводимые на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС в период с 2014 по 2018 гг.;

- 15th IEEE EWDTS, Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017;

- 1th International RusAutoCon, Sochi, Russia, September 9-16, 2018;

- 16th IEEE EWDTS, Kazan, Russia, September 14-17, 2018;

- 2nd International RusAutoCon, Sochi, Russia, September 8-14, 2019;

- 17th IEEE EWDTS, Batumi, Georgia, September 13-16, 2019.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликованы 33

научные работы. Среди них: 9 публикаций в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ; 9 публикаций, индексированных в международные наукометрические базы WoS и Scopus. Результаты работы также вошли в одно учебно-методическое издание.

Основные научные и практические результаты, полученные в ходе исследований, внедрены в работу СТДМ ЖАТ АПК-ДК на программном уровне и используются во всех разработках, внедряемых на пространстве железных дорог РФ и в метрополитенах. Также основные результаты в области теории синтеза СВК и реализации уровня тестирования и самодиагностирования СТДМ ЖАТ используются в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам «Основы технической диагностики» и «Информационные системы» в ПГУПС. По результатам исследований написано учебное пособие на тему «Микропроцессорная система диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики» (Издательство «Лань», Санкт-Петербург, 2018 г.).

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, СРЕДСТВ ТЕСТИРОВАНИЯ И САМОДИАГНОСТИРОВАНИЯ

1.1. Актуальность разработки самопроверяемых средств технического диагностирования и мониторинга

Основными техническими средствами, обеспечивающими автоматическое регулирование и безопасность движения поездов, являются системы железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) [10, 76, 140]. За период с 2011 по 2020 год капитальные вложения в развитие средств ЖАТ были значительно снижены, в результате чего, в настоящее время в эксплуатации находится большой объем устройств, которые выработали свой ресурс, физически и морально устарели [24]. Однако железнодорожное сообщество уверенно идет к реализации современных цифровых систем управления, включая киберфизические системы [21, 47, 48].

Большое количество технических объектов ЖАТ с превышенным сроком эксплуатации, снижение надежности компонентов со временем, низкая полнота и глубина встраиваемых средств диагностирования, - все это ведет к увеличению эксплуатационных затрат на их непосредственное обслуживание и поддержание работоспособного состояния.

Изменения можно было бы достичь путем замены релейных систем микроэлектронными и микропроцессорными с развитыми средствами мониторинга. Внедрение микропроцессорных систем автоблокировки, электрической централизации, диспетчерского управления и контроля с применением средств диагностирования позволяет снизить затраты на их разработку, проектирование, внедрение, эксплуатацию и ресурсоёмкость [76, 140]. Однако тотальная модернизация невозможна ввиду повсеместного использования именно релейных систем. Именно поэтому возникает необходимость применения надстраиваемых средств диагностирования и мониторинга - СТДМ.

СТДМ позволяют отойти от традиционного регламентного подхода к обслуживанию и осуществить переход на ремонтно-восстановительную технологию (РВТ) обслуживания объектов автоматики [85]. Это достигается за счет непрерывного контроля рабочих параметров объектов ЖАТ, возможностей получения более полной картины о развитии дефектов и прогнозирования изменений в процессе эксплуатации. Для средства автоматики становится возможным учет исторических данных о его эксплуатации, внешних условий функционирования, карт обслуживания и т.д.

При любом виде обслуживания устройств ЖАТ необходим постоянный контроль (мониторинг) состояния всех устройств ЖАТ сотрудниками дистанций сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), а также центрами фирменного и сервисного обслуживания. Контроль наиболее эффективно реализуется за счет автоматизированных систем мониторинга, а получаемые результаты отображаются на стационарных или носимых средствах с развернутыми на них рабочими местами электромеханика СЦБ, автоматизированных рабочих местах дистанции сигнализации, централизации и блокировки (АРМ-ШЧД) и сервисных центрах. На основании этой информации в рамках автоматизированной системы управления хозяйством СЦБ (АСУ-Ш) ведется учет отказов устройств и систем управления.

Необходимость создания средств позволяющих производить и максимально автоматизировать процесс диагностирования и удаленного мониторинга устройств ЖАТ не вызывает сомнений и подкрепляется большим числом положительных качеств.

Ревизии и проверки, проводимые работниками центрального аппарата, вскрывают (отмечают) характерные для всех дорог недостатки в организации технического обслуживания устройств ЖАТ, которые приводят к снижению уровня безопасности движения поездов в хозяйстве. В рамках настоящего анализа нет необходимости перечислять наиболее характерные недостатки, но следует обратить внимание на повторяемость одних и тех же отступлений и недостатков из года в год.

Управление автоматики и телемеханики продолжает выделять задачу осуществления постоянного контроля за соблюдения непосредственными исполнителями технологий и правил производства работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств ЖАТ. Поэтому наличие современных СТДМ в составе устройств ЖАТ позволяющих максимально упростить эту задачу вполне обосновано [24, 31, 36, 51]. Следует отметить, что подобные системы внедряются не только на магистральном транспорте, но и в метрополитенах [35, 42].

Ранее в статьях руководителей Управления автоматики и телемеханики, а также специалистов в области разработки и эксплуатации СТДМ отмечались некоторые недостатки уже внедренных средств мониторинга [8, 12 - 14, 22, 23, 25, 29, 30, 32, 33, 38]. Однако из анализа замечаний к этим системам вырисовывается общая закономерность, которая предполагает внесения коррективов в концепцию построения подобных информационных систем. Структура подобных систем должна учитывать и по возможности строиться на принципах контролепригодности, самопроверяемости и самодиагностирования [13, 34, 52].

Массовость внедрения может негативно сказаться на качестве исполнения аппаратуры средств диагностирования и удаленного мониторинга. Чтобы комплексы по диагностированию, интегрируемые в состав средств обеспечения безопасности движения поездов, не накапливались как «снежный ком» за счет избыточности (дублирования) в составе основных средств безопасности необходимо разрабатывать пути ее минимизации при сохранении высокого уровня обнаружения ошибок.

Например, разработчики системы АДК-СЦБ одной из функций своей системы выделяют диагностирования аппаратно-программных средств диагностического комплекса [93].

Технологию обслуживания можно изменять с помощью внедряемых микропроцессорных средств автоматизации контроля и измерения параметров работы устройств обеспечивающих реализацию встроенного и внешнего диагностирования работы технических и функциональных узлов в системах и их интегрированных комплексах. Развитие информационных технологий обслуживания устройств

и систем ЖАТ на основе интеграции с системами СТДМ становится одним из основных факторов организации новой технологии в системе технического обслуживания.

Все это не исключает выход из строя этих устройств, нештатную их работу или неисправности в период эксплуатации. Разрабатываемые микропроцессорные средства должны обеспечиваться встроенными средствами диагностирования на сегодняшний момент они предусматривают функции диагностирования, такие как: проверка связи с основными узлами системы, тестирование программных средств системы, повтор сигнала ошибки и переход устройств на работу по резервному каналу и т.д.

Одной из наиболее развитых СТДМ ЖАТ является система АПК-ДК СТДМ. Она, также как и другие СТДМ, позволяет осуществлять сбор, хранение, автоматизированный программный анализ данных и визуализацию результатов мониторинга в текущий период времени [24, 36, 53].

АПК-ДК выполняет измерительные процедуры как на перегонах, так и на станциях при любых вариантах реализации систем управления (централизованных и децентрализованных). Она позволяет накапливать статистические данные, выявлять предотказные состояния, анализировать причины отказов средств автоматики и упрощать поиск возникающих в них отказов [8, 43, 86, 101].

Из выше перечисленного очевидна необходимость в обеспечении всех пользователей системы достоверной информацией о состоянии устройств ЖАТ. Это возможно именно за счет применения систем технического диагностирования, функционирующих в автоматическом режиме, что позволяет получать объективную информацию о состоянии объектов диагностирования, диагноз и прогноз [11, 18, 44].

Развитие СТДМ ЖАТ занимает важное место в развитии технических средств автоматизации управления движением поездов на железнодорожном транспорте [28], в том числе, способствует повышению безопасности его эксплуатации [49]. Среди них выделяют такие как АПК-ДК, АДК-СЦБ, АСДК [2, 15, 53, 93]. Эти системы позволяют решить вопросы совершенствования эксплуатации

систем и устройств ЖАТ, что позволяет устранять предотказные состояния устройств и систем ЖАТ и дает реальный экономический эффект не только в хозяйстве автоматики и телемеханики, но и в смежных хозяйствах [1, 9, 102]. Некоторые разработчики используют интегрируемые в системы электрической централизации решения, например, [6, 126, 135].

Средства СТДМ предназначены для [24, 36, 53]:

- реализации современных принципов и методов осуществления и управления содержанием устройств ЖАТ;

- автоматизации функций управления и контроля технологическими процессами технического обслуживания, предупреждения, отыскания и устранения повреждений устройств ЖАТ;

- обеспечения обмена данными с автоматизированными системами управления железнодорожного транспорта верхнего уровня.

СТДМ используется для [54]:

- автоматизации технического обслуживания, определения предотказных состояний, отыскания и устранения повреждений в устройствах ЖАТ [103];

- удаленного контроля (мониторинга) объектов ЖАТ в центрах сервисного обслуживания и центрах управления перевозками;

- удаленного управления техническим обслуживанием объектов ЖАТ, их переконфигурации для обеспечения непрерывности перевозочного процесса при частичной неисправности этих объектов.

Создание СТДМ предполагает оптимизацию эксплуатационного штата дистанций и сервисных центров, уменьшение потерь в перевозочном процессе и интенсификацию использования технических средств ЖАТ, повышение производительности улучшение условий и культуры труда, улучшение эксплуатационных показателей работы.

СТДМ предназначена для сбора информации, отсутствующей в автоматизированной системе диспетчерского управления и необходимой для организации

процесса технического обслуживания средств ЖАТ и других, а также для оперативного восстановления их работоспособности при возникновении отказов.

СТДМ должна выполнять функции контроля состояния перегонов, оборудованных автоблокировкой с распределенным размещением аппаратуры, контроля технического состояния и диагностики станционных устройств ЖАТ, сбор информации от средств контроля технического состояния подвижного состава и от других распределенных источников информации, не участвующих непосредственно в управлении движением поездов.

Структура СТДМ реализуется по иерархическому принципу при обеспечении возможности ее использования на объектах железных дорог с любой топологией. Выделяют несколько уровней СТДМ [24, 36, 53, 97]:

- центров контроля, технического диагностирования и управления техническим обслуживанием, расположенных в центрах концентрации информации (дистанции СЦБ);

- станционных комплексов технического диагностирования.

СТДМ включает в себя следующие функциональные подсистемы:

- контроля состояния объектов ЖАТ, определение предотказных состояний, диалоговой;

- моделирования, прогноза и отображения хода технологического процесса технического обслуживания систем ЖАТ;

- нормативно-справочной информации;

- самоконтроля и диагностики системы;

- протоколирования работы системы.

Приведенным здесь требованиям в полной мере не соответствует ни одна из современных систем диспетчерского контроля. Тем не менее, при совершенствовании, именно они могут стать прототипом для создания или составной частью СТДМ, отвечающей этим требованиям. Одной из первых СТДМ является АПК-ДК, разработанная на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС.

Система АПК-ДК разрабатывается и развивается на протяжении более чем четверти века большим числом специалистов в области ЖАТ. При этом базовые принципы остаются неизменными - устройства получения данных (диагностические приборы) подключаются в специальные измерительные точки, данные поступают в концентраторы линейных постов, а затем - в концентраторы центральных постов, где проводится их финальная обработка. К настоящему времени известно большое количество исследований в области совершенствования СТДМ ЖАТ [3, 4, 7, 22, 23, 25, 26, 29, 39 - 41, 46, 50, 57, 66, 67, 87 - 89, 95, 96, 98, 99, 104, 105, 109, 115 - 117, 120 - 122, 136, 137, 139, 142]. Однако нерешенными остаются проблемы повышения надежности самих диагностических приборов, достоверности «сырых» диагностических данных, что связано с необходимостью применения принципов контролепригодности, самопроверяемости и самоконтроля при разработке и организации тестирования компонентов системы мониторинга. Важно также использовать уже наработанный мировыми учеными многолетний опыт в решении задач синтеза систем диагностирования и поиска неисправностей [62, 63, 125], в том числе, современные методы моделирования процессов в режиме реального времени [84, 119].

