Модель системы мониторинга объекта при недостоверном контроле

Цель. Проведенное исследование направлено на составление аналитической модели надежности объекта в условиях мониторинга технического состояния с постоянным периодом между проверками и с учетом недостоверного контроля и отказов разного вида. Основное назначение модели – расчет и прогнозирование показателей надежности, зависящих от заданных условий. Методы. Модель основана на теории марковских процессов. Применены модели двух типов: модель дискретного процесса в непрерывном времени и полумарковская модель. Математические операции по реализации модели выполнены в матричном виде. Эксплуатация объекта представлена в виде повторяющихся циклов, отделенных друг от друга состоянием восстановления. Модель в непрерывном времени позволяет получить вероятности состояний на периоде между проверками, средние времена нахождения в состояниях и вероятности состояний в конце периода. Вероятности попадания в состояния в конце периода являются исходными для полумарковской модели, с помощью которой получены средние числа попаданий в состояния на одном цикле. Результаты. Расчет среднего времени работоспособного и неработоспособного состояний на одном цикле произведен с использованием среднего числа попадания в состояния и среднего времени нахождения в состояниях. На основе этих параметров получены формулы для расчета коэффициента готовности и коэффициента неготовности. Из приведенной модели следует, что показатели надежности зависят от интенсивностей явных и скрытых отказов, периодичности проверок и ошибок контроля. Приведены результаты расчетов для среднего времени цикла и коэффициента неготовности при разных интенсивностях отказов и для разных вероятностей ошибок контроля. Показано, что среднее время цикла существенно зависит от вероятности ошибки контроля I рода и практически не зависит от вероятности ошибки контроля II рода. Однако коэффициент неготовности практически не зависит от вероятности ошибки контроля I рода, однако имеется существенная зависимость от вероятности ошибки контроля II рода. Выводы. Представленная модель позволяет рассчитать и спрогнозировать показатели надежности с учетом наличия явных и скрытых отказов и параметров системы мониторинга. При проектировании новых и совершенствовании обслуживания существующих систем следует учитывать влияние различных факторов на уровень надежности.

мониторинг технического состояния объекта, явные и скрытые отказы, периодичность проверок, ошибки контроля

1. Викторов В.С., Степанянц А.С. Модели и методы расчета надежности технических систем. М.: Ленанд, 2014. 256 с.

2. Егунов М.М., Шувалов В.П. Резервирование и восстановление в телекоммуникационных сетях // Вестник СибГУТИ. 2012. № 2. С. 3-9.

3. Зверев Г.Я. Оценка надежности изделия в процессе эксплуатации. М.: URSS, 2010. 96 с.

4. Зеленцов Б.П. Матричные методы моделирования однородных марковских процессов. Palmarium Academic Publishing, 2017. 133 с.

5. Зеленцов Б.П. Матричные модели функционирования оборудования систем связи // Вестник СибГУТИ. 2015. № 4. С. 62-73.

6. Зеленцов Б.П. Метод относительных частот моделирования вероятностных систем // Вестник СибГУТИ. 2017. № 2. С. 51-63.

7. Зеленцов Б.П. Циклическое функционирование систем длительного использования // Вестник СибГУТИ. 2017. № 4. С. 3-14.

8. Зеленцов Б.П., Трофимов А.С. Исследование моделей расчета надежности при разных способах задания периодичности проверок // Надежность и качество сложных систем. 2019. № 1. С. 35-44.

9. Зубилевич А.Л., Сиднев С.А., Царенко В.А. Определение эффективности применения прогнозирующей стратегии технического обслуживания ВОЛС // ХIII Международная отраслевая научно-техническая конференция «Технологии информационного общества»: Сборник трудов. Том 1. М.: ИД Медиа Паблишер, 2019. С. 31-33.

10. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. Теория массового обслуживания. М.: Высшая школа, 2012. 304 с.

11. Кельберт М.Я.. Сухов Ю.М. Вероятность и статистика в примерах и задачах. Том 2: Марковские цепи как отправная точка теории случайных процессов. М.: МЦНМО, 2009. 588 с.

12. Королюк В.С., Турбин А.Ф. Полумарковские процессы и их приложения. Киев: Наукова думка, 1982. 236 с.

13. Лубков Н.В., Спиридонов И.Б., Степанянц А.С. Влияние характеристик контроля на показатели надежности систем // Труды МАИ, 2016. Выпуск 85. С. 1-27.

14. Махитько В.П.. Засканов М.В., Савин М.В. Методы оценки показателей надежности изделий по результатам испытаний и эксплуатации // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. С. 293-299.

15. Острейковский В.А. Теория надежности. М.: Высшая школа, 2003. 463 с.

16. Половко А.М., Гуров С.М. Основы теории надежности. BHV-Санкт-Петербург, 2006. 560 с.

17. Рахман П.А. Показатели надежности восстанавливаемых систем с заданным порогом аварийного отключения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 9. С. 146-153.

18. Сильвестров Д.С. Полумарковские процессы с дискретным множеством состояний. М.: Сов радио, 1980. 272 с.

19. Трофимов А.С. Модель функционирования релейной защиты энергосистем // Электроэнергия. Передача и распределение. 2016. № 6. С. 110-114.

20. Чекмарев Ю.В. Надежность информационных систем. М.: Дик Пресс, 2012. 64 с.

21. Шайхутдинов Д.В. Методы мониторинга и диагностики сложных технических систем на базе имитационного моделирования // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 11 (часть 1). С. 146-153.

22. Шалин А.И. Надежность и диагностика релейной защиты энергосистем. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 114 с.

23. Шнеерзон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007. 549 с.