
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Глава 4. Оценка эффективности программно-аппаратного комплекса интеллектуальной системы диагностики погружного электрооборудования 94
- •Введение
- •Анализ современного состояния задачи диагностики погружного электрооборудования
- •Общая характеристика задачи диагностики погружного электрооборудования
- •Современный подход к диагностике технического состояния погружного электрооборудования с использованием вейвлет-преобразования
- •Системы поддержки принятия решений в задаче диагностики погружного электрооборудования
- •Результаты и выводы по первой главе. Постановка задачи исследования
- •Алгоритм поддержки принятия решений для системы диагностики погружного электрооборудования на основе правил вывода по прецедентам с использованием аппарата непрерывного вейвлет-преобразования
- •Метод вибродиагностики погружного электрооборудования с использованием аппарата непрерывного вейвлет-преобразования
- •Интеллектуальный алгоритм поддержки принятия решений в задаче выявления тренда параметров погружного электрооборудования
- •Методика количественной оценки степени развития дефектов погружного электрооборудования на основе результатов вейвлет-преобразования
- •Результаты и выводы по второй главе
- •Система диагностики погружного электрооборудования, основанная на использовании sadt-методологии
- •Принципы построения систем диагностики погружного электрооборудования с использованием методологии системного моделирования
- •Функциональная модель процесса диагностики погружного электрооборудования на основе idef0-технологии
- •Метод синтеза перспективных структур системы диагностики погружного электрооборудования на основе распределенных средств измерения
- •Измерительно-вычислительный комплекс системы диагностики погружного электрооборудования
- •Результаты и выводы по третьей главе
- •Оценка эффективности программно-аппаратного комплекса интеллектуальной системы диагностики погружного электрооборудования
- •Реализация системы диагностики погружного электрооборудования на основе распределенных средств измерения
- •Программный комплекс поддержки принятия решений диагностики погружного электрооборудования
- •Результаты и выводы по четвертой главе
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение. А (Обязательное)Скейлограммы расцентровки с различным числом локальных максимумов
- •Приложение б (Обязательное)Декомпозиции блоков функциональной модели
Результаты и выводы по второй главе
1. Разработан метод вибродиагностики погружного электрооборудования на основе непрерывного вейвлет-преобразования, который позволяет по виду скейлограмм, расположению точек локальных максимумов и значениям вейвлет-преобразования идентифицировать вид дефекта, а также определить степень его развития.
2. Разработан интеллектуальный алгоритм поддержки принятия решений в задаче диагностики погружного электрооборудования на основе правил вывода по прецедентам. Приведены и раскрыты основные этапы процедуры принятия решения с целью выявления тренда параметров диагностируемого оборудования с учетом его специфических особенностей. Приведенные результаты расчетов, выполненных с использованием данных, полученных в ходе эксплуатации погружного электрооборудования, свидетельствуют о высокой эффективности предложенных методов диагностики.
3. Разработана методика количественной оценки степени развития дефектов погружного электрооборудования с использованием полученных аналитических зависимостей между показателями вейвлет-преобразования и СКЗ виброскорости. Построенные с помощью преобразования Карунена-Лоэва линейные многообразия позволяют с высокой точностью рассчитывать СКЗ виброскорости, которые используются в большинстве отраслевых стандартов в качестве критерия изношенности погружного электрооборудования.
Система диагностики погружного электрооборудования, основанная на использовании sadt-методологии
В данной главе рассмотрены вопросы построения системы диагностики погружного электрооборудования. Представлен анализ предметной области с помощью IDEF0-технологии, на основе которого сформированы требования к системе диагностики. Исходя из полученных требований, предложен метод синтеза перспективных структур системы диагностики.
Принципы построения систем диагностики погружного электрооборудования с использованием методологии системного моделирования
Синтез системы диагностики погружного электрооборудования является сложной, нетривиальной задачей, и требует решения ряда вопросов.
Во-первых, необходимо создать объединенную информационную среду процесса диагностики и особенно ее результатов.
Эта задача требует создания и оптимизацию потоков диагностической информации.
Во-вторых, необходимо создать новые современные аппаратные средства для диагностики погружного электрооборудования, позволяющие наиболее полно собирать всю необходимую информацию о его ТС и отвечать специфике данного типа оборудования. Аппаратные средства должны присутствовать на всех уровнях нефтяной компании и обеспечивать своевременность принятия необходимых решений на соответствующем уровне.
В-третьих, необходимо разработать современное математическое, алгоритмическое и программное обеспечение системы диагностики. Совокупность этих средств должно обеспечивать качественное проведение анализа ТС погружного электрооборудования.
В предыдущей главе были рассмотрены вопросы синтеза математического и алгоритмического обеспечения процесса диагностики погружного электрооборудования, которые наиболее адекватно соответствуют концепции современного процесса диагностики и специфике погружного электрооборудования.
Однако для обеспечения качественной диагностики, наряду с алгоритмическим обеспечением, необходима проработка аппаратной части. Детальная проработка структуры подобных программно-аппаратных комплексов представляет собой нетривиальную задачу, решение которой включает следующие этапы: анализ функционального предназначения системы; разработка основных подсистем по отдельности и способов их взаимодействия; проектирование собственно системы, предусматривающее объединение подсистем в единое целое; техническая реализация и тестирование работоспособности системы; введение системы в действие; функционирование - использование системы по назначению. При решении подобных задач схемотехнического проектирования широко используется SADT-методология (Structured Analysis and Design Technique - методология структурного анализа и проектирования) – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной структуры сложных иерархических систем в виде модели, которая практически полностью устраняет возможную неоднозначность семантического описания.
При создании современных информационных систем все чаще используют новейшие CASE средства, являющиеся основой системного моделирования. На территории нашей страны применение предприятиями CASE средств еще не является нормой, в то время как в зарубежных странах наблюдается все возрастающая тенденция к вверению данных средств [69, Error: Reference source not found].
Применение методологии SADT для решения поставленных задач позволит определить основные функции системы, разработать системный проект, выявить взаимосвязь между частями всей системы, что в свою очередь позволит сформулировать требования к аппаратной части системы диагностики и произвести в соответствии с ними синтез структурных схем указанной системы. Основные аспекты системного анализа приведены в [9, 123]. Процесс создания моделей по методологии SADT представлен [36, 89, 95].
На основе SADT разработан также ряд производных стандартов, таких как IDEF, предназначенных для построения отдельных специфических моделей (функциональных, информационных, и т.д.).
Представление решаемой задачи с помощью IDEF0-технологии позволяет грамотно структурировать весь набор функций и работ, необходимых для реализации процесса диагностики погружного электрооборудования, наглядно и, в доступной для понимания форме, отразить сложный процесс, что позволит более точно понять взаимодействие различных подсистем. Также применение IDEF0-технологии позволит скорректировать основные недостатки существующего процесса диагностики. Такая модель представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм, организованных в виде древовидной структуры, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.
Применительно к задачам данного магистерского исследования необходимо на основе IDEF0-технологии разработать функциональную модель выбранной предметной области с выявлением полного набора функций на каждом уровне и сформировать полный перечень требований к аппаратной части системы диагностики.
Рассмотрим основные этапы синтеза структуры системы диагностики ТС погружного электрооборудования с использованием IDEF0-технологии.