Рассмотрим некоторые особенности синтеза систем, наделенных свойством обнаружения неисправностей в процессе их эксплуатации.

1.2. Методы обнаружения неисправностей в процессе функционирования

технических объектов

Для обеспечения надежности функционирования устройства автоматики (УА) необходимо решать задачу контроля выполнения рабочих алгоритмов и обнаружения возникающих в нем отказов. Неисправности элементов, входящих во внутреннюю структуру устройства автоматики, приводят к неверной реакции на выходе устройства. Широко для целей парирования неисправностей применяют

методы обнаружения неисправностей, внесение избыточности в структуры объектов за счет аппаратного и программного резервирования и диверситета [91, 100].

На рис. 1.1 изображена традиционная схема обнаружения неисправностей в работе устройства автоматики. Она предполагает использование схемы встроенного контроля (СВК) [77, 81, 92]. Очевидно, что при возникновении неисправности в устройстве автоматики СВК должна сформировать сигнал ошибки. Данный сигнал может быть использован системой для инициализации устройства переключения (УП) которое отключит объект управления от неисправного устройства.

Выходы

Рис. 1.1. Схема организации СВК

Известны два подхода к синтезу устройств автоматики с обнаружением отказов [77]. Рассмотрим первый способ. Суть его можно (рис. 1.2) пояснить следующим образом. Для некоторого устройства автоматики F(x), снабженного m выходами, организуется СВК таким образом, что входы которой должны быть соединены с входами и выходами контролируемого устройства.

Рабочие выходы

--Р(Х)

Входы

т

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осадчий Герман Владимирович, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ададуров, С. Е. Интеллектуальная система мониторинга искусственных сооружений / С. Е. Ададуров, В. А. Шабельников // Мир транспорта. - 2009. -Том. 7. - №3. - С. 32-37.

2. Аверкиев, С. А. АСДК: Развитие и совершенствование системы / С. А. Аверкиев, С. С. Морозов // Автоматика, связь, информатика. - 2003. - №7.

- С. 35-36.

3. Богданов, Н. А. Автоматизация поиска неисправностей в рельсовых цепях тональной частоты / Н. А. Богданов // Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте. Сборник докладов пятой международной научно-практической конференции «Транс ЖАТ-2010». - Ростов н/Д. - 2010. - С. 135140.

4. Богданов, Н. А. Измерение усилия перевода стрелочного электропривода с асинхронным электродвигателем / Н. А. Богданов, Д. В. Новиков // Теоретические и практические аспекты развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. науч. трудов; Ред. Вл.В. Сапожников. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. - С. 71-76.

5. Бубнов, В. П. Нестационарные модели локального сервера автоматизированной системы мониторинга искусственных сооружений / В. П. Бубнов, С. А. Сергеев // Труды СПИИРАН. - 2016. - №2. - С. 102-115.

6. Бушуев, С. В. Возможности и применение системы технического диагностирования и удаленного мониторинга на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров СТД-МПК / С. В. Бушуев, Г. В. Гундырев, Б. В. Рожкин // Автоматика на транспорте. - 2016. - Том 2. - №4. - С. 513-529.

7. Волков, А. А. Выявление предотказов стрелочных электроприводов / А. А. Волков, Д. С. Першин, С. Н. Григорьев // Автоматика, связь, информатика

- 2014. - №4. - С. 16-18.

8. Вотолевский, А. Л. АСУ и технологии обслуживания устройств ЖАТ / А. Л. Вотолевский // Автоматика, связь, информатика. - 2011. - №11. - С. 36-38.

9. Вотолевский, А. Л. Проектирование дорожных центров мониторинга устройств ЖАТ / А. Л. Вотолевский // Автоматика, связь, информатика - 2012. - №6. - С. 10-11.

10. Гавзов, Д. В. Методы обеспечения безопасности дискретных систем / Д. В. Гавзов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 1994. - № 8. - С. 3-50.

11. Гаскаров, Д. В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Д. В. Гаскаров, Т. А. Голинкевич, А. В. Моз-галевский. Под ред. Т. А. Голинкевича. - М.: «Советское радио», 1974. - 224 с.

12. Горбунов, Б. Л. Совершенствование программных средств АПК-ДК / Б. Л. Горбунов, Е. В. Басалаев, Д. В. Ефанов, А. Е. Фёдоров // Автоматика, связь, информатика. - 2014. - №4. - С. 9-10.

13. Григорьев, С. Н. Применение принципов контролепригодности, самопроверяемости и отказоустойчивости в АПК-ДК / С. Н. Григорьев, А. А. Иванов, Г. В. Осадчий // Международный сборник трудов молодых ученых, аспирантов и докторантов. - 2004. - №7. - С. 75-77.

14. Григорьев, С. Н. Использование метода тестовой диагностики для контроля состояния контроллеров аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля (АПК-ДК) / С. Н. Григорьев, Г. В. Осадчий // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2005. - №1. - С. 89.

15. Гриненко, А. В. Основные принципы построения диспетчерской подсистемы в АПК-ДК / А. В. Гриненко, А. И. Пресняков, В. И. Варченко // Автоматика, связь, информатика. - 2000. - №9. - С. 16-19.

16. Долинский, К. Ю. Реализация системы непрерывной диагностики и мониторинга состояния путепроводов на участке высокоскоростного движения поездов / К. Ю. Долинский, А. А. Лыков, В. Б. Соколов, В. А. Соколов, Г. В. Осадчий // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - №11. -С. 34-35.

17. Долинский, К. Ю. Система удаленного мониторинга состояния железнодорожной контактной сети / К. Ю. Долинский, А. А. Лыков, В. А. Соколов,

B. Б. Соколов, Г. В. Осадчий // Транспорт Российской Федерации. - 2010. - №5. -

C. 11-14.

18. Дрозд, А. В. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем / А. В. Дрозд, В. С. Харченко, С. Г. Антощук и др.; Под ред. А. В. Дрозда и В. С. Харченко. - Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», 2012. - 614 с.

