[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2373650C2 - Method for controlling condition of multivariate object - Google Patents

Method for controlling condition of multivariate object Download PDF

Info

Publication number
RU2373650C2
RU2373650C2 RU2007112186/09A RU2007112186A RU2373650C2 RU 2373650 C2 RU2373650 C2 RU 2373650C2 RU 2007112186/09 A RU2007112186/09 A RU 2007112186/09A RU 2007112186 A RU2007112186 A RU 2007112186A RU 2373650 C2 RU2373650 C2 RU 2373650C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameter
values
parameters
state
structural elements
Prior art date
Application number
RU2007112186/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007112186A (en
Inventor
Вадим Георгиевич Ерышов (RU)
Вадим Георгиевич Ерышов
Дмитрий Анатольевич Кожевников (RU)
Дмитрий Анатольевич Кожевников
Роман Викторович Максимов (RU)
Роман Викторович Максимов
Ирина Владимировна Милая (RU)
Ирина Владимировна Милая
Юрий Иванович Стародубцев (RU)
Юрий Иванович Стародубцев
Юрий Кахрамонович Худайназаров (RU)
Юрий Кахрамонович Худайназаров
Original Assignee
Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. С.М. Буденного
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. С.М. Буденного filed Critical Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. С.М. Буденного
Priority to RU2007112186/09A priority Critical patent/RU2373650C2/en
Publication of RU2007112186A publication Critical patent/RU2007112186A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373650C2 publication Critical patent/RU2373650C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: invention refers to the sphere of measurement technologies and can be used to control and analyse the condition of complex multivariate objects being the elements of the connection systems and automation. The result is achieved by the identification of abnormal changes of condition's characteristics of one of the complex of identical elements of multivariate objects during in functioning by setting the standard values and allowed deflections of the characteristics of the elements' condition of the multivariate object, measuring current values of the parametres under control, calculating the current values of the characteristics of the elements' condition of the multivariate object and comparing them with the given standard values and allowed deflections.
EFFECT: improvement of the operation and accuracy of the evaluation of the condition of the multivariate object.
3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле и анализе состояния сложных многопараметрических объектов, являющихся элементами систем связи и автоматизации.The invention relates to measuring technique and can be used to monitor and analyze the state of complex multi-parameter objects that are elements of communication and automation systems.

Известен способ непрерывного пассивного контроля параметров телефонных линий, реализованный в устройстве типа ЛСТ-1007, при котором предварительно проверяют телефонную линию на отсутствие повреждений и несанкционированных подключений, задают контролируемые параметры телефонной линии, измеряют контролируемые параметры, запоминают их в качестве эталонов, непрерывно измеряют и сравнивают текущие значения контролируемых параметров с эталонными, формируют сигнал тревоги при несовпадении измеренных значений параметров с эталонными, продолжают измерения при их совпадении с эталонными значениями контролируемых параметров.The known method of continuous passive control of telephone line parameters, implemented in a device of the LST-1007 type, in which the telephone line is preliminarily checked for damage and unauthorized connections, the telephone line is monitored, the parameters are measured, the parameters are stored, stored as standards, continuously measured and compared the current values of the monitored parameters with the reference, generate an alarm when the measured parameter values do not coincide with the reference, olzhayut measurement when they coincide with the reference values of the controlled parameters.

Недостатками данного способа являются низкая точность результатов контроля вследствие воздействия внешних факторов (климатических, временных, и др.), чем обусловлена низкая вероятность принятия объективного решения о состоянии контролируемого объекта и низкая экономическая эффективность системы контроля, это ограничивает область применения способа.The disadvantages of this method are the low accuracy of the control results due to the influence of external factors (climatic, temporary, etc.), due to which there is a low probability of making an objective decision on the state of the controlled object and low economic efficiency of the control system, this limits the scope of the method.

Известен также «Способ измерения параметров RLC-цепей», по патенту РФ №2100813, класс G01R 27/26, 27.12.1997, основанный на измерении длительностей переходных процессов в резистивно-емкостной или резистивно-индуктивной измерительной цепи, на вход которой подают возмущающее напряжение, изменяющееся в функции времени, и измеряют его параметры на выходе исследуемой RLC-цепи.Also known is the "Method of measuring the parameters of RLC circuits", according to the RF patent No. 2100813, class G01R 27/26, 12/27/1997, based on measuring the duration of transients in a resistive-capacitive or resistive-inductive measuring circuit, to the input of which a disturbing voltage is applied , varying as a function of time, and its parameters are measured at the output of the RLC circuit under study.

Способ по сравнению с предыдущим позволяет получить более полную информацию о характеристиках контролируемого объекта, недостатком данного способа является относительная сложность реализации, обусловленная необходимостью генерации специальных зондирующих сигналов, узкая область применения, обусловленная несовместимостью способа измерения с нормальным функционированием телефонных линий и невозможностью непрерывного измерения их параметров, а также низкая экономическая эффективность способа.Compared to the previous method, it is possible to obtain more complete information about the characteristics of the controlled object, the disadvantage of this method is the relative complexity of the implementation, due to the need to generate special sounding signals, a narrow scope, due to the incompatibility of the measurement method with the normal operation of telephone lines and the inability to continuously measure their parameters, as well as low economic efficiency of the method.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является способ оценки эффективности больших систем, включающих большое число контролируемых параметров, по патенту РФ №2210112 «Унифицированный способ Чернякова / Петрушина для оценки эффективности больших систем», класс GO6F 17/00, заявл. 7.06.2001.Closest in technical essence to the claimed one is a method for evaluating the effectiveness of large systems, including a large number of monitored parameters, according to RF patent No. 22010112 "Unified Chernyakov / Petrushin method for evaluating the effectiveness of large systems", class GO6F 17/00, declared. June 7, 2001.

