На правах рукописи
Бурмистров Алексей Владимирович
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТРЕБОВАНИЙ К АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ СИСТЕМАМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Специальность 05.13.17 – Теоретические основы информатики
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва – 2007
Работа выполнена в Московском Государственном Техническом
Университете им. Н. Э. Баумана.
Научный руководитель: | кандидат технических наук, доцент Мазин Анатолий Викторович |
Официальные оппоненты: | доктор технических наук, зам. директора по науке Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН Линге Игорь Иннокентьевич |
кандидат технических наук, доцент Шабанов Александр Константинович | |
Ведущая организация: | Обнинский государственный технический университет атомной энергетики (ИАТЭ) |
Защита диссертации состоится 25 октября 2007 г. на заседании диссертационного совета Д 212.141.10 при Московском Государственном Техническом Университете им. Н. Э. Баумана по адресу 107005, г. Москва, 2-я Бауманская ул.,.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направлять в адрес совета университета.
Автореферат разослан « 10 » сентября 2007 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
к. т.н., доцент С. Р. Иванов
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы
Непрерывное усложнение современных автоматизированных объектов теплоснабжения и возрастание ответственности решаемых ими задач выдвигают на передний план проблему оптимальной организации эксплуатации этих объектов. Важную роль при этом отводят созданию высокоэффективных телекоммуникационных систем диагностирования (ТКСД), которые выполняют функции определения и обеспечения работоспособности технических объектов. Исследования в этой области сводятся к разработке алгоритмов и технических средств для оценки состояния объектов различной физической природы и назначения.
Эффективность ТКСД во многом определяется составом и свойствами используемых технических средств диагностирования (ТСД). Повысить уровень эксплуатации ТКСД можно за счет хорошей ее организации, где главную роль играют использование методов и средств технической диагностики. Это обстоятельство обуславливает актуальность исследования вопросов, связанных с построением ТКСД.
Анализ литературных источников показывает, несмотря на то, что в настоящее время в России и за рубежом создано большое количество систем диагностирования различного назначения, пока еще отсутствуют публикации, содержащие рекомендации по последовательности и объему действий для решения данных задач.
Разработка ТКСД автоматизированных объектов теплоснабжения (АОТ) до сих пор ведется без какой-либо систематизации и анализа процесса взаимодействия объекта диагностирования (ОД) и ТСД в ТКСД, большинство технических решений принимается на интуитивной основе.
В работе исследуются вопросы определения оптимальных параметров безотказности, контролепригодности и повышения эффективности эксплуатации ТКСД.
Перед тем как непосредственно приступать к построению ТСД, необходимо обоснованно сформулировать требования к ТКСД, которые затем служат исходной информацией для всего дальнейшего процесса их проектирования в системе диагностирования и определяют практическую реализуемость технических средств. Требования к ТКСД определяются на этапе составления технического задания (ТЗ). Анализ практикуемых подходов к проектированию показывает, что наиболее слабым местом с точки зрения формализации методов принятия оптимальных решений, является этап формирования ТЗ; с другой стороны, он является самым ответственным и трудоемким этапом проектирования ТСД в телекоммуникационной системе диагностирования.
Цель и основные задачи работы
Целью диссертационной работы является исследование и разработка требований к программно-аппаратным средствам ТКСД автоматизированных объектов теплоснабжения и используемым в ней ТСД.
В работе решаются следующие задачи:
1) создание модели ТКСД, определяющей организацию взаимодействия ОД и ТСД;
2) анализ особенностей и определения требований к ТКСД, выбор и обоснование критериев оценки эффективности ТКСД;
3) разработка формализованных процедур, алгоритмов и программ определения требований к ТКСД с учетом организации использования объекта и процесса диагностирования, а так же других особенностей процесса взаимодействия ОД и ТСД в телекоммуникационной системе диагностирования автоматизированных объектов теплоснабжения;
4) применение разработанных формализованных процедур, алгоритмов и программ для решения практических задач по определению требований к техническим средствам в телекоммуникационных системах диагностирования объектов теплоснабжения различного назначения.
Методы исследования
Для решения поставленных задач в данной работе использовались понятия и методы теории множеств, теории графов, теории полумарковских процессов, методы теории вероятности, теории массового обслуживания, линейного программирования.