19. Ефанов, Д. В. Выбор способа фильтрации диагностических данных в системах непрерывного мониторинга объектов транспортной инфраструктуры / Д. В. Ефанов, В. Н. Мячин, Г. В. Осадчий, М. В. Зуева // Транспорт Российской Федерации. - 2020. - №2. - С. 35-40.

20. Ефанов, Д. В. Интеграция систем управления и мониторинга / Д. В. Ефанов // Мир транспорта. - 2020. - Том 18. - №1. - С. 146-157. -DOI: 10.30932/1992-3252-2020-18-146-157.

21. Ефанов, Д. В. Концепция современных систем управления на основе информационных технологий / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий // Автоматика, связь, информатика. - 2018. - №5. - С. 20-23.

22. Ефанов, Д. В. Метод автоматизации проверки логики функционирования объектов диагностирования в системах удаленного контроля и мониторинга / Д. В. Ефанов // Транспорт Урала. - 2014. - №3. - С. 58-62.

23. Ефанов, Д. В. Метод кодирования состояний диагностируемых объектов / Д. В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. -2010. - №2. - С. 74-85.

24. Ефанов, Д. В. Микропроцессорная система диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий. - Санкт-Петербург: Издательство «Лань», 2018. - 180 с.

25. Ефанов, Д. В. Мониторинг параметров рельсовых цепей тональной частоты / Д. В. Ефанов, Н. А. Богданов // Транспорт Урала. - 2013. - №1. - С. 3642.

26. Ефанов, Д. В. Некоторые аспекты развития систем функционального контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов // Транспорт Урала. - 2015. - №1. - С. 35-40.

27. Ефанов, Д. В. Непрерывный мониторинг железнодорожной контактной подвески / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий, Д. В. Седых // Транспорт Российской Федерации. - 2017. - №3. - С. 20-24.

28. Ефанов, Д. В. Обеспечение безопасности движения за счет технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов, П.А. Плеханов // Транспорт Урала. - 2011. - №3. -С. 44-48.

29. Ефанов, Д. В. О методе выявления логических ситуаций в системах технической диагностики и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2010. - №4. - С. 66-71.

30. Ефанов, Д. В. Определение среднего числа обслуженных заявок диагностического теста измерительных контроллеров систем непрерывного мониторинга / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий // Автоматика на транспорте. - 2018. - Том 4. - №4. - С. 603-631.

31. Ефанов, Д. В. Основы построения и принципы функционирования систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: учеб. пособие / Д. В. Ефанов, А. А. Лыков // СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2012. -59 с.

32. Ефанов, Д. В. Особенности функционирования систем технического диагностирования и мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры / Д. В. Ефанов // Автоматика на транспорте. - 2018. - Том 4. - №3. - С. 333-354.

33. Ефанов, Д. В. Повышение эффективности технологии мониторинга средствами системы АПК-ДК за счет использования при обработке диагностических данных взвешенных кодов с суммированием без переносов / Д. В. Ефанов,

B. В. Дмитриев, В. Г. Алексеев // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2016. - №2. - С. 56-66.

34. Ефанов, Д. В. Теория и методы функционального диагностирования логических устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на основе использования помехоустойчивых кодов с суммированием: автореферат дис. ... докт. техн. наук: 05.13.06.: защищена 16.11.17 : утв. 11.04.18/ Ефанов Дмитрий Викторович; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. - СПб, 2017. -В двух томах: Т. 1: Основное содержание работы. - 316 с. - Библиогр.: с. 290-316; Т. 2: Приложения. - 112 с.

35. Ефанов, Д. В. Техническое диагностирование и мониторинг устройств автоматики в метрополитенах / Д. В. Ефанов // Автоматизация в промышленности. - 2014. - №3. - С. 4-8.

36. Ефанов, Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: монография / Д. В. Ефанов. - СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2016. - 171 с.

37. Зорич, В. А. Математический анализ. Часть II / В. А. Зорич. - Изд. 5. -М.: МЦНМО, 2007. - XIV+794 а

38. Зуев, Д. В. Анализ диагностической информации / Д. В. Зуев,

C. В. Бочкарев, В. В. Дмитриев // Автоматика, связь, информатика. - 2013. - №9. -С. 16-18.

39. Иванов, А. А. Автомат диагностики силовых параметров стрелочного электропривода / А. А. Иванов, А. К. Легоньков, В. П. Молодцов // Сборник трудов научно-практической конференции: «Проблемы безопасности и надежности микропроцессорных комплексов»; под ред. Вал. В. Сапожникова. - СПб: ПГУПС, 2015. - С. 110-117.

40. Иванов, А. А. Новые приборы регистрации параметров устройств железнодорожной автоматики в системе АПК-ДК (СТДМ) / А. А. Иванов, А. К. Ле-гоньков, В. П. Молодцов // Автоматика на транспорте. - 2015. - Том 1. - №3. -С. 282-297.

41. Иванов, А. А.Передача данных с устройств оборудования переезда аппаратурой АПК-ДК при отсутствии физической линии и круглосуточного дежурства / А. А. Иванов, А. К. Легоньков, В. П. Молодцов // Автоматика на транспорте. - 2016. - Том 2. - №1. - С. 65-80.

42. Иванов, А. А.Техническое диагностирование устройств автоматики и телемеханики в метрополитенах / А. А. Иванов, А. К. Легоньков, В. П. Молодцов // Автоматика на транспорте. - 2016. - Том 2. - №3. - С. 391-412.

43. Каменев, А. И. Система технической эксплуатации средств ЖАТ и ее совершенствование / А. И. Каменев // Автоматика, связь, информатика. - 2009. -№1. - С. 8-11.

44. Карибский, В. В. Основы технической диагностики / В. В. Карибский, П. П. Пархоменко, Е. С. Согомонян, В. Ф. Халчев; под ред. П. П. Пархоменко. -М.: Энергия, 1976. - 464 с.

45. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания. Пер. с англ. / Л. Клейн-рок, Пер. И. И. Грушко; ред. В. И. Нейман - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.

46. Куренков, С. А. Особенности работы комплекса задач «Мониторинг» на участках движения скоростных поездов / С. А. Куренков, О. А. Котова // Теоретические и практические аспекты развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. науч. трудов; Ред. Вл. В. Сапожников. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. - С. 77-82.