Способ-прототип заключается в том, что предварительно задают совокупность структурных элементов - представление многопараметрического объекта (МПО) в виде иерархии его структурных элементов (СЭО), частные характеристики состояния, поставленные в соответствие каждому элементу СЭО, нормативные значения, соответствующие каждому частному показателю состояния, весовые коэффициенты важности, соответствующие каждому частному показателю состояния СЭО, а также заблаговременно в запоминающее устройство (ЗУ) терминального сервера записывают программу вычисления частных параметров и, наконец, предварительно в ЗУ рабочей станции инженера по знаниям загружают сведения, полученные в процессе опроса экспертов данной области знаний, выбирают методику вычисления и запускают эту процедуру, выбирают с помощью коммутатора измеряемые параметры, автоматически считывают информацию с датчиков через преобразователи и записывают ее в ЗУ считанной информации в терминальном сервере, преобразуют величины параметров в соответствующие цифровые данные с помощью различных специальных преобразователей, запоминают цифровые данные в запоминающем устройстве, вычисляют частные и обобщенную характеристики состояния МПО по программе вычисления характеристик состояния с помощью терминального сервера, сравнивают их с предварительно заданными значениями, отображают и документируют результаты вычислений и сравнений на видеомониторе и принтере.The prototype method consists in pre-setting the set of structural elements - representing a multi-parameter object (MPO) in the form of a hierarchy of its structural elements (SEA), particular state characteristics that are associated with each element of SEA, normative values corresponding to each particular state indicator, importance weights corresponding to each particular indicator of the state of the SEA, as well as write in advance to the storage device (memory) of the terminal server the program for calculating the private parameters and, finally, the knowledge obtained during the survey of experts in this field of knowledge is loaded into the memory of the workstation of the knowledge engineer, select the calculation method and start this procedure, select the measured parameters using the switch, and automatically read the information from the sensors through the converters and write it to the memory of the read information in the terminal server, convert the parameter values into the corresponding digital data using various special converters azovateley, the digital data stored in the memory, calculating a generalized and partial characteristics of the state of the Program MPS calculation state characteristics through the terminal server, compares them with predetermined values, display and document the results of calculations and comparisons on a video monitor and printer.

По сравнению с аналогами способ-прототип имеет более широкую область применения как для простых, так и для многопараметрических объектов.Compared with analogues, the prototype method has a wider scope for both simple and multiparameter objects.

Недостатком прототипа является относительно невысокая точность текущей оценки состояния МПО и оперативность выявления причин изменения его состояния до наступления критических значений контролируемых параметров, а также выявления отличающегося поведения параметров одного из СЭО относительно других. Это обусловлено тем, что вывод о состоянии контролируемого МПО делают при проведении полного цикла контроля, результаты которого указывают только на критическое ухудшение параметров.The disadvantage of the prototype is the relatively low accuracy of the current assessment of the state of MPO and the efficiency of identifying the causes of changes in its state before the critical values of the monitored parameters, as well as identifying the different behavior of the parameters of one of the SEA relative to others. This is due to the fact that the conclusion about the state of the controlled MPO is made during a full control cycle, the results of which indicate only a critical deterioration of parameters.

Целью предлагаемого технического решения является разработка способа контроля состояния МПО, обеспечивающего более высокую точность оценки состояния МПО; повышение оперативности оценки состояния МПО за счет выявления тенденции изменения параметров до достижения ими критических значений и выявление отличающегося (аномального) поведения параметров одного из СЭО относительно поведения параметров остальных однотипных СЭО.The aim of the proposed technical solution is to develop a method for monitoring the state of MPO, providing higher accuracy in assessing the status of MPO; increasing the efficiency of assessing the state of MPO by identifying trends in the parameters until they reach critical values and identifying the different (abnormal) behavior of the parameters of one of the SEA with respect to the behavior of the parameters of the rest of the same SEA.

Заявленный способ расширяет арсенал средств данного назначения.The claimed method extends the arsenal of funds for this purpose.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе контроля состояния многопараметрического объекта (МПО), заключающемся в том, что предварительно задают совокупность N≥2 структурных элементов объекта (СЭО) и М≥N параметров, характеризующих их состояние, измеряют и запоминают измеренные параметры СЭО, определяют характеристики состояния МПО в процессе функционирования, результаты которых документируют и принимают по ним решение о состоянии МПО, дополнительно для N однотипных СЭО предварительно задают стандартные значения их параметров Псm. Также задают допустимые отклонения ΔПдоп параметров от стандартных значений и предельно допустимую разность

