Ярцева О.І., Перевозніков С.І., Озеранський В.С.

Вінницький національний технічний університет

Діагностування технічних систем з використанням сенсорних мереж і датчиків

Технічна діагностика розвивається постійно, все новими і новими стають технології, які допомагають спростити процес діагностування. Не винятком, є і використання сенсорних мереж у системах внутрішньо схемного діагностування. Під час представлення компонентних структур у вигляді штучних структур в діагностