Лекция 7
Раздел 1. Математические модели и методы в теории технической диагностики Тема 5. Методы и программы поиска места отказа План лекции
5.1. Программы поиска места отказа
5.1.1. Общие понятия и классификация программ
5.2. Жестко-последовательные программы
5.2.1. Программы по функциональной схеме
5.2.2. Программы “вероятность время”
5.3. Гибко-последовательные программы
5.3.1. Программы половинного разбиения
5.3.2. Программы по максимуму информации
5.1. Программы поиска места отказа
Если контроль работоспособности объекта дает отрицательный результат, то возникает задача определения места отказа с заданной подробностью (точностью) до съемного блока, съемной платы в блоке, отдельного элемента в схеме. Как правило, процесс поиска места отказа имеет большую длительность и трудоемкость, требует специальных средств диагностирования. Они зависят от того, насколько хорошо построен сам этот процесс, каким выбран алгоритм диагностирования.
Алгоритмом диагностирования называется совокупность предписаний о порядке проведения диагностирования (ГОСТ 20911-75). Он задает совокупность элементарных проверок, их последовательность, правила их реализации и правила обработки результатов контроля.
5.1. Программы поиска места отказа
5.1.1. Общие понятия и классификация программ
Если при эксплуатации оборудования сетей железных дорог или при проверке их работоспособности установлен факт неработоспособности, то чаще всего возникает необходимость в поиске места отказа и выявлении последствий отказа. Опыт эксплуатации свидетельствует, что из перечисленных мероприятий наиболее трудоемким и интеллектоемким является поиск места отказа. Так, на поиск места отказа в среднем затрачивается до 90 % времени, связанного с проведением всего комплекса мероприятий по отказу. В этой связи особое значение приобретает формирование у специалистов по системам обеспечения движения поездов знаний и навыков по научно обоснованным методам программирования процессов поиска мест отказов.
Под программой поиска места отказа понимают заранее составленную и документально оформленную последовательность элементарных проверок (замеров контролируемых параметров) и последовательность анализа результатов элементарных проверок, выполняемых с целью установления причины отказа и отказавших агрегатов (узлов, систем, элементов и т.д. - в зависимости от степени детальности поиска мест отказа).
Из всех возможных вариантов программ всегда имеется такой, который является оптимальным с точки зрения используемого критерия. В качестве критерия оптимальности программы поиска места отказа могут быть использованы:
суммарное время выполнения необходимых проверок;
суммарное количество необходимых проверок;
суммарная стоимость проверок (например, в денежном выражении);
суммарная стоимость (или суммарная масса) контрольно-поверочной
аппаратуры, задействованной для выполнения необходимых проверок.
Необходимо отметить, что в практике специалистов АТС и ЭНС наибольшее распространение получил такой критерий оптимальности программ поиска места отказа, как суммарное время выполнения необходимых проверок t∑. В соответствии с этим критерием программа строится таким образом, чтобы обеспечить минимальное суммарное время на выявление места отказа, то есть
,
где ti - время выполнения i-ой элементарной проверки; K - максимальное число элементарных проверок для выявления места отказа в объекте.
Понятно, что при наличии нескольких вариантов программ поиска места отказа выбирается тот, который обеспечивает меньшую величину критерию t∑. Если же и таких вариантов несколько, то предпочтение отдается такой программе, которая обеспечивает лучшие значения другим критериям (например, суммарному количеству необходимых элементарных проверок).
В связи с разнообразием видов оборудования железных дорог, располагаемых контрольно-проверочных средств, а также эксплуатационных условий, в практике АТС и ЭНС применяются несколько разновидностей программ поиска места отказа.
Классификация программ. Один из возможных вариантов классификации программ поиска места отказа представлен на рисунке 16. В соответствии с рисунком все типы программ по способу выбора контролируемых параметров и последовательности элементарных проверок условно разграничиваются на две группы: жесткие программы и гибкие программы.
В жестких программах последовательность элементарных проверок определяется заранее, и в ходе поиска места отказа не изменяется. Кроме того, заранее должен быть определен и перечень параметров, контролируемых в каждой элементарной проверке.
Жесткие программы получили наибольшее распространение в автоматических и в автоматизированных системах контроля.
В гибких программах последовательность элементарных проверок определяется в ходе поиска места отказа на основе определенных правил. Кроме того, перечень параметров, контролируемых в каждой элементарной проверке, формируется только после анализа результатов предыдущей элементарной проверки. Таким образом, программа (алгоритм) формируется "гибко", максимально приспосабливаясь к специфике каждого конкретного отказа АТ.
Прикладные программы
Рис. 16. Классификация программ поиска места отказа
Гибкие программы наибольшее распространение получили при поиске места отказа способом технического осмотра (т.е. визуально-инструментально, группой специалистов АТС и ЭНС).
Все типы программ по частоте анализа результатов элементарных проверок условно разграничивают на две группы: последовательные программы и комбинационные программы.
В последовательных программах анализ результатов проводится после каждой элементарной проверки. В комбинационных программах - только после завершения всех элементарных проверок, когда проводится единственный обобщающий анализ. Необходимо отметить, что в практике АТС и ЭНС наибольшее распространение получили последовательные программы. Что касается комбинационных программ, то они представлены одним типом прикладной программы - "программой на основе метода Синдеева", рассмотренного ранее, где она использовалась не как инструмент для поиска места отказа, а как инструмент выбора минимально необходимого набора контролируемых параметров.
Наиболее распространенные программы поиска места отказа условно разграничивают на две группы:
гибко-последовательные (к ним относят: "программу по максимуму информации" и "программу половинного разбиения");
жестко-последовательные (к ним относят: "программу по функциональной схеме" и "программу время-вероятность").