Figure 00000001
между максимальным и минимальным значениями для каждого из m - контролируемых параметров. Для определения характеристик состояния МПО считывают ранее запомненные значения параметров
Figure 00000002
и Пmi, сравнивают их между собой и в каждой группе однотипных СЭО вычисляют разности (отклонения) ΔПmi измеренных значений m-го параметра от его стандартного значения
Figure 00000002
. Считывают ранее запомненные экстремальные значения
Figure 00000003
и
Figure 00000004
, сравнивают их и по результатам сравнения определяют разности ΔПmij между максимальным
Figure 00000003
и минимальным
Figure 00000004
уровнями измеренных значений m-го параметра. Затем сравнивают вычисленные характеристики This goal is achieved by the fact that in the known method for monitoring the state of a multi-parameter object (MPO), which consists in pre-setting a set of N≥2 structural elements of the object (SEA) and M≥N parameters characterizing their condition, measure and store the measured SEA parameters , determine the characteristics of the state of the MPO during operation, the results of which document and make a decision on the state of the MPO, in addition, for N of the same type of SEA, the standard values of their P parameters of Cm. The deviations ΔP of additional parameters from standard values and the maximum allowable difference are also set
Figure 00000001
between the maximum and minimum values for each of m - controlled parameters. To determine the characteristics of the MPO state, previously stored parameter values are read
Figure 00000002
and P mi , compare them with each other and in each group of the same SEA calculate the differences (deviations) ΔP mi of the measured values of the m-th parameter from its standard value
Figure 00000002
. Read previously stored extreme values.
Figure 00000003
and
Figure 00000004
, they are compared and the differences ΔP mij between the maximum
Figure 00000003
and minimal
Figure 00000004
levels of the measured values of the m-th parameter. Then, the calculated characteristics are compared.

ΔПmi и ΔПmij с предварительно заданными их значениями

Figure 00000005
и
Figure 00000006
. После этого измеренные параметры и вычисленные характеристики документируют. Если
Figure 00000007
и
Figure 00000008
, то состояние МПО принимают как исправное и повторяют цикл измерений параметров. Если
Figure 00000009
и/или
Figure 00000010
, то состояние МПО характеризуют как неисправное и дополнительно документируют информацию о параметрах и характеристиках i-го структурного элемента.ΔP mi and ΔP mij with their predetermined values
Figure 00000005
and
Figure 00000006
. After that, the measured parameters and calculated characteristics are documented. If
Figure 00000007
and
Figure 00000008
, then the state of the MPO is accepted as good and the cycle of parameter measurements is repeated. If
Figure 00000009
and / or
Figure 00000010
, then the state of the MPO is characterized as faulty and additionally document information about the parameters and characteristics of the i-th structural element.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализована возможность выявления изменений контролируемых параметров в интервале их допустимых значений и, кроме того, выявление аномального изменения контролируемых параметров одного или нескольких СЭО на фоне состояния аналогичных параметров других однотипных СЭО, чем и достигается в заявленном способе повышение точности, оперативности текущей оценки состояния СЭО и вероятности принятия объективного решения о состоянии МПО.Due to the new set of essential features in the method, it is possible to detect changes in the controlled parameters in the range of their acceptable values and, in addition, to identify an abnormal change in the controlled parameters of one or more SEA against the background of the state of similar parameters of other similar SEA, which is achieved in the claimed method to increase accuracy, the efficiency of the current assessment of the state of SEA and the likelihood of making an objective decision on the state of IGOs.

Использование опережающего контроля состояния СЭО до завершения полного цикла контроля состояния всего МПО обеспечивает повышение экономической эффективности системы контроля.The use of advanced monitoring of the state of SEA until the completion of the full cycle of monitoring the state of the entire MPO provides an increase in the economic efficiency of the monitoring system.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - чертеж, иллюстрирующий многопараметрический объект и группы его однотипных структурных элементов;figure 1 is a drawing illustrating a multi-parameter object and groups of the same structural elements;

фиг.2 - чертежи, поясняющие процесс реализации способа.figure 2 - drawings explaining the process of implementing the method.

фиг.3 - чертеж, иллюстрирующий результаты сравнительного пошагового моделирования способа-прототипа и заявленного способа.figure 3 is a drawing illustrating the results of a comparative step-by-step modeling of the prototype method and the claimed method.

Точность текущей оценки МПО известными способами ограничена следующими факторами: значения контролируемых параметров структурных элементов объекта в процессе их функционирования могут изменяться в пределах допустимых значений, заданных техническими условиями для МПО. Параметры контролируемого СЭО могут иметь отклонения, не превышающие допустимых значений, однако указывающие на тенденцию их ухудшения или аномального состояния одного или нескольких однотипных СЭО. В связи с этим состояние МПО будет оцениваться известными способами как приемлемое до тех пор, пока значение параметра контролируемого элемента не выйдет за пределы допустимых значений.The accuracy of the current MPO assessment by known methods is limited by the following factors: the values of the controlled parameters of the structural elements of the object during their operation can vary within the acceptable values specified by the technical conditions for MPO. The parameters of the controlled SEA may have deviations not exceeding the permissible values, but indicating a tendency to their deterioration or an abnormal state of one or more of the same SEA. In this regard, the state of the MPO will be evaluated by known methods as acceptable until the value of the parameter of the controlled element does not exceed the limits of acceptable values.

