Схема функционального и тестового диагностирования. Выбор диагностических параметров по критерию информативности отказов

При функциональном диагностировании объект непосредственно используется по прямому назначению, на вход подаются «рабочие воздействия». Диагнозом является заключение о техническом состоянии: объект правильно (неправильно) функционирует в данный момент времени. Схема функционального диагностирования представлена на рисунке 7.1.

Рис. 7.1 - Схема функционального диагностирования

Синонимами понятия «функциональное диагностирование» является: «оперативный, аппаратный контроль». Обычно функциональное диагностирование применяется в системах управления, где риск принятия неверного решения в реальном времени должен сводиться к минимуму (управление пилотированием, наведение ракет, управление ядерным реактором).

В случае тестового диагностирования на вход объекта подаются специальные воздействия (тестовые наборы) и по реакции на них ставится диагноз: работоспособен или неработоспособен объект. При этом объект не используется по функциональному назначению. Синонимом тестового диагностирования является «тестирование». Общая схема тестового диагностирования приведена на рисунке 7.2.

Рис. 7.2 - Схема тестового диагностирования

Из приведённых выше схем видно, что наряду с объектом диагностирования присутствуют дополнительные аппаратные и программные средства диагностирования, цель которых - автоматизировать процесс получения диагноза. Предметом технической диагностики является исследование, как самого объекта диагностирования, так и методов построения средств диагностирования. Информативность является главным критерием, положенным в основу определения возможности применения параметра для целей диагностирования. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений параметра. Количественно информативность диагностического параметра можно оценить через снижение неопределённости знаний о техническом состоянии объекта после использования информации по результатам диагностирования.

Рассмотрим графическое изображение сравнительной информативности диагностических параметров, основанное на совместном анализе распределения значений параметров f₁(S) и f₂(S), соответствующих исправным и неисправным объектам (рис. 7.3).

Рис. 7.3 - Плотность вероятности информативного (а) и малоинформативного (б) диагностических параметров для групп исправных (1) и неисправных (2) объектов

Очевидно, что чем меньше площади перекрытия кривых распределения, представляющие собой суммарные вероятности ошибок первого и второго рода, тем информативней параметр и тем более достоверными будут результаты диагностирования.

Так, в приведённом на рисунке 7.3 примере, информативному параметру соответствует отсутствие нагрева корпуса электрорадиатора, а малоинформативному параметру соответствует отсутствие свечения сигнальной лампы питания.

В первом случае с помощью назначения предельно допустимого значения параметра статистическим методом представляется возможным свести к минимуму ошибку второго рода и почти все поле значений параметра от номинала до предельно допустимого значения будет однозначно соответствовать исправному состоянию объекта. Во втором случае при значении диагностического параметра меньше предельно допустимого норматива такой однозначной оценки состояния объекта диагностирования дать невозможно. Здесь можно оценить фактическое состояние объекта только с вероятностных позиций, учитывая соотношение для данного значения параметра вероятностей:

 и

Отсюда информативность данного диагностического параметра можно оценить значением коэффициента:

,где

 и

Кроме указанных требований, предъявляемых к диагностическим параметрам, их качество оценивается также по затратам на диагностирование и по технологичности диагностирования, основанного на применении данного параметра. Перечисленные требования обусловливают выбор диагностических параметров при разработке методов, средств и процессов технического диагностирования.

Список использованной литературы

1. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Системное моделирование предметной области: Учебное пособие / Уфимский государственный авиационный технический университет; Сост. Г.Г. Куликов, А.Н. Набатов, А.В. Речкалов. Уфа, 2003. 104 с.

2. Диагностика бытовых машин и приборов: Методические указания по изучению дисциплины / Уфимская государственная академия экономики и сервиса; Сост. А. А. Литвиненко, И. В. Миронов. Уфа, 2004. 36 с.

.   Диагностика и сервис бытовых машин и приборов. Учебник для ССУЗов. Гриф МО / Академия; Петросов С.П., г. Москва, 2003.

.   ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика Термины и определения Государственный стандарт Союза ССР государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам Москва.

.   Паспорт ЭРМПБ(п)-1/220 «Электротерм-1».