47. Левин, Б. А. Киберфизические системы в управлении транспортом / Б. А. Лёвин, В. Я. Цветков // Мир транспорта. - 2018. - Том 16. - №2. - С. 138145.

48. Лёвин, Б. А. Цифровая железная дорога: принципы и технологии / Б. А. Лёвин, В. Я. Цветков // Мир транспорта. - 2018. - Т. 16. - №3. - С. 50-61.

49. Лисенков, В. М. Статистическая теория безопасности движения поездов / В. М. Лисенков. - М.: ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с.

50. Лыков, А. А. Обнаружение и предотвращение неисправностей в ТРЦ / А. А. Лыков, Н. А. Богданов // Автоматика, связь, информатика. - 2010. - №10. -С. 17-21.

51. Лыков, А. А. Техническое диагностирование и мониторинг состояния устройств ЖАТ / А. А. Лыков, Д. В. Ефанов, С. В. Власенко // Транспорт Российской Федерации. - 2012. - №5. - С. 67-72.

52. Матросова, А. Ю. Алгоритмические методы синтеза тестов / А. Ю. Матросова. - Томск: издательство Томского университета, 1990, 208 с.

53. Молодцов, В. П. Системы диспетчерского контроля и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: учебное пособие / В. П. Молодцов, А. А. Иванов. - СПб.: ПГУПС, 2010. - 140 с.

54. Москвина, Е. А. Опыт организации ЦУСИ / Е. А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. - 2013. - №9. - С. 22-25.

55. Насонов, Г. Ф. Радиоканал для передачи данных в системах непрерывного мониторинга / Г. Ф. Насонов, Г. В. Осадчий, Д. В. Ефанов, Д. В. Седых // Автоматика, связь, информатика. - 2016. - №11. - С. 2-5.

56. Насонов, Г. Ф. Сети передачи данных для мониторинга объектов инфраструктуры / Г. Ф. Насонов, Г. В. Осадчий, Д. В. Ефанов, Д. В. Седых // Автоматика, связь, информатика. - 2017. - №2. - С. 5-8.

57. Нестеров, В. В. Развитие систем СТДМ, АСУ-Ш-2 и АОС-ШЧ / В. В. Нестеров // Автоматика, связь, информатика. - 2012. - №12. - С. 45-46.

58. Осадчий, Г. В. Выбор теоретического метода реализации технической диагностики / Г. В. Осадчий // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2006. - №1. - С. 30-37.

59. Осадчий, Г. В. Определение метода реализации технической диагностики контроллеров в системе АПК-ДК / Г. В. Осадчий // Транспорт Урала. -2007. - №2. - С. 78-82.

60. Осадчий, Г. В. Повышение эффективности использования метода логического дополнения для контроля комбинационных схем / Г. В. Осадчий // Разработка и эксплуатация новых устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. науч. трудов; ред. Вл. В. Сапожников. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2004. - С. 32-35.

61. Осадчий, Г. В. Разработка метода логического дополнения для диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики / Г. В. Осадчий // Известия Петербургского университета путей сообщения. -2004. - №1. - С. 84-89.

62. Пархоменко, П. П. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) / П. П. Пархоменко, Е. С. Согомонян // М.: Энергоатомиздат, 1981. - 320 с.

63. Перникис, Б. Д. Предупреждение и устранение неисправностей в устройствах СЦБ / Б. Д. Перникис, Р. Ш. Ягудин; 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1994. - 254 с.

64. Пивоваров, Д.В. Организация систем функционального контроля комбинационных логических схем на основе метода логического дополнения по равновесному коду «1 из 5» / Д. В. Пивоваров // Автоматика на транспорте. - 2017. -Том 3. - №4. - С. 605-624.

65. Пивоваров, Д.В. Построение систем функционального контроля многовыходных комбинационных схем методом логического дополнения по равновесным кодам / Д. В. Пивоваров // Автоматика на транспорте. - 2018. - Том 4. -№1. - С. 131-149.

66. Прищепа, М. В. Построение системы диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / М. В. Прищепа // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2007. -№2. - С. 62-68.

67. Руденко, В. М. Телемеханическая диагностика стрелочного привода и электродвигателя / В. М. Руденко // Разработка и эксплуатация новых устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Сборник научных трудов под. ред. Вл. В. Сапожникова. - СПб.: ПГУПС. - 2004. - С. 77-81.

68. Рыжиков, Ю. И. Машинные методы расчета систем массового обслуживания / Ю. И. Рыжиков. - Ленинград: Военный инженерный краснознаменный институт им. А.Ф. Можайского, 1979, 177 с.

69. Рыжиков, Ю. И. Расчет многоканальных систем обслуживания с абсолютным и относительным приоритетами на основе инвариантов отношения / Ю. И. Рыжиков, А. Д. Хомоненко // Интеллектуальные технологии на транспорте.

- 2015. - №3. - С. 11-16.

70. Сапожников, В. В. Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения в XX

- начале XIX в / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников и др. - СПб.: ПГУПС, 2009. - 346 с.

71. Сапожников, В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Том 1: Классические коды Бергера и их модификации: монография / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. - М.: Наука, 2020. -383 с.

72. Сапожников, В. В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств: монография / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. - СПб.: Наука, 2018. - 151 с.

73. Сапожников, В. В. Метод логического дополнения на основе равновесного кода «1 из 4» для построения полностью самопроверяемых структур систем функционального контроля / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Д. В. Пивоваров // Электронное моделирование. - 2017. - Том 39. -№2. - С. 15-34.

74. Сапожников, В. В. Метод функционального контроля комбинационных логических устройств на основе кода «2 из 4» / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Известия вузов. Приборостроение. - 2016. - Том 59. -№7. - С. 524-533. - DOI: 10.17586/0021-3454-2016-59-7-524-533.

75. Сапожников, В. В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Х. А. Христов, Д. В. Гавзов; Под ред. Вл. В. Сапожникова. -М.: Транспорт, 1995, 272 с.

76. Сапожников, Вл. В. Микропроцессорные системы централизации: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта /

Вл. В. Сапожников, В. А. Кононов, С. А. Куренков, А. А. Лыков, О. А. Наседкин, А. Б. Никитин, А. А. Прокофьев, М. С. Трясов; Под ред. Вл. В. Сапожникова // М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2008. - 398 с.