Для большинства вариантов построения многопараметрических объектов можно сделать допущение о том, что однотипные структурные элементы объекта подвергаются в равной степени воздействию внешних возмущающих факторов. Выявление аномальных изменений параметров одного из СЭО в пределах группы однотипных указывает на дополнительное возмущающее воздействие. Предлагаемый способ позволяет на ранней стадии выявить аномальное поведение параметров как отдельного, так и группы однотипных СЭО, тем самым обеспечить объективную оценку состояния МПО и своевременность принятия мер, предотвращающих необратимые последствия в работе МПО.For most options for constructing multi-parameter objects, we can assume that the same structural elements of the object are equally affected by external disturbing factors. The identification of abnormal changes in the parameters of one of the SEA within the group of the same type indicates an additional disturbing effect. The proposed method allows at an early stage to identify the anomalous behavior of the parameters of both an individual and a group of the same SEA, thereby ensuring an objective assessment of the state of MPO and the timely adoption of measures to prevent irreversible consequences in the work of MPO.

Реализацию заявленного способа можно рассмотреть на примере МПО, в качестве которого выступает узел связи (УС) с сетью соединительных линий различного типа: проводные линии с использованием волоконно-оптического кабеля (11-1N1) или симметричной пары (11-1N2), а также беспроводные (например, радиорелейные) линии радиосвязи (11-1N3) (группы I, II, III на фиг.1). Для каждой группы однотипных структурных элементов задается набор контролируемых параметров The implementation of the claimed method can be considered on the example of MPO, which is a communication node (CS) with a network of connecting lines of various types: wire lines using a fiber optic cable (1 1 -1 N1 ) or a symmetrical pair (1 1 -1 N2 ) as well as wireless (for example, radio-relay) radio communication lines (1 1 -1 N3 ) (groups I, II, III in figure 1). For each group of structural elements of the same type, a set of controlled parameters is set.

1…ПM1; П1…ПМ2 П1…ПМ3), определяющих эксплуатационные характеристики или характеристики защищенности от несанкционированных воздействий. Например, для абонентских линий с использованием симметричной пары эксплуатационными параметрами являются импеданс и емкость линии, взаимное влияние линий в многопарном кабеле, сопротивление изоляции, пропускная способность линии (для цифровой линии связи), линейное напряжение, емкость звонковой цепи (для аналоговой телефонной линии связи) и другие параметры, которые необходимо контролировать при эксплуатации линий для определения их состояния и работоспособности.(P 1 ... P M1 ; P 1 ... P M2 P 1 ... P M3 ) that determine the operational characteristics or characteristics of protection against unauthorized influences. For example, for subscriber lines using a symmetric pair, the operational parameters are impedance and line capacity, mutual influence of lines in a multi-pair cable, insulation resistance, line capacity (for a digital communication line), line voltage, ring circuit capacity (for an analog telephone communication line) and other parameters that must be monitored during the operation of the lines to determine their status and performance.

Для каждого m-го параметра из множества М - параметров одной из групп однотипных СЭО в зависимости от задач и условий функционирования МПО задают стандартные (номинальные) значения параметров

Figure 00000011
(определенные в эксплуатационно-технической документации), а также допустимые отклонения значений каждого из параметров
Figure 00000012
от нормы и допустимый размах значений m-го параметра
Figure 00000001
, т.е. предельное значение разности отклонений одного и того же параметра i-го ΔПi и j-го ΔПj однотипных СЭО:
Figure 00000013
. Допустимые значения
Figure 00000014
и
Figure 00000015
рассчитывают с учетом минимизации вероятности принятия ошибочного решения об исправном состоянии МПО при заданной вероятности принятия ошибочного решения о неисправном состоянии МПО. Причем при задании указанных параметров должно соблюдаться условие
Figure 00000016
. Вычисления производят по формулам контрольных границ для карт Шухарта (ГОСТ Р 50779.42-99) или согласно критериям принятия решения Неймана-Пирсона (Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. «Сов. радио» 1975 г., 392 с.). Указанные исходные данные записывают в ЗУ системы контроля.For each m-th parameter from the set of M - parameters of one of the groups of the same SEA, standard (nominal) parameter values are set depending on the tasks and operating conditions of the MPO
Figure 00000011
(defined in the operational and technical documentation), as well as permissible deviations of the values of each parameter
Figure 00000012
from the norm and the permissible range of values of the m-th parameter
Figure 00000001
, i.e. the limiting value of the difference between the deviations of the same parameter of the i-th ΔP i and j-th ΔP j of the same SEA:
Figure 00000013
. Valid Values
Figure 00000014
and
Figure 00000015
calculate taking into account the minimization of the probability of making an erroneous decision about the working condition of the MPO at a given probability of making an erroneous decision about the faulty state of the MPO. Moreover, when setting these parameters, the condition must be met
Figure 00000016
. Calculations are made according to the formulas of control boundaries for Shekhart maps (GOST R 50779.42-99) or according to the decision criteria of Neumann-Pearson (Levin BR, Theoretical foundations of statistical radio engineering. Sov. Radio 1975, 392 pp.). The specified source data is recorded in the memory of the monitoring system.

