8.6 Методы диагностирования

8.6.1 Основные положения

Под диагностированием или технической диагностикой подразумевается процесс поиска и локализация неисправности объекта.

Формально задача ставится следующим образом. Пусть имеется система изN произвольным образом соединенных элементов с априорным отказом . Тогда

Известно, что система может иметь один неисправный элемент, вызвавший отказ всей системы.

Пусть имеется множество возможных проверок достаточных для отыскания неисправности. Требуется найти оптимальную стратегию, которая минимизирует средние потери на поиск неисправности [6].

Техническая диагностика отличается от контроля тем, что отыскание и установление неисправности производиться на более низком иерархическом уровне. Контроль можно рассматривать как частный случай технической диагностики. Ее первым этапом..

Мерой проникновения, при поиске неисправности, в глубину системы является глубина диагностированияна уровне элементов, плат, блоков и т.д.

Требование большой глубины диагностирования, например, до уровня дискретного элемента, увеличивает стоимость, сложность и продолжительность процесса. При наличии устройств холодного резервирования и в целях быстрого восстановления систем, задачи диагностики решаются на уровнеаппаратного контроля и тестирования устройств. Далее неисправная плата, блок может подвергаться автономному диагностированию на более глубоком уровне вплоть до дискретного элемента, отдельной цепи и т.д. Процедура испытаниязаканчивается, как только полученная информация окажется достаточной, для локализации неисправности.

Последовательное тестирование может быть упорядоченным,когда элементарные тесты используются в некоторой заранее фиксированной последовательности, и условным, когда выбор каждой следующей проверки завис от исхода предыдущей. Такой подход является более экономным, но требует промежуточного анализа. Задачей отыскания оптимальных проверок, оптимальных объемов тестов, минимизации времени поиска и стоимости и является задача отыскания оптимальной стратегии или иначе стоимости диагностирования.Очень часто в качестве обобщенного критерия F₀ принимают отношение замещения энтропии к стоимости полученной информации [ КУЗЬМИН].

8.6.2 Методы построения диагностических тестов

Диагностические тесты строят такими же методами, как и контрольные: логические методы ЭДНФ и ЭКНФ, булевы производные; вероятностные методы.

Задача построения оптимального диагностического теста имеет множество решений. Для нахождения этих тестов удобно исходить из таблиц покрытий.

Таблицей покрытий в случае диагностических тестов называется таблица, строки которой соответствуют возможным элементарным тестам, а столбцыпарам возможных состояний объекта, различаемых данным тестом. Построение минимального покрытия осуществляется так же, как для контрольных тестов. Диагностические тесты должны различать любое неисправное состояние от исправного, т.е. определять принадлежность элементов объекта одному из двух подмножеств - исправных и неисправных состояний.

Большую практическую ценность имеют методы условного тестирования, когда каждый последующий тест выбирается в зависимости от результатапроведения предыдущего теста.

Поиск неисправностей при условном тестировании может быть представлен в виде дерева, корнем которого является первый тест. Остальные вершины дерева изображают другие вершины теста, а дуги дерева - переходы от теста ктесту.

Назовем рангом вершины дерева число дуг пути, начинающегося от корня дерева и заканчивающегося данной вершиной.

Таким образом, первый тест изображается вершиной нулевого ранга, второй тест - вершиной первого ранга и т.д.

Если дерево дихотомическое, т.е. степень по выходу каждой вершины дерева равна двум, и если каждый тест разделит множество подозреваемых неисправностей на два подмножества, то в общем случае число различимыхсостояний объекта после n тестов равно , а поиск необходимо осуществлять до.

Обычно элементарные тесты не могут быть равноценны и поэтому, возникает вопрос о целесообразности отбора наиболее информационных тестов.