77. Сапожников, В. В. Основы теории надежности и технической диагностики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. - Санкт-Петербург: Издательство «Лань», 2019. - 588 с.

78. Сапожников, В. В. Построение полностью самопроверяемых структур систем функционального контроля с использованием равновесного кода «1 из 3» /

B. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Электронное моделирование. - 2016. - Том 38. - №6. - С. 25-43.

79. Сапожников, В. В. Построение самопроверяемых структур систем функционального контроля на основе равновесного кода «2 из 4» / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Проблемы управления. - 2017. - №1. -

C. 57-64.

80. Сапожников, В. В. Самодвойственные дискретные устройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, М. Гёссель. - СПб: Энергоатомиздат (Санкт-Петербургское отделение), 2001. - 331 с.

81. Сапожников, В. В. Самопроверяемые дискретные устройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. - СПб: Энергоатомиздат, 1992. - 224 с.

82. Сапожников, В. В. Синтез самодвойственных дискретных систем / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Р. Ш. Валиев. - СПб: Элмор, 2006. -224 с.

83. Сапожников, В. В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов ж. -д. транспорта / В. В. Сапожников, Ю. А. Кравцов, Вл. В. Сапожников; под. ред. В. В. Сапожникова. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2008. - 394 с.

84. Сапожников, Вл. В. Моделирование релейно-контактных схем / Вл. В. Сапожников, А. А. Лыков, Г. В. Осадчий, А. В. Петров // Транспорт Урала. - 2007. - №3. - С. 46-50.

85. Сапожников, Вл. В. Техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики: учеб. пособие для вузов ж. -д. трансп. / Вл. В. Сапожников, Л. И. Борисенко, А. А. Прокофьев, А. И. Каменев; под ред. Вл. В. Сапожникова. - М.: «Маршрут», 2003. - 336 с.

86. Сачко, В. И. Подсистема технического обслуживания и ремонта СЖАТ на автоматизированных сортировочных горках / В. И. Сачко, А. В. Мельников // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - №11. - С. 11-13.

87. Сепетый, А. А. Диагностика и мониторинг на Северо-Кавказской дороге / А. А. Сепетый // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - №6. - С. 6-9.

88. Сепетый, А. А. Интегрированная система технического диагностирования и мониторинга линейных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / А. А. Сепетый, А. Е. Федорчук // Информатизация и связь. - 2013. -№2. - С. 80-86.

89. Сепетый, А. А. Мониторинг объектов инфраструктуры в СТДМ АДК-СЦБ / А. А. Сепетый, И. А. Фарапонов, А. А. Карпов // Автоматика, связь, информатика. - 2014. - №12. - С. 33-35.

90. Сергеев, С. А. Многоканальная нестационарная модель удалённого сервера автоматизированной системы мониторинга искусственных сооружений / С. А. Сергеев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2016. - №1. - С. 85-91.

91. Скляр, В. В. Отказоустойчивые компьютерные системы управления с версионно-пороговой адаптацией: способы адаптации, оценка надежности, выбор архитектур / В. В. Скляр, В. С. Харченко // Автоматика и телемеханика. - 2002. -№6. - С. 131-145.

92. Согомонян, Е. С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. - М.: Радио и связь, 1989. - 207 с.

93. Федорчук, А. Е. Автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (система АДК-СЦБ) / А. Е. Федорчук, А. А. Сепетый,

B. Н. Иванченко. - М.: УМЦ ЖДТ, 2013. - 400 с.

94. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения: Т.1. Пер. с англ. / В. Феллер, Предисл. А.Н. Колмогорова. Изд. 2-е. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. - 528 с.

95. Фурсов, С. И. Новые решения в области технической диагностики и мониторинга / С. И. Фурсов, А. Ю. Васильев, Н. В. Пушкин // Автоматика, связь, информатика. - 2017. - №10. - С. 8-10.

96. Хорошев, В. В. Непрерывный контроль механических параметров подвижных элементов стрелочных переводов / В. В. Хорошев // Автоматика на транспорте. - 2017. - Том 3. - №1. - С. 69-87.

97. Чухонин, В. М. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля / В. М. Чухонин, Б. Л. Горбунов, С. П. Бакалов, А. С. Падалко // Наука и транспорт (Модернизация железнодорожного транспорта). - 2009. - С. 27-28.

98. Чухонин, В. М. Измерение тока в путевых приемниках рельсовых цепей / В. М. Чухонин, Б. Л. Горбунов, А. К. Легоньков, А. С. Падалко // Автоматика и телемеханика железных дорог России. Техника, технология, сертификация. Сборник научных трудов под.ред. Вл.В. Сапожникова. - СПб.: ПГУПС. - 2008. -

C. 37-40.

99. Чухонин, В. М. Нормирование активной мощности двигателей переменного тока при переводе стрелки / В. М. Чухонин, Б. Л. Горбунов, Е. В. Басалаев // Развитие элементной базы и совершенствование методов построения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. научн. трудов; под. ред. Вл.В. Сапожников. - СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2014. - С. 23-25.

100. Чухонин, В. М. Функциональная проверка программных реализаций многотактных автоматов в аппаратно-программных средств железнодорожной автоматики / В. М. Чухонин, Б. Л. Горбунов, С. П. Бакалов // Автоматика и телемеханика железных дорог России. Техника, технология, сертификация. Сборник научных трудов, СПб.: ПГУПС. - 2011. - С. 20-24.

101. Шабалин, А. Н. Новая технология обслуживания устройств СЦБ / А. Н. Шабалин // Автоматика, связь, информатика. - 2009. - №12. - С. 23-24.

102. Шабалин, А. Н. Центр технической диагностики и мониторинга на Октябрьской дороге / А. Н. Шабалин, Г. Ф. Насонов, П. А. Капуста // Автоматика, связь, информатика. - 2007. - №5. - С. 23-25.

103. Шаманов, В. И. Математические модели надежности систем железнодорожной автоматики и телемеханики / В. И. Шаманов // Автоматика на транспорте. - 2017. - Том 3. - №1. - С. 7-19.