В процессе функционирования МПО система контроля осуществляет непрерывные (или периодические с заданным временным интервалом контроля Δtк) измерения текущих значений параметров. Измерения контролируемых параметров осуществляют с помощью соответствующих каждому параметру измерителей. Оценку m-го параметра Пm определяют по выборке Пm(Δtu), которую формируют в результате многократных отсчетов в течение интервала измерения Δtu. Длительность этого интервала выбирают исходя из требуемого интервала усреднения по времени значений Пm. Это обусловлено тем, что на объективность контроля состояния СЭО и всего МПО могут повлиять кратковременные превышения допустимых значений контролируемых параметров и характеристик под влиянием внешних случайных факторов (электромагнитные разряды, скачки напряжения и т.п.). Подобные случайные факторы могут воздействовать как на отдельные СЭО, так и на весь МПО. В связи с этим значения Δtu можно определить наиболее точно только экспериментально. Размер n выборки (количество отсчетов) Пm (Δtu) определяют с учетом требуемой точности измерений и чувствительности системы контроля к изменениям контролируемых параметров. Измеренные таким образом значения контролируемых параметров Пm записывают в ЗУ системы контроля.During the operation of the MPO, the control system carries out continuous (or periodic with a given monitoring time interval Δt k ) measurements of the current values of the parameters. Measurements of controlled parameters are carried out using the corresponding meters for each parameter. The estimate of the m-th parameter P m is determined by the sample P m (Δt u ), which is formed as a result of multiple counts during the measurement interval Δt u . The duration of this interval is selected based on the desired interval of time averaging of the values of P m . This is due to the fact that the short-term excess of the permissible values of the controlled parameters and characteristics under the influence of external random factors (electromagnetic discharges, voltage surges, etc.) can affect the objectivity of monitoring the state of SEA and the entire MPO. Such random factors can affect both individual SEA and the entire MPO. In this regard, the values of Δt u can be determined most accurately only experimentally. Sample size n (number of samples) P m (Δt u ) is determined taking into account the required measurement accuracy and the sensitivity of the control system to changes in the controlled parameters. The values of the monitored parameters P m thus measured are recorded in the memory of the monitoring system.

Для вычисления характеристик состояния СЭО считывают из ЗУ предварительно записанные значения

Figure 00000017
и Пmi, сравнивают их между собой и вычисляют разность To calculate the characteristics of the state of the SEA, pre-recorded values are read from the memory
Figure 00000017
and P mi , compare them with each other and calculate the difference

ΔПmi для каждого i-го СЭО по каждому m-му параметру с помощью устройства сравнения (например, компаратора). Аналогично, для вычисления значений ΔПmij считывают из ЗУ экстремальные значения

Figure 00000018
и
Figure 00000019
для каждого m-го параметра, сравнивают их и вычисляют разность ΔПmij с помощью устройства сравнения. После этого считывают из ЗУ предварительно записанные значения
Figure 00000020
,
Figure 00000021
и вычисленные значения ΔПmi, ΔПmij и сравнивают их также с помощью устройства сравнения. Определение состояния МПО по значению ΔПmij может быть упрощено путем измерения коэффициента корреляции Rmij значений m-го параметра Пmi и Пmj для i-го и j-го однотипных СЭО с помощью коррелометра. Разновидности и особенности применения коррелометра известны (см., например. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов / В.И.Нефедов [и др.]. - М.: Высш. шк., 2001. - 383 с.).ΔP mi for each i-th SEA for each m-th parameter using a comparison device (for example, a comparator). Similarly, to calculate ΔP mij values, extreme values are read from the memory
Figure 00000018
and
Figure 00000019
for each m-th parameter, compare them and calculate the difference ΔP mij using a comparison device. After that, pre-recorded values are read from the memory.
Figure 00000020
,
Figure 00000021
and the calculated values of ΔP mi , ΔP mij and compare them also using the comparison device. The determination of the MPO state by the ΔP mij value can be simplified by measuring the correlation coefficient R mij of the values of the mth parameter P mi and P mj for the i-th and j-th SEOs of the same type using a correlometer. Varieties and features of the use of the correlometer are known (see, for example. Metrology and electro-radio measurements in telecommunication systems: Textbook for universities / V.I.Nefedov [et al.]. - M .: Vyssh. Shk., 2001. - 383 p.) .

Полученные после вычисления значений ΔПmi и ΔПmij (ΔRmij) и сравнения их с допустимыми значениями

Figure 00000020
и
Figure 00000021
Figure 00000022
данные являются исходными для принятия решения о состоянии МПО. При этом возможны различные состояния СЭО и соответствующие реакции системы контроля, представленные на фиг.2.Obtained after calculating the values of ΔP mi and ΔP mij (ΔR mij ) and comparing them with acceptable values
Figure 00000020
and
Figure 00000021
Figure 00000022
the data is the source for deciding on the status of the IGO. In this case, various states of SEA and the corresponding reactions of the control system shown in Fig. 2 are possible.

В процессе функционирования структурных элементов у каждого из однотипных СЭО значения m-го параметра могут принимать индивидуальные значения Пm1, Пm2, ПmN, в общем случае отличные от стандартного

Figure 00000023
и совершать случайные колебания в пределах допустимых отклонений
Figure 00000024
при этом значение ΔПmij также не превышает допустимого значения
Figure 00000025
(см. фиг.2а). В этом случае МПО функционирует нормально, а система контроля, осуществляющая непрерывные (или периодические) измерения текущих значений параметров, оценивает состояние МПО как нормальное.In the process of functioning of structural elements for each of the same SEA, the values of the m-th parameter can take individual values P m1 , P m2 , P mN , in the general case different from the standard
Figure 00000023
and make random fluctuations within the tolerance range
Figure 00000024
the value of ΔP mij also does not exceed the permissible value
Figure 00000025
(see figa). In this case, the MPO functions normally, and the control system, which carries out continuous (or periodic) measurements of the current values of the parameters, evaluates the state of the MPO as normal.

