История разработки методов оценивания и прогнозирования состояния судовых технических систем

Введение

За эти годы отечественные и зарубежные ученые внесли свой вклад в теоретическую разработку, задачи и методы диагностики и прогнозирования судовых систем: Центральный институт морской техники, ФГУП "Крыловский национальный научный центр", Военная академия имени Н.Г. Кузнецова, ЛЭТИ, Научно-производственное общество "Аврора", Центральный институт морской техники, Государственный университет морской техники имени адмирала Макарова, Санкт-Петербургский государственный университет морских технологий, Камчатский государственный технический университет, Архангельский государственный технический университет и др. Исследованиям в этой области посвящены работы Akademia Morska Gdynia, Instytut Technologii Eksploatacji PIB, Norvegian Shipbuilding, Bulletinof Mar.S.A. , Inc. Следует отметить, что проблема оценки и прогнозирования состояния судовых технических систем не получила адекватного ответа во всем мире [1].
Оценка и прогнозирование состояния судовых систем является естественным развитием технологии управления процессами, происходящими в судовых системах, и необходима для безаварийной эксплуатации технических систем. Методы оценки и прогнозирования развиваются в двух постепенно сходящихся направлениях: одно из них направлено на создание автоматизированных систем, обеспечивающих безопасное управление управляемыми объектами, а другое - на совершенствование процессов технического обслуживания и ремонта.
Первая тенденция заключается в том, чтобы сосредоточиться на измерении и анализе процессов, происходящих внутри объекта. Глубина анализа ограничена потребностью в более быстром принятии решений, используемых в системах автоматического управления машинами и оборудованием. Поэтому такие решения должны приниматься в течение нескольких десятых долей секунды и без вмешательства человека [1].
Вторая тендеция - это методы оценки и прогнозирования, используемые при планировании работ относительно состояния технических систем судна. Целью диагностики является долгосрочное прогнозирование безотказной работы судовой системы, которая возможна только при отсутствии дефектов, имеющих высокую вероятность возникновения. Здесь требуется и скорость принятия решения, и глубина диагностики, и участие экспертов в диагностике и прогнозировании. Таким образом, основной задачей данного подхода является выявление всех типичных дефектов на стадии концепции и мониторинг возникновения каждого дефекта с прогнозированием его остаточного ресурса. Кроме того, комплексный мониторинг состояния диагностируемого объекта исключает пропуск опасных дефектов, которые не связаны с типовыми дефектами, но, как правило, вызваны ошибками в управлении диагностируемым объектом.
Данная тема связана с вопросами непрерывного автоматического контроля технического состояния судовых систем, своевременного обнаружения отклонений от стандартных значений параметров, идентификации и локализации дефектов, разработки стратегий последующего контроля и прогнозирования срока службы. Система автоматического контроля и диагностики создана на базе современных информационно-вычислительных средств, а ее программные части основаны на базовых и прикладных математических методах [2].
Она является решением для судовых навигационных систем и их безотказной работы. Мы также считаем, что существующая система управления и накопления запасов питьевой воды полностью решена. Однако проблемы, связанные с судовыми системами, не во всех случаях работают идеально. Каждый год все технические системы появляются новые и совершенствуются, становясь более удобными, безопасными и надежными.
В настоящее время оценка и прогнозирование технического состояния судна не в полной мере учитывает требования Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (SOLAS-74) и положения Международного кодекса по управлению безопасностью. На сегодняшний день этот аспект остается нерешенным. Кроме того, при оценке и прогнозировании состояния технических систем судна не учитывается сложность и неоднородность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих подсистем. [3]
Кроме того, судовые системы характеризуются высокой степенью автоматизации в связи с усложнением технологических средств и усилиями по сокращению численности экипажа. Одним из эффективных средств решения этой проблемы является типизация и унификация судового оборудования, в том числе автоматизированных систем. Следует отметить, что современное компьютерное оборудование не только совершенствует алгоритмы управления и включает их в контуры управления, но и упрощает коммуникацию между операторами и машинами, позволяет обмениваться данными и по-новому визуализировать текущее состояние. Вопрос унификации систем управления широко обсуждается в литературе и на Интернет-сайтах судостроительных компаний. Несмотря на различия в терминологии, используемой в этих материалах, и в подходах к рассмотрению этого вопроса, можно выделить следующие направления унификации судовых систем управления.
1) Разработка репрезентативной базовой модели автоматической системы управления технологическим процессом.
2) Разработка представительного набора панелей управления, аппаратных средств, программного обеспечения, их интерфейсов и протоколов связи.
3) Разработка подсистем (устройств) управления, включая:
- Определение конфигурации типовых основных технических процессов, подлежащих автоматизации.
- Формирование группы технических средств по функциональным принципам.
- Определение зон пересечения в алгоритмах управления.
- Разработка критериев интеграции устройств автоматизации.
- Определение количества мест и формы взаимодействия с оператором.
В настоящее время морская АСУ представляет собой человеко-машинный комплекс с четкой иерархической структурой, в котором автономные микропроцессорные станции (системы), распределенные по салону судна, объединены локальной сетью передачи данных, что позволяет эффективно управлять как отдельными судовыми объектами и техническими процессами, так и судном в целом Система представляет собой человеко-машинный комплекс с иерархической структурой.

Список использованной литературы

1. Агафонов Н.П., Верлатый Н.И, Голиков В.А., Таранчук Н.В., ЦюпкоЮ.М. Судовые микропроцессорные управляющие системы: Учеб. пособие длявузов. – М.: Транспорт, 1994. – 136с.
2. Акимов П.П. Судовые автоматизированные энергетические установки.Учебник для вузов морск. трансп. – М.: Транспорт, 1980. – 352с.
3. Алексеев Н.А., Жадобин Н.Е., Захаров А.А., Крылов А.П., МачульскийВ.Б. Микропроцессорные системы контроля и управления судовых техническихсредств.- РМРС - СПб, 2005. - 415с.
4. Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л. Заичко С.И. Бортовые
автоматизированные системы контроля мореходности. – Одесса, ФЕНИКС,
2005. – 272с.
5. Королев, В.В., Автоматическая многоканальная система контроля механических напряжений в управлении техническим состоянием судовых корпусных конструкций. // Эксплуатация морского транспорта. – 2010. – № 2(60). – С. 59 – 62.
6. https://vibro-expert.ru/bortovaya-sistema-diagnostiki-sudovix-mashin.-doklad.html
7. http://www.morvesti.ru/themes/1699/73980/
8. file:///C:/Users/Worker/Downloads/85605-Article%20Text-193371-1-10-20170202(1).pdf