Техніка виявлення і діагностики несправностей
Для простоти методи виявлення і діагностики несправностей можуть бути класифіковані на дві загальні категорії:
оцінювання (змінних величин і параметрів моделі);
розпізнавання образів (образної інформації).
Рис. 67 ілюструє відповідність різних конкретних методів зазначеним категоріям. Багато методів виявлення і діагностики несправностей до деякої міри взаємопов’язані і можуть розглядатися як продовження один одного. Наприклад, встановлення образів або областей у методі розпізнавання образів часто базується на аналізі чутливості системи. З іншого боку, розпізнавання образів можна розглядати як завдання в теорії прийняття рішення, узагальнення якої веде до теорії оцінювання.
Інша класифікація методів виявлення несправностей може бути такою:
детерміноване виявлення;
статистичне виявлення;
евристичне виявлення.
Статистичний аналіз, який застосовують до розпізнавання образів перевершує детермінований спосіб розпізнавання образів ідентифікації несправності, оскільки дозволяє враховувати шумовий фон вимірів і може компенсувати ефекти невеликих дрейфів значень параметрів. Крім того, статистичний аналіз дозволяє враховувати також апріорні вірогідності несправностей, наприклад, шляхом ранжирування несправностей відповідно до вірогідності їх появи.
На практиці виявлення несправностей можуть здійснюватися і в інших формах, окрім оцінювання параметрів і розпізнавання образів. У багатьох випадках виявлення несправності базується просто на візуальному спостереженні. У багатьох випадках, наприклад, механічне зношування вимірюється безпосередньо за допомогою чутливих елементів, змонтованих на поверхні або біля поверхні об'єкта, підданої зношуванню.
Більшість порушень нормального ходу процесу виявляється операторами. Під час виконання своїх обов'язків оператор без будь-якої системи проводить виявлення несправностей і порушень повного ходу процесу. В основному, він прагне попередити зменшення виробництва готової продукції. Оператор здійснює різноманітний контроль показів приладів і, використовуючи свій попередній досвід, приймає рішення щодо істотності виходу відповідних показів за контрольні межі, про сталість або посилення шумового фону чи про наявність даних, які не відповідають іншим вимірам. Використовуючи органолептичні спостереження (зір, слух, нюх, дотик), оператор безупинно контролює устаткування (насоси, вентилятори, регулюючі клапани, інше технологічне обладнання, яке не забезпечене відповідними приладами і яке може працювати незадовільно). Зазвичай, оператор дотримується типового набору ознак наявності небезпечної ситуації, при яких він починає діяти.
Діагностика несправностей
Розпізнавання об’єктів Оцінювання
Словник несправностей Моделі в часовій області
Кластерний аналіз Моделі в частотній
області
Акустичний контроль
Без моделей
Аналіз вібрацій Аналіз
тимчасових рядів
Візуальне Відсутність
спостереження пересікання
Аналіз тренду
Аналіз чутливості |
Аналіз послідовності подій |
Аналіз послідовності несправ-ностей |
Багато-вимірна статистика несправ- ностей |
Рис. 67. Класифікація методів виявлення і діагностики несправностей
Навіть, якщо оператор добре виконує свої контролюючі обов'язки, то часто його робота стає монотонною і нудною. Зрозуміло, що ЕОМ має певні переваги перед людиною у виконанні такої роботи. ЕОМ може проводити пошук безупинно, систематично і значно швидше за людину. І хоча функції оператора у виявленні порушень нормального ходу процесу не можна поки повністю покласти на ЕОМ, все-таки ЕОМ може прийняти на себе формалізовану інтерпретацію сигналів відхилень параметрів процесу. Оператор у цей час буде зосереджувати свою увагу на відповідальнішій роботі, для якої він найбільше підходить. Вірогідно, оператор процесу є незамінним при виявленні несправностей у тих випадках, коли потрібне спеціальне обстеження (наприклад, визначення місця розташування невеликих викидів, тріщин в устаткуванні тощо), осмислене прийняття рішень (наприклад, розпізнавання образної інформації) і здійснення певних корегувальних дій, для яких необхідні ручні операції. Таким шляхом може бути здійснений оптимальніший розподіл обов'язків між людиною та ЕОМ і досягнуте оптимальне використання цих обох факторів. Діагностика за допомогою ЕОМ (а це означає, що ЕОМ виконує всю або майже всю роботу без втручання людини) — справа майбутнього. Допомога ЕОМ у діагностуванні несправностей можне розглядатися тільки як матеріалоємкий засіб у прийнятті рішень. Для успішного виконання ЕОМ функцій запису інформації, пошуку порушень, керування, оптимізації тощо необхідні точні і надійні покази приладів. Автоматичне виявлення несправностей роботи відповідного приладу є додатковою функцією, яку може швидко виконувати ЕОМ. Очевидно, що можливу помилку потрібно виявити якомога раніше – до того моменту, коли вона приведе до неприємностей.