104. Шаманов, В. И. Формирование информации о состоянии рельсовых линий для систем автоматического контроля и удаленного мониторинга / В. И. Шаманов // Региональная информатика и информационная безопасность. Сборник трудов. Выпуск 5. СПб: СПОИСУ, 2018. - С. 290-293.

105. Asada, T. Novel Condition Monitoring Techniques Applied to Improve the Dependability of Railway Point Machines / T. Asada // University of Birmingham, UK, Ph. D. thesis, May 2013, 149 p.

106. Belyi, A. Practical Recommendations for Controlling of Angular Displacements of High-Rise and Large Span Elements of Civil Structures / A. Belyi, G. Osadchy, K. Dolinskiy // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 176-183, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524743.

107. Belyi, A. A. Structural Health and Geotechnical Monitoring During Transport Objects Construction and Maintenance (Saint Petersburg example) / A. A. Belyi, E. S. Karapetov, Yu. I. Efimenko // Procedia Engineering. - Vol. 189. - 2017. -Pp. 145-151. - DOI: 10.1016/j.proeng.2017.05.024.

108. Böhm, T. Remaining Useful Life Prediction for Railway Switch Engines Using Artificial Neural Networks and Support Vector Machines / T. Böhm // International Journal of Prognostics and Health Management 8 (Special Issue on Railways & Mass Transportation), December 2017, 15 p.

109. Brandt, M. Sidis WS Diagnostic Center / M. Brandt // Signal+Draht, 2020 (112), issue 4, pp. 13-16.

110. Eker, O. F. A Simple State-Bases Prognostic Model for Railway Turnout Systems / O. F. Eker, F. Camci, A. Guclu, H. Yilboga, M. Sevkli, S. Baskan // Proceedings of IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2010, vol. 58, Issue 5, 1718-1726.

111. Efanov, D. Average Number of Orders Calculation Concerning Diagnostic Test of Measuring Controllers During Permanent Monitoring Performance Based on Stationary Model of Queueing System / D. Efanov, G. Osadchy, D. Plotnikov // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 660-670, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524638.

112. Efanov, D. Generalized Algorithm of Building Summation Codes for the Tasks of Technical Diagnostics of Discrete Systems / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017), Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017, pp. 365-371, doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110126.

113. Efanov, D. Monitoring System of Vibration Impacts on the Structure of Overhead Catenary of High-Speed Railway Lines / D. Efanov, G. Osadchy, D. Sedykh, D. Pristensky, D. Barch // Proceedings of 14th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016, pp. 201-208, doi: 10.1109/EWDTS.2016.7807691.

114. Efanov, D. New Technology in Sphere of Diagnostic Information Transfer within Monitoring System of Transportation and Industry / D. Efanov, D. Pristensky, G. Osadchy, I. Razvitnov, D. Sedykh, P. Skurlov // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017), Novi Sad, Serbia, September 29 -October 2, 2017, pp. 231-236, doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110152.

115. Efanov, D. V. Optimization of Conditional Diagnostics Algorithms for Railway Electric Switch Mechanism Using the Theory of Questionnaires with Failure Statistics / D. V. Efanov, V. V. Khoroshev, G.V. Osadchy, A. A. Belyi // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 237-245, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524620.

116. Efanov, D. V. New Architecture of Monitoring Systems of Train Traffic Control Devices at Wayside Stations / D. V. Efanov // Proceedings of 16th IEEE East-

West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 276-280, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524788.

117. Efanov, D. Prognosis Service for Navigation Systems Regarding Time Parameters of Railroad Crossing / D. Efanov, D. Plotnikov, G. Osadchy // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 201-208, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524770.

118. Efanov, D.V. Synthesis of Built-in Self-Test Control Circuits Based on the Method of Boolean Complement to Constant-Weight 1-out-of-n Codes / D.V. Efanov, V.V. Sapozhnikov, Vl.V. Sapozhnikov, D.V. Pivovarov // Automatic Control and Computer Sciences. - 2019. - Vol. 53. - Issue 6. - Pp. 481-491. - DOI: 10.3103/S014641161906004X.

119. Efanov, D. Testing of Relay-Contact Circuits of Railway Signalling and Interlocking / D. Efanov, A. Lykov, G. Osadchy // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017), Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017, pp. 242-248, doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110095.

120. Fritz C. Intelligent Point Machines / C. Fritz // Signal+Draht, 2018, (110), 12, pp. 12-16.

121. Goolsby, M. E. Railroad Grade Crossing Monitoring System / M. E. Goolsby, M. J. Vickich, A. P. Voigt // Texas Transportation Institute, USA, 2003, 32 p.

122. Khoroshev, V. Actual State Monitoring of Railway Switch Point Blades Based on RFID Technology / V. Khoroshev, G. Osadchy, D. Efanov, V. Ivanov, H. N. Vadgama // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017), Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017, pp. 283-288, doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110084.

123. Khoroshev, V. V. Ways of Development of Periodical and Continuous Monitoring Means for Automatic Devices on Marshaling Yards / V. V. Khoroshev, D. V. Efanov, G. V. Osadchii // Proceedings of 1th International Russian Automation Conference (RusAutoCon), Sochi, Russia, September 9-16, 2018, pp. 1-5, doi: 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501720.

124. Kreinbucher, J. Statement: Intelligent Field Elements - Predictive Maintenance / J. Kreinbucher // Signal+Draht, 2018, (110), 7+8, p. 3.

125. Hahanov, V. Cyber Physical Computing for IoT-driven Services / V. Haha-nov // New York, Springer International Publishing AG, 2018. - 279 p.

126. Heidmann, L. Smart Point Machines: Paving the Way for Predictive Maintenance / L. Heidmann // Signal+Draht, 2018, (110), 9, pp. 70-75.

127. Matrosova, A. Yu. Self-Checking Synchronous FSM Network Design with Low Overhead / A. Yu. Matrosova, I. Levin, S. A. Ostanin // VLSI Design. - 2000. -Vol. 11. - Issue 1. - Pp. 47-58.

128. Morozov, M. New Self-Checking Circuits by Use of Berger-codes / M. Mo-rozov, V.V. Saposhnikov, Vl.V. Saposhnikov, M. Goessel // Proceedings of 6th IEEE International On-Line Testing Workshop, Palma De Mallorca, Spain, 3-5 July 2000, pp. 171-176.