Научная новизна
диссертации заключается в следующем:
1. Разработаны теоретические положения и методика построения моделей ТКСД автоматизированных объектов теплоснабжения.
2. Проведена классификация объектов диагностирования АОТ.
3. Разработаны методики определения эффективности ТКСД для автоматизированных объектов теплоснабжения:
а) целесообразности прогнозирования работоспособности автоматизированных объектов теплоснабжения;
б) требований к безотказности, контролепригодности и ремонтопригодности ТСД;
в) оптимального числа каналов ТСД и организации диагностирования ТКСД.
4. Обоснован в качестве критерия оценки эффективности ТКСД показатель готовности АОТ.
5. Разработан алгоритм комплексной оценки требований к организации ТКСД, алгоритмы и программы для определения требований к ТСД.
Практическая значимость
В данной работе исследуются телекоммуникационные системы автоматизированных теплоэнергетических объектов. Основная задача данных систем выполнять функции контроля, регулирования, учета потребления и распределения топливно-энергетических ресурсов. Предлагаемая модель и методика определения требований к ТКСД позволяют эффективно решать задачи, возникающие на начальных этапах проектирования. В ходе выполнения работы создано оригинальное программное обеспечение инструментария определения эффективных требований к ТКСД.
Практическая ценность состоит в том, что разработанные модели, методики и алгоритмы реализованы в виде программной инструментальной среды определения требований к ТКСД комплексов учета топливно-энергетических ресурсов и внедрены при проектировании АОТ в ФГУП «60 Арсенал» Министерства обороны России, в агрегатный завод» и в теплосеть».
Апробация работы
Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено:
1) на семинарах и заседаниях кафедры «Компьютерные системы и сети» МГТУ им. Н. Э. Баумана;
2) на V международном симпозиуме «Интеллектуальные системы (ИНТЕЛС’2002)» 15 – 17 апреля 2002г.;
3) на III, IV, V всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления» 2004 – 2006 г. г.;
4) на VII международном симпозиуме «Интеллектуальные системы (INTELS’2006)» (Краснодар 2006 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 работ, отражающих основные результаты работы.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 73 наименований и приложений. Работа содержит 165 страниц машинописного текста содержательной части, 41 рисунок, 11 таблиц и 6 страниц библиографии.
Содержание работы
В диссертационной работе исследуется телекоммуникационная система диагностирования, которая состоит из: источников сообщения (информации) – датчиков; преобразователей сообщений – узлы регулирования, учета, контроля аналоговой и цифровой информации; станции коммутации – станции контроля, представляющие собой совокупность коммутационной и управляющей аппаратуры, обеспечивающей установление различного вида соединений; узла сбора и обработки информации; центра принятия решения; каналов связи аналогового или цифрового типа. Пример исследуемой ТКСД приведен на рис. 1.
Рис. 1
В разделе «Введение» обоснована актуальность исследуемой проблемы, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, перечислены полученные в диссертации новые результаты, их практическая ценность, представлены положения, выносимые на защиту, и описана структура диссертации.
В первой главе исследуются вопросы классификации ТКСД автоматизированного объекта теплоснабжения, во-первых, с точки зрения характера (периодичности) использования и диагностирования, во-вторых, рассматривается структура режима диагностирования, в-третьих, классифицируются ситуации, характеризующие взаимодействие ОД и ТСД с точки зрения реакций на приход заявки на диагностирование во время использования ОД по назначению и заявки на использование ОД во время режима диагностирования, в-четвертых, если объект состоит из совокупности независимо функционирующих систем, классифицируются ситуации, характеризующие взаимодействие ОД и ТСД с точки зрения способа организации ТКСД, и, в-пятых, классифицируются ТСД с точки зрения надежности в процессе использования их по назначению, надежности и способа организации самоконтроля.
Объекты диагностирования с точки зрения характера использования АОТ могут быть разбиты на объекты непрерывного и периодического использования. Объекты непрерывного использования могут выключаться только с целью диагностирования и, при необходимости, восстановления. Объекты периодического использования используются по целевому назначению (функционируют) периодически, а в перерывах между режимами использования (рабочими режимами) выключены или находятся в дежурном режиме, ожидая прихода заявки на использование.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
Основные порталы (построено редакторами)