Диагностика технического состояния электрооборудования (стр. 2 )

, (5.6)

где – коэффициент отказа i-го элемента;

n – число охваченных проверкой элементов.

Из анализа таблицы 5.3 устанавливаем, что условию = min соответствуют проверки П7 и П11. Выбираем проверку П7, т. к. ее легче реализовать. При положительном исходе этой проверки следует перейти к ветви с элементами 2, 4, 5, а при отрицательном – к ветви с элементами 1 и 3.

Строим таблицы 5.4 и 5.5 с перечнем возможных проверок и вероятностями исходов.

Таблица 5.4 – Перечень проверок Таблица 5.5 – Перечень проверок

и вероятности исходов и вероятности исходов

Пk Код проверки элементы 1 3 П1 1 0 0,4 П3 0 1 0,6

Пk Код проверки элементы 2 4 5 П2 1 0 0 0,2 П4 0 1 0 0,6 П5 0 0 1 0,2 П10 1 1 0 ' 0,8 П12 0 1 1 0,8

Проводим анализ материалов таблицы 5.4 и таблицы 5.5. Из таблицы 5.4 следует, что безразлично, какой элемент проверять первым, т. к. их осталось два и однозначно будет найдена неисправность. Данные таблицы 5.5 свидетельствуют о том, что наиболее информативной является проверка П4. При отрицательном исходе этой проверки неисправным будет элемент 4, при положительном исходе – нужно проверить 2-й и 5-й элементы. Так как элементов в последнем случае остается только два, то последовательность проверок безразлична.

Строим алгоритм проверок (рисунок 5.6).

Рисунок 5.6 – Алгоритм проверок

На рисунке 5.6 информация о состоянии объекта представлена следующим образом: в прямоугольниках в виде двоичных кодов единицами обозначены элементы, которые могут быть неисправными, нулями – исправные элементы. На основании изложенного материала может быть разработана инструкция по поиску неисправностей.

Для метода последовательных групповых проверок необходимо, чтобы функциональная схема позволяла производить разделение аппаратуры на последовательно сужающиеся участки, содержащие отказавший элемент, и исключать из дальнейшего рассмотрения исправные участки. Такое разделение легко производить при наличии последовательной функциональной структуры, когда элементы образуют последовательную цепь прохождения сигнала. Метод групповых проверок почти не применим на уровне сложных устройств в целом. Наилучшие результаты дает в этом случае метод комбинационного поиска.

Комбинационный метод поиска отказов. Сущность метода комбинационного поиска состоит в том, что при отыскании неисправного функционального элемента проводится проверка определенного набора параметров электрооборудования, и по полученной комбинации параметров, находящихся «не в норме», устанавливается номер отказавшего элемента.

Проверка каждого параметра осуществляется в результате проведения теста, т. е. ряда элементарных операций, в состав которых может входить:

·  подача необходимого входного воздействия;

·  коммутация цепи;

·  измерение реакций в одной или нескольких контрольных точках.

Проведение каждого теста характеризуется определенной стоимостью и временем выполнения проверок. При комбинационном методе контроля истинное состояние определяется после применения всех тестов выбранной совокупности, при этом не важен порядок их проведения.

Для обоснования возможности использования комбинационного метода поиска необходимо установить:

·  достаточно ли взятого набора проверок параметров для однозначного определения неисправного элемента;

·  нельзя ли сократить число измеряемых параметров;

·  если данного набора параметров недостаточно, то какие параметры необходимо еще добавить, чтобы осуществить полный контроль.

В основу метода положен аппарат алгебры логики и теории информации.

Идею метода рассмотрим на конкретном примере. Пусть имеется система, состоящая из 6 функциональных элементов (рисунок 5.7), обозначаемых Эi, . Система характеризуется 8 параметрами Пk, .

Рисунок 5.7 – Структурная схема системы из 8 элементов

Составим таблицу, показывающую зависимость параметров от состояния элементов (таблица 5.6).

