5.4. Основные характеристики систем контроля и диагностики

Совокупность характеристик систем контроля и диагностики должна отражать:

• степень совершенства решения задач, возлагаемых на систему;

• специфические особенности ее применения и эксплуатации;

• технические и экономические затраты, связанные с реализацией системы и ее эксплуатацией.

Характеристики, включаемые в каждую из групп, должны быть достаточно общими для того, чтобы по ним можно было бы сопоставлять системы, аналогичные по назначению, но использующие различные принципы построения.

В первом приближении за совокупность характеристик, удовлетворяющих этим требованиям, можно принять совокупность, представленную в таблице 5.2.

Первые две графы таблицы отображают степень совершенства решения основных задач, которые призвана решать система контроля. Этими основными задачами являются, как уже было сказано выше, задача контроля и задача диагностирования. Каждая из этих задач может решаться либо применительно к существующим в объекте отказам, либо к прогнозируемым.

В процессе решения этих задач система контроля и объект находятся в тесном взаимодействии, вследствие чего в большинстве случаев нельзя отделить характеристики системы контроля от характеристик объекта контроля и поэтому правильно говорить о характеристиках соответствующего процесса. Именно поэтому первые две группы характеристик названы характеристиками процессов контроля и диагностирования соответственно.

Таблица 5.2

Характеристика процесса контроля	Характеристика процесса диагностирования	Специфические характеристики эксплуатации и применения	Экономические и общетехнические характеристики
Полнота контроля Достоверность контроля Точность измерения выходных параметров Быстродействие Эффективность контроля	Точность диагностирования Достоверность диагностирова-ния Точность измерения выделяемых промежуточных параметров Быстродействие Эффективность диагностирования	Время готовности Степень автоматизации Степень универсальности Способность к самоконтролю Емкость	Стоимость Вес Габариты Надежность

Процесс контроля технического состояния (определение вида технического состояния) начинается с выбора определенной совокупности выходных параметров объекта, которые предполагается с целью определения его пригодности к применению по прямому назначению. Полной совокупностью параметров следует считать такую, которая обеспечивает полные определение вида технического состояния объекта. Это означает, что при отказе любого функционального элемента объекта в выбранной совокупности контролируемых параметров найдется, по крайней мере, один такой, который выйдет в этом случае за пределы поля допуска.

Однако, при выборе параметров часто приходится учитывать и другие требования, основными из которых являются конструктивные, экономические и эксплуатационные. Выбор параметров на основе только этих требований не всегда обеспечивает полный контроль. Возникает необходимость оценить в какой мере неполным будет контроль работоспособности объекта при использовании выбранной по другим данным совокупности параметров. Такую оценку и дает первая из характеристик, которая названа полнотой контроля.

Следующим этапом процесса контроля является сопоставление выбранных параметров с их номинальными значениями при учете поля допуска. На основе логической обработки результатов этого сопоставления принимается решение о виде технического состояния объекта (отказ есть или нет). При этом из-за имеющихся погрешностей контроля и возможных отказов в логической схеме возможны ошибки в оценке состояния объекта. Это означает, что информация, доставляемая системой контроля, может быть не достоверной. Отсюда вытекает необходимость второй характеристики - достоверность контроля.

В тех случаях, когда по результатам контроля производится регистрация контролируемых параметров, как и при всех измерениях существенное значение имеет точность измерений. Кроме того, точность измерений определяет и достоверность контроля технического состояния объекта. Поэтому характеристикой процесса контроля с дополнительным измерением выходных параметров объекта является также точность этих измерений.

Процесс контроля технического состояния объекта никогда не протекает мгновенно. Длительность его определяется как особенностями самого объекта, так и спецификой работы системы контроля. Состояние одного и того же объекта различными системами контроля оценивается за разное время. И, наоборот, каждая система контроля затрачивает неодинаковое время на контроль разных объектов. Поэтому быстродействие является одной из характеристик процесса контроля объекта и она не может рассматриваться как характеристика только объекта контроля.

Все вышеперечисленные характеристики учитывали различные стороны процесса контроля, но не давали представления о его качестве в целом. При сопоставлении по этим характеристикам различных систем контроля трудно отдать предпочтение какой-либо из них. Действительно, если из двух сравниваемых систем контроля, контролирующих один и тот же объект, одна, например, обеспечивает большую достоверность, но уступает второй по полноте и быстродействию, то как решать вопрос о том, какая из них лучше.

Очевидно, что ответить на этот вопрос можно, если есть какая-либо более общая, но одна характеристика. Часто в этом случае говорят об эффективности процесса контроля.

Отказы в объекте локализуются с разной степенью подробности. Система диагностирования может указать, например, отказавший блок, сменный модуль, типовой элемент замены или даже отдельный элемент объекта. При этом можно говорить, что локализация отказов ведется с точностью до блока, сменного модуля и т.д. Чем больше степень подробности, с которой локализуется отказ, тем выше точность локализации и тем совершеннее система контроля и диагностирования.

Точность локализации места отказа определяется как возможностями самой системы диагностирования, так и особенностями объекта. Поэтому она является характеристикой процесса диагностирования и не может быть отнесена только к самой системе. Иногда эту характеристику называют не точностью, глубиной диагностирования.

Поиск отказавшего элемента требует последовательного или параллельного контроля промежуточных параметров объекта. Этот контроль, также как и контроль выходных параметров, связан с возможными ошибками, которые приводят к тому, что диагностирование проводится не вполне достоверно. Поэтому в качестве характеристики процесса диагностирования так же, как и для процесса контроля, должна быть введена достоверность диагностирования. Несмотря на качественную идентичность этих двух характеристик, количественно они выражаются по-разному.

По аналогии с соответствующими характеристиками процесса контроля, необходимость применения которых была обоснована выше, должны быть введены и такие характеристики процесса диагностирования как точность измерения промежуточных параметров, быстродействие, эффективность.

К специфическим характеристикам отнесены такие, которые в известной мере описывают возможности решения вспомогательных задач, а также подчеркивают особенности применения и эксплуатации системы контроля. Смысл их очевиден из приведенных в таблице наименований. Исключение представляет только такая характеристика как емкость. Принято определять емкость системы контроля как максимальное количество точек, информация с которых может сниматься и обрабатываться системой в процессе контроля технического состояния объекта. Она в определенной степени характеризует возможности использования системы для контроля различных объектов и поэтому является характеристикой только системы контроля.

Общетехническими и экономическими характеристиками являются такие как стоимость, вес, габариты и надежность.