Контроль технического состояния объектов в процессе их эксплуатации

Конт­роль за техническим состоянием объекта в процессе работы необходим для его успешной эксплуатации. Процесс определения технического состояния объекта на различных этапах его использования называют техническим диагностированием.

Автоматизированная система может нормально функционировать лишь когда создается возможность получать непрерывно информацию о ее техническом состоянии. Осуществить получение такой информации с помощью некоторого одного универсального метода невозможно из-за большого разнообразия элементов АС и их функционального назначения. Процесс создания АС всегда сопровождается поиском наиболее подходящих методов контроля ее технического состояния.

Существуют следующие основные виды контроля.

По целевому назначению различают контроль работоспособности, диагностический и прогнозирующий.

Контроль работоспособности осуществляется с целью определения, в каком состоянии находится объект – работоспособном или неработоспособном.

Диагностический контроль не только определяет состояние объекта, но и причину его неисправности, если он находится в неисправном состоянии.

Прогнозирующий контроль предназначен не только для того, чтобы определить состояние объекта, но и чтобы определить, какие отказы возможны в объекте в ближайший момент времени.

По степени автоматизации контроль может быть автоматическим, автоматизированным и ручным.

Автоматический контроль осуществляется специальными устройствами и программами без вмешательства человека-оператора; автоматизированный контроль осуществляется с частичным вмешательством человека; ручной контроль осуществляется без средств автоматизации.

По временным характеристикам различают контроль периодический и непрерывный. При непрерывном, контроль объекта осуществляется постоянно, при периодическом через определенные промежутки времени.

По полноте контроля может быть контроль полный и частичный. При полном контроле параметры состояния объекта контролируются полностью, при частичном лишь некоторые.

По последовательности контрольных операций контроль делится на последовательный и параллельный. При последовательном контроле устройства объекта контролируются последовательно одно за другим. При параллельном контроле устройства объекта контролируются одновременно.

По используемым методам контроль бывает прямым и косвенным. Прямой контроль – это контроль, основанный на непосредственном измерении параметров, определяющих техническое состояние объекта. Косвенный контроль – это контроль, основанный на наблюдениях косвенных признаках, которые могут быть использованы для определения или прогнозирования технического состояния (повышенный нагрев, повышенный шум и т. д.).

Прямой контроль, в свою очередь, может быть программным и аппаратурным.

Программный контроль основан на использовании специальных программ. Он, в свою очередь, подразделяется на контроль программно-логический и тестовый.

Программно-логический контроль предназначен для контроля за правильностью функционирования объекта. Правильность функционирования системы может быть проверена повторением операций переработки информации или повторной пересылкой информации, а также с помощью сравнения получаемых результатов с эталонными.

Тестовый контроль предназначен для проверки состояния аппаратуры и программ с помощью специальных испытательных (тестовых) программ. На вход проверяемого объекта подается определенный набор входных данных, которому должен соответствовать определенный набор выходных данных. Анализ выходных данных позволяет определить состояние объекта и даже причину неисправного состояния.

Аппаратурный контроль – это контроль, осуществляемый с помощью специальной контрольной аппаратуры, введенной в структуру объекта. Контрольная аппаратура работает одновременно с основной.

Достоинство программного контроля в том, что он не требует дополнительных затрат и не усложняет состава объекта, обладает широкими возможностями — может выполнять функции контроля состояния, диагностирования и прогнозирования, а также контроля выполнением заданных функций. Недостаток программного контроля в том, что на время контроля прекращается либо полностью, либо частично выполнение основных функций контролируемого объекта. Расширение объема программного контроля приводит к усложнению программного обеспечения, увеличению объема памяти, усложнению переключающих устройств и рабочих пежимов объекта.

Достоинство аппаратурного контроля в том, что он осуществляется одновременно с выполнением основных функций, поэтому не приводит к снижению производительности объекта. Он может обеспечивать функции контроля работоспособности, диагностирования, прогнозирования состояния объекта с высокой степенью достоверности непрерывно. По результатам аппаратурного контроля сравнительно легко осуществить устранение последствий отказов, например переключение на резервные устройства, исправление информации и т. д. Недостаток аппаратурного контроля в том, что он требует значительных затрат на изготовление встроенной контрольной аппаратуры, приводит к увеличению габаритных размеров и массы объектов, а также к усложнению принципиальной схемы.

Выбор вида контроля, а также его метода зависит от особенно-контролируемого объекта и требований, предъявляемых к его характеристикам.

Влияние контроля на надежность контролируемого объекта весьма сложно. Его можно обнаружить лишь после того как проведен анализ либо результатов расчета надежности, либо результатов моделирования, либо испытаний и эксплуатации.

Контроль, рассматриваемый в узком смысле этого термина, т. е. только как средство обнаружения состояния объекта, не может влиять на повышение надежности объекта. Влияние контроля на повышение надежности обнаруживается тогда, когда он сопровождается восстановлением работоспособности, исправлением обнаруженных ошибок, устранением неблагоприятных явлений, обнаруженных в процессе контроля.

При проектированию контроля должен быть положен системный принцип, т. е. организация контроля должна учитывать многосторонний характер влияния контроля на характеристики АС и представлять по своей структуре сложную систему, в которой должны совмещаться различные методы и средства контроля.

Система контроля должна иметь многоуровневый характер. На первом, самом ком, уровне осуществляется контроль состояния отдельных технических средств; на втором – контроль выполнения функциональных задач, решаемых различными подсистемами; на третьем – объединение всехвидов контроля в единую систему, позволяющую получить информацию о состоянии системы и ее функционировании, а также управлять системой путем перестроения ее структуры, подключения резервных средств, вывода отдельных технических средств на профилактику и т. д.