Таблица 5.6 – Зависимость параметров системы от состояния элементов

Элементы	Параметры	Кодовые числа
П1	П2	П3	П4	П5	П6	П7	П8	Исходные	Оптимальные
Э1	1	1	1	1	1	1	1	1		135678
Э2	0	1	1	0	1	1	1	1	235678	35678
Э3	0	0	1	0	0	0	0	0	3	3
Э4	0	0	1	0	0	1	1	1	3678	3678
Э5	0	0	1	0	0	1	0	0	36	36
Э6	0	0	1	0	0	1	0	1	368	368
Iинф	1	2	6	1	2	5	3	4

В клетках на пересечении строки, соответствующей данному элементу, и столбца, соответствующего рассматриваемому параметру, будем ставить 1, если отказ элемента влечет за собой выход данного параметра за пределы допуска, или 0, если отказ элемента не изменяет значения этого параметра. В предпоследнем столбце таблицы запишем кодовые числа, характеризующие данные элементы. Исходные кодовые числа образуются из номеров параметров, которые изменяются при отказе соответствующего элемента.

Существует определенное условие достаточности проверок. Если полученные кодовые числа не содержат нулей и повторяющихся комбинаций цифр, то выбранная совокупность параметров обеспечивает однозначное определение отказавшего элемента.

Полная совокупность проверок является достаточной, но не всегда может быть оптимальной, некоторые параметры могут быть исключены, что поможет уменьшить трудозатраты и время на проведение поиска отказавшего элемента. В данном случае следует руководствоваться таким правилом. Параметр Пk может быть исключен из полной совокупности кодовых чисел, если новое кодовое число по-прежнему будет удовлетворять условию достаточности. В нашем случае могут быть исключены проверки П2 и П4. Вычеркивать проверки среди кодовых чисел необходимо начинать с параметра, обладающего наименьшей информативностью, для этого в таблице 5.6 в нижней строке записывается количество элементов, от которых существенно зависит данный параметр.

Для отыскания отказавшего элемента с помощью таблицы 5.6 необходимо в любом порядке проконтролировать всю совокупность параметров и установить параметры, находящиеся не в норме. Затем по кодовому числу определить отказавший элемент. Например, если при контроле объекта, структурная схема которого показана на рисунке 5.7 окажется, что параметры П3 и П6 будут не в норме, а остальные в норме, то неработоспособен элемент Э5.

Использование комбинационного метода оправдано, прежде всего, при автоматическом контроле. В этом случае в ЭВМ включается решающее устройство, которое на основе совокупности проверяемых состояний «норма», «не норма» определяет отказавший элемент и указывает его номер.

Поиск можно осуществлять и вручную, но для этого необходимо иметь специальную таблицу. Для рассматриваемого примера эта таблица имеет следующий вид (таблица 5.7).

Таблица 5.7 – Таблица для поиска отказавшего элемента ручным

способом

Параметры	Неисправный элемент
П1	П3	П5	П6	П7	П8
1	1	1	1	1	1	Э1
0	1	1	1	1	1	Э2
0	1	0	0	0	0	Э3
0	1	0	1	1	1	Э4
0	1	0	1	0	0	Э5
0	1	0	1	0	1	Э6

Указанным методом с успехом может пользоваться квалифицированный электромонтер, обладающий навыками измерения параметров и имеющий заранее заготовленную таблицу возможных состояний объекта.

Рассмотрим еще одну особенность применения комбинационного метода поиска, обусловленную возможностью получения совокупности проверок, недостаточной для определения неисправности. Допустим, что имеется функциональная модель электроприемника, состоящего из 6 элементов (рисунок 5.8), подвергающегося 4 проверкам П1 ... П4.

Рисунок 5.8 – Функциональная модель электроприемника

Составим таблицу взаимосвязи параметров и состояний элементов (таблица 5.8).

Таблица 5.8 – Таблица взаимосвязи параметров и состояния элементов

Элементы	Параметры	Кодовые числа
П1	П2	П3	П4	П5	П1 … П4	П1 … П5	без П4
Э1	1	0	1	0	0	13	13	13
Э2	0	1	0	0	1	2	25	25
Э3	0	1	0	0	0	2	2	2
Э4	0	0	1	0	0	3	3	3
Э5	1	0	0	1	0	14	14	1
Э6	0	1	1	1	0	234	234	23

Из таблицы 5.8 следует, что набор проверок П1 ... П4 не является достаточным, т. к. в строках с элементами Э2 и Э3 получены одинаковые кодовые числа, т. е. имеется неоднозначность в определении отказавших функциональных элементов. Исключим неоднозначность, введя дополнительный параметр П5. Полученный набор параметров П1 ... П5 является достаточным, но не необходимым, т. к. параметр П4 является лишним. Вычеркнув параметр П4 из кодовых чисел, получим окончательный минимальный набор параметров, необходимый для отыскания неисправного элемента.