На фиг.2б представлена ситуация, когда измеренные значения контролируемых параметров одного или нескольких СЭО имеют устойчивую тенденцию к ухудшению и выходят из области допустимых значений под влиянием системного дестабилизирующего возмущения (например, повышение температуры, влажности окружающей СЭО среды и т.п.). В этом случае МПО продолжает нормально функционировать при

Figure 00000026
и
Figure 00000027
. В то же время система контроля фиксирует при все возрастающих ΔПm тенденцию к ухудшению условий функционирования МПО, и при
Figure 00000028
система контроля укажет на выход параметров МПО за нормативные значения.On figb presents a situation where the measured values of the monitored parameters of one or more SEA have a steady tendency to deteriorate and go out of the range of acceptable values under the influence of systemic destabilizing disturbances (for example, increasing temperature, humidity of the surrounding SEA environment, etc.). In this case, the MPO continues to function normally when
Figure 00000026
and
Figure 00000027
. At the same time, the monitoring system fixes with increasing ΔP m a tendency to worsen the operating conditions of MPO, and when
Figure 00000028
the control system will indicate the output of MPO parameters for standard values.

На фиг.2в представлена ситуация, когда характер изменения m-го параметра одного из однотипных СЭО существенно отличается от характера изменения этого же параметра для других однотипных СЭО. В этом случае при достижении

Figure 00000029
и даже при значениях m-го параметра остальных СЭО в пределах допустимых, т.е.
Figure 00000030
, система контроля выявит аномальное состояние одного из СЭО и укажет на отклонение его характеристик от заданных значений до достижения уровня, превышающего
Figure 00000031
. Такое поведение одного из СЭО может возникнуть в силу каких-либо дестабилизирующих факторов, воздействующих только на i-й элемент из группы однотипных СЭО. Например, повреждение линии с последующим снижением сопротивления изоляции кабеля. В то же время возможные кратковременные случайные скачки значений параметров, вызванные несистемными причинами, усредняются (на интервале измерения Δtu, который больше, чем средняя продолжительность зафиксированных кратковременных скачков параметров) и практически не влияют на общую оценку состояния МПО. Если в системе контроля используется коррелометр, то с его помощью можно непосредственно определить параметр ΔПmij по снижению коэффициента корреляции ΔRmij значений m-го параметра i-го СЭО относительно остальных однотипных СЭО.Figure 2c shows the situation when the nature of the change in the m-th parameter of one of the same SEA is significantly different from the nature of the change in the same parameter for other similar SEA. In this case, upon reaching
Figure 00000029
and even with the values of the m-th parameter of the remaining SEA within the acceptable range, i.e.
Figure 00000030
, the control system will detect the abnormal state of one of the SEA and indicate the deviation of its characteristics from the set values until a level exceeding
Figure 00000031
. Such behavior of one of the SEA may occur due to any destabilizing factors affecting only the i-th element from the group of the same SEA. For example, damage to the line, followed by a decrease in cable insulation resistance. At the same time, possible short-term random jumps in parameter values caused by non-systemic reasons are averaged (over the measurement interval Δt u , which is longer than the average duration of recorded short-term parameter jumps) and practically do not affect the overall assessment of the MPO state. If the correlometer is used in the control system, then it can be used to directly determine the parameter ΔP mij by reducing the correlation coefficient ΔR mij of the values of the m-th parameter of the ith SEA relative to other similar SEOs.

На фиг.2г представлена ситуация, когда значение m-го параметра одного из однотипных СЭО скачкообразно изменился и продолжает случайные колебания в пределах нормы без каких-либо тенденций к его дальнейшему изменению. Такое поведение параметра объекта может означать, например, несанкционированное подключение к линии какого-либо технического устройства, приводящего к скачкообразному однократному изменению параметра. Если при этом

Figure 00000030
, то обнаружить указанную аномальность в рамках известного способа контроля оказывается невозможным. В данном случае подобная аномальность обнаруживается при
Figure 00000032
. Чувствительность системы контроля к аномальным однократным ступенчатым скачкам определяется величиной
Figure 00000033
, а оперативность их выявления - интервалом контроля Δtк. Своевременное обнаружение подобного признака может предотвратить несанкционированный доступ к защищаемым ресурсам МПО.On fig.2g presents the situation when the value of the m-th parameter of one of the same SEA has changed abruptly and continues to random fluctuations within the normal range without any tendency to its further change. Such behavior of an object parameter can mean, for example, an unauthorized connection to the line of any technical device, leading to an abrupt one-time change of the parameter. If at the same time
Figure 00000030
, then it is impossible to detect the indicated anomaly in the framework of the known control method. In this case, a similar anomaly is detected when
Figure 00000032
. The sensitivity of the control system to abnormal single step jumps is determined by
Figure 00000033
, and the efficiency of their detection - the control interval Δt to . The timely detection of such a sign can prevent unauthorized access to protected IPO resources.

Возможность получения положительного эффекта при использовании предлагаемого способа была подтверждена сравнительным пошаговым моделированием и сравнением способа-прототипа и заявленного способа. Результаты сравнения представлены на фиг.3.The possibility of obtaining a positive effect when using the proposed method was confirmed by comparative step-by-step modeling and comparison of the prototype method and the claimed method. The comparison results are presented in figure 3.