129. McCluskey, E. J. Logic Design Principles: With Emphasis on Testable Se-micustom Circuits / E. J. McCluskey. - New Jersey: Prentice Hall PTR, 1986. - 549 p.

130. Oh, S. Approaches for Connection of Vision based Monitoring System with Railway Signal System for Train Emergency Stop / S. Oh, S. Park, E. Joung // International Conference on Information and Multimedia Technology (ICIMT '09), 16-18 December 2009, Jeju, Island, pp. 59-63.

131. Park, Y. Video Image Analysis in Accordance with Power Density of Arcing for Current Collection System in Electric Railway / Y. Park, K. Lee, C. Park, J.-K. Kim, A. Jeon, S. Kwon, Y. H. Ch // Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. - 2013. - Vol. 62. - Issue 9. - Pp. 1343-1347.

132. Piestrak, S. J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes / S. J. Piestrak. - Wroclaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclavskiej, 1995. - 111 p.

133. Pradhan, D. K. Fault-Tolerant Computer System Design / D.K. Pradhan. -New York: Prentice Hall, 1996. - 560 p.

134. Saposhnikov, V.V. Design of Totally Self-Checking Combinational Circuits by Use of Complementary Circuits / V. V. Saposhnikov, Vl. V. Saposhnikov,

A. Morozov, M. Goessel, G. Osadchy // Proceedings of 2th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2004), Crimea, Ukraine, September 15 - 17, 2004, pp. 8387.

135. Schulze, M. Point Diagnostics System Swithguard Sidis W compact 2.0 / M. Schulze. - Siemens AG, 2018, 19 p.

136. Sedykh, D. Analysis of the Amplitude and Phase-Manipulated Signals of Automation Devices via Bluetooth Technology / D. Sedykh, M. Gordon, D. Zuyev, A. Skorokhodov // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 703-710, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524605.

137. Shamanov V. Formation of Interference from Power Circuits to Apparatus of Automation and Remote Control / V. Shamanov // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018, pp. 140-146, doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524676.

138. Sokolov, S. A. Evaluation of Loads Applied on Engineering Structures Based on Structural Health Monitoring / S. A. Sokolov, D. G. Plotnikov, A. A. Grachev, V. A. Lebedev // International Review of Mechanical Engineering (IREME), 2020, Vol. 14, No. 2, pp. 146-150.

139. Stäuble, R. Digital Signalling in the Simmental / R. Stäuble, P. Gschwend // Signal+Draht, 2018, (110), 10, pp. 40-46.

140. Theeg, G. Railway Signalling & Interlocking: 2nd Edition / G. Theeg, S. Vlasenko. - Germany, Hamburg: PMC Media House GmbH, 2018, 458 p.

141. Ubar, R. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip (Premier Reference Source) / R. Ubar, J. Raik, H.-T. Vierhaus. - Information Science Reference, Hershey - New York, IGI Global, 2011. - 578 p.

142. Zhou, F. B. Remote Condition Monitoring for Railway Point Machine / F. B. Zhou, M. D. Duta, M. P. Henry, S. Baker, C. Burton // 2002 ASME/IEEE Joint Railroad Conference, 23-25 April 2002, Washington, DC, USA-DOI: 10.1109/RRC0N.2002.1000101.

ПРИЛОЖЕНИЕ - Справки о внедрении результатов исследования

ООО «Компьютерные информационные технологии»

Юридический адрес: 197110, Санкт-Петербург, ул. Большая Зеленина, д.8, корп.2, литера А, пом. 51Н

ИНН/КПП 7826003640/781301001 ОГРН 1037851011990

тел./факс [phone] mail: [e-mail]

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационного исследования ОСАДЧЕГО Германа Владимировича на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Совершенствование методов тестирования и самоконтроля аппаратно-программных средств систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики»

Диссертация Г. В. Осадчего посвящена развитию методов синтеза устройств автоматики и вычислительной техники, снабженных развитыми средствами самоконтроля. Им рассмотрены как теоретические подходы к синтезу самопроверяемых схем встроенного контроля, без которых не обходится ни одно микроэлектронное и микропроцессорное средство управления, так и подходы к определению наилучших режимов тестирования и самоконтроля эксплуатируемых средств технического диагностирования и мониторинга устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

Развитые в диссертационном исследовании теоретические подходы нашли применение при совершенствовании программных средств в части тестирования, самоконтроля технических средств системы «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля» АПК-ДК (СТДМ). Использование представленных в диссертации подходов к организации методов тестирования и самоконтроля аппаратно-программных средств системы мониторинга позволяет усовершенствовать технологию мониторинга за счет повышения достоверности первичных диагностических данных, а также улучшить процесс эксплуатации самих технических средств мониторинга за счет оперативного выявления отказавших узлов.

Главный инженер ООО «Компьютерные информационные технологии»

А. А. Иванов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО 111 УПС)

Московский пр., д.9, Санкт-Петербург, 190031 Телефон: [phone], факс: [phone] E-mail: [e-mail]: http://www.pgups.ru ОКПО 01115840, ОГРН 1027810241502, ИНН 7812009592/ КПП 783801001

____№___

На №__от _

Г 1

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационного исследования ОСАДЧЕГО Германа Владимировича на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Совершенствование методов тестирования и самоконтроля аппаратно-программных средств систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики»

Результаты диссертационного исследования Германа Владимировича Осадчего посвящены развитию теории технической диагностики систем автоматики и вычислительной техники: непосредственно, синтезу самопроверяемых устройств автоматики с использованием схем встроенного контроля, полученных по методу логического дополнения, разработке методов определения наилучших способов организации тестирования и самодиагностирования узлов и компонентов систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики. Основные результаты, полученные автором диссертации, используются при проведении лекционных, практических занятий и курсовых работ по дисциплинам «Теория дискретных устройств», «Основы технической диагностики» и «Информационные системы».

Заведующий кафедрой «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ФГБОУ ВО 11ГУПС

УТВЕРЖДАЮ:

Первый проректор - проректор по научной работе, д.т.н., профессор

Никитин А. Б.