6. Контроль и диагностика информационных систем

6.1. Содержание технической диагностики

Объектом технического диагностирования называется изделие, его составные части, техническое состояние которых подлежит определению. Техническое диагностирование представляет собой процесс определения технического состояния объекта диагностирования. Завершением процесса диагностирования является установление вида технического состояния. Различают следующие виды технического состояния: работоспособное и неработоспособное, исправное и неисправное, правильное функционирование и неправильное функционирование.

Объект должен удовлетворять требованиям, установленным технической документацией. Возникающие в объекте дефекты нарушают это соответствие. Задача диагностирования состоит в том, чтобы своевременно обнаружить дефекты, найти места и причины их возникновения, восстановить нарушенное дефектами соответствие объекта техническим требованиям.

Чтобы убедиться, что объект исправен, то есть, в нем нет ни одной неисправности, проводят проверки исправности. Исправленный объект всегда работоспособен и функционирует правильно.

Техническое диагностирование с целью определения мест, причин и вида дефектов объекта называется поиском дефектов.

Техническое диагностирование осуществляется с помощью технических средств.

Различают системы тестового диагностирования, когда на объект подают специально организованные тестовые воздействия от средств диагностирования и функционального диагностирования, когда на объект поступают только рабочие воздействия.

Обобщенная схема функционального диагностирования (рис. 6.1).

Внешнее воздействие

Реакция

Рис. 6.1

Обобщенная схема тестового диагностирования (рис. 6.2).

Тест

Реакция

Рис. 6.2

6.2. Функциональная диагностическая модель

При поиске неисправности аппаратуру представляют в виде функциональной модели. Строят несколько функциональных моделей: для устройства в целом с глубиной поиска неисправности до блока или модуля, для каждого блока или модуля, с глубиной поиска до каскада или отдельного компонента.

Исходными данными для построения функциональной диагностической модели являются:

1. функциональная схема объекта контроля и диагностики;

2. принципиальная схема объекта контроля и диагностики;

3. описание процессов, протекающих в объекте диагностирования;

4. заданная глубина поиска неисправностей.

При построении функциональной модели пользуются следующими правилами:

1. в каждом функциональном элементе должны быть известны значения (номинальные допуски) входных и выходных параметров, их функциональная зависимость и способ контроля;

2. функциональный элемент модели объекта диагностирования считается неисправным, если при всех входных сигналах, лежащих в допустимых пределах, на его выходе появляется сигнал, значение которого выходит из допустимых пределов;

3. значения внешних входных сигналов всегда находятся в пределах допусков;

4. линии связи между функциональными элементами считаются абсолютно надежными;

5. любой функциональный элемент модели может иметь только один выходной сигнал при произвольном конечном числе входных сигналов. Если у блока несколько выходов, то такой блок разбивается на несколько блоков по числу контролируемых выходов. У каждого блока оставлены только те входы, которые формируют данный выход. Функциональная модель выполняется в виде графической схемы, на которой каждый функциональный элемент обозначается в виде прямоугольника с некоторым количеством входных сигналов (входных стрелок) и одним выходным сигналом (выходной стрелкой);

6. при выходе из допустимых пределов хотя бы одного из входных сигналов появляется выходной сигнал, который также выходит из допустимых пределов.

Выход любого функционального элемента можно соединять с любым числом входов, а вход любого элемента соединяют только с одним выходом.

Входы, не соединенные ни с одним выходом, называются внешними. Они передают внешнее воздействие на диагностируемый объект. Внешнее воздействие обозначается через x_ij, где i – номер функционального элемента, j – номер входа этого элемента. Вход функционального элемента обозначается z_i, где i – номер функционального элемента.

На рис. 6.3 а изображена функциональная схема радиоэлектронного устройства, а на рис. 6.3 б – его функциональная диагностическая модель.

Функциональная диагностическая модель используется для построения матрицы состояния.

U_вх z₁ z₂ z₃ z₁ z₂ z₃

U_вх

z₁ z₄ z₅ z₄

а) б)

Рис. 6.3