Методика пошагового моделирования заключалась в следующем. Задавался интервал времени Δtк между i-м и (i+1)-м циклами контроля состояния МПО. Для каждой из ситуаций, соответствующих изображенным на фиг.2б, 2в, 2г, выполнялись циклы контроля по способу-прототипу и по заявленному способу до тех пор, пока системой контроля не было выявлено недопустимое отклонение контролируемых параметров. Для ситуации, представленной на фиг.2б, способ-прототип и заявленный способ позволяют в равной степени обнаружить неисправность при достижении неравенства

Figure 00000034
. На фиг.3 факт выявления недопустимых отклонений параметров обозначен знаком «+». Момент фиксации такого состояния МПО в приведенном примере соответствует времени tк3=3Δtк (см. фиг.2б, фиг.3). В ситуации, представленной на фиг.2в, заявленный способ позволяет обнаружить аномальное поведение параметра одного из однотипных СЭО уже на втором цикле контроля при достижении условия
Figure 00000035
(см. на фиг.2в, момент времени
Figure 00000036
). В то же время при использовании способа-прототипа такая аномальность может быть обнаружена только на третьем цикле контроля в момент времени
Figure 00000037
(см. фиг.2в), т.е. при выполнении условия
Figure 00000034
. В ситуации, представленной на фиг.2г, способ-прототип не позволяет обнаружить неисправность i-го СЭО и состояние МПО ошибочно принимают исправным, а заявленный способ позволяет обнаружить неисправность при
Figure 00000038
после второго цикла контроля (см. момент времени
Figure 00000036
на фиг.2г, фиг.3).The step-by-step modeling technique was as follows. The time interval Δt k was set between the ith and (i + 1) -th cycles of monitoring the state of MPO. For each of the situations corresponding to those depicted in FIGS. 2b, 2c, 2d, control cycles were carried out according to the prototype method and according to the claimed method until an unacceptable deviation of the controlled parameters was detected by the control system. For the situation presented in fig.2b, the prototype method and the claimed method can equally detect a malfunction when inequality is achieved
Figure 00000034
. In Fig.3, the fact of identifying unacceptable deviations of the parameters is indicated by the sign "+". The moment of fixation of such a state of MPO in the above example corresponds to the time t k3 = 3Δt k (see fig.2b, figure 3). In the situation shown in figv, the claimed method allows to detect abnormal behavior of the parameter of one of the same SEA already in the second control cycle upon reaching the condition
Figure 00000035
(see figv, point in time
Figure 00000036
) At the same time, when using the prototype method, such an anomaly can be detected only in the third control cycle at a time
Figure 00000037
(see figv), i.e. under the condition
Figure 00000034
. In the situation shown in Fig.
Figure 00000038
after the second control cycle (see point in time
Figure 00000036
Fig.2d, Fig.3).

Таким образом, в заявленном способе в течение 3-х циклов контроля выявлены все три вида отклонений контролируемого параметра, в то время как в способе - прототипе только два. Причем время обнаружения в способе-прототипе превышает время, затраченное на обнаружение аналогичных отклонений при использовании заявленного способа. Благодаря упреждающему обнаружению тенденции ухудшения условий функционирования МПО возможно своевременное устранение причины неисправности и повышение оперативности обнаружения и точности оценки состояния МПО, следовательно, оказывается возможным достижение указанного технического результата.Thus, in the claimed method for 3 cycles of control revealed all three types of deviations of the controlled parameter, while in the method prototype, only two. Moreover, the detection time in the prototype method exceeds the time taken to detect similar deviations when using the inventive method. Thanks to proactive detection of a trend of deterioration in the operating conditions of the MPO, it is possible to timely eliminate the cause of the malfunction and increase the speed of detection and accuracy of assessing the state of MPO, therefore, it is possible to achieve the specified technical result.

Claims (1)

Способ контроля состояния многопараметрического объекта, заключающийся в том, что предварительно задают совокупность N≥2 контролируемых структурных элементов объекта и М≥N параметров, характеризующих их состояние, измеряют и запоминают измеренные контролируемые параметры структурных элементов многопараметрического объекта, определяют характеристики состояния многопараметрического объекта в процессе его функционирования, результаты которых документируют и принимают по ним решение о состоянии многопараметрического объекта, отличающийся тем, что дополнительно для N однотипных структурных элементов многопараметрического объекта предварительно задают стандартные значения их параметров Пcm, допустимые отклонения ΔПдоп, параметров от стандартных значений и предельно допустимые разности
Figure 00000039
между максимальным
Figure 00000040
и минимальным
Figure 00000041
уровнями измеренного m-го параметра, где m=1,2,…,M, i-го и j-го однотипных структурных элементов, где i=1,2,…N, и j=1,2,…N, и i≠j, причем для определения характеристик состояния многопараметрического объекта, считывают ранее запомненные значения параметров
Figure 00000042
и Пmi, сравнивают их между собой и вычисляют разность ΔПi, измеренных значений m-го параметра Пmi для всех N однотипных структурных элементов от его стандартного значения
Figure 00000043
, считывают ранее запомненные экстремальные значения
Figure 00000044
и
Figure 00000045
, сравнивают их и по результатам сравнения определяют разности
ΔПmij между максимальным
Figure 00000044
и минимальным
Figure 00000046
уровнями измеренных значений m-го параметра, сравнивают вычисленные характеристики ΔПmi и ΔПmij с предварительно заданными их значениями
Figure 00000047
и
Figure 00000048
, а после документирования измеренных параметров и вычисленных характеристик состояние многопараметрического объекта принимают как нормальное при
Figure 00000049
и
Figure 00000050
и повторяют цикл измерений параметров, а при
Figure 00000051
и/или
Figure 00000052
состояние объекта характеризуют как ненормальное и дополнительно документируют информацию о параметрах и характеристиках i-го структурного элемента.
A method for monitoring the state of a multi-parameter object, which consists in pre-setting a set of N≥2 controlled structural elements of the object and M≥N parameters characterizing their condition, measuring and storing the measured controlled parameters of the structural elements of the multi-parameter object, determining the state characteristics of the multi-parameter object in the process of functioning, the results of which are documented and decide on them on the state of a multi-parameter object, characterized in that, in addition, for N structural elements of the same type of a multiparameter object, the standard values of their parameters P cm , permissible deviations ΔP additional , parameters from standard values and maximum permissible differences are preliminarily set
Figure 00000039
between the maximum
Figure 00000040
and minimal
Figure 00000041
levels of the measured m-th parameter, where m = 1,2, ..., M, i-th and j-th structural elements of the same type, where i = 1,2, ... N, and j = 1,2, ... N, and i ≠ j, moreover, to determine the characteristics of the state of a multi-parameter object, previously stored parameter values are read
Figure 00000042
and P mi , compare them with each other and calculate the difference ΔP i , the measured values of the m-th parameter P mi for all N of the same structural elements from its standard value
Figure 00000043
read previously stored extreme values
Figure 00000044
and
Figure 00000045
, compare them and the results of the comparison determine the differences
ΔP mij between the maximum
Figure 00000044
and minimal
Figure 00000046
levels of the measured values of the m-th parameter, the calculated characteristics ΔP mi and ΔP mij are compared with their predetermined values
Figure 00000047
and
Figure 00000048
, and after documenting the measured parameters and the calculated characteristics, the state of the multi-parameter object is accepted as normal at
Figure 00000049
and
Figure 00000050
and repeat the cycle of parameter measurements, and when
Figure 00000051
and / or
Figure 00000052
the state of the object is characterized as abnormal and additionally document information about the parameters and characteristics of the i-th structural element.
RU2007112186/09A 2007-04-02 2007-04-02 Method for controlling condition of multivariate object RU2373650C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112186/09A RU2373650C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Method for controlling condition of multivariate object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112186/09A RU2373650C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Method for controlling condition of multivariate object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007112186A RU2007112186A (en) 2008-10-10
RU2373650C2 true RU2373650C2 (en) 2009-11-20

Family

ID=39927418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112186/09A RU2373650C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Method for controlling condition of multivariate object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373650C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718152C1 (en) * 2019-12-24 2020-03-30 Елена Валерьевна Вершенник Method for determining optimum periodicity of complex object state monitoring
RU2764389C1 (en) * 2021-04-06 2022-01-17 Юрий Иванович Стародубцев Method for controlling a multimetric object

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718152C1 (en) * 2019-12-24 2020-03-30 Елена Валерьевна Вершенник Method for determining optimum periodicity of complex object state monitoring
RU2764389C1 (en) * 2021-04-06 2022-01-17 Юрий Иванович Стародубцев Method for controlling a multimetric object

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007112186A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015292882B2 (en) Weighing scale diagnostics method
US20160109526A1 (en) System and method for ups battery monitoring and data analysis
CN109738014A (en) The intelligent diagnosing method and system of city integrated piping lane equipment fault
CN117590159A (en) Tunnel cable power supply state monitoring method and system based on deep learning
CN115420325A (en) Method for checking abnormal sensor of energy storage device, terminal equipment and storage medium
RU2364926C2 (en) Way of control of multiparameter object state
CN113191074A (en) Machine room power supply parameter detection method for data center
RU2373650C2 (en) Method for controlling condition of multivariate object
RU2702293C1 (en) Temperature sensor failure detection in turbine systems
JP2002214185A (en) Detecting method and detecting device for sensor abnormality
US6154682A (en) Self-checking circuit in microwave equipment
US7676769B2 (en) Adaptive threshold wafer testing device and method thereof
CN114019422A (en) Transformer fault monitoring system based on ATT-BilSTM
CN111562037B (en) Thermometer fault detection method and device
CN113222531A (en) Data storage and monitoring method, system, computer equipment and storage medium
KR20220132824A (en) Distribution facility condition monitoring system and method
RU2694158C1 (en) Method for multi-level complex monitoring of technical state of radio electronic systems
US11921147B2 (en) Detection of loss of neutral or phase
JP5018474B2 (en) Semiconductor device test apparatus and semiconductor device test method
US20220246022A1 (en) Fire alarm system
CN106979794B (en) Sensor testing method and device
CN118264315B (en) Optical link cross comparison and fault accurate positioning method and system
CN117213546A (en) Sensor data detection method
CN118762491A (en) Intelligent park fire alarm method, system, equipment and storage medium
KR20180093351A (en) Apparatus and Method for Detecting Sensing Error at the Sensing Point for the Thermal Efficiency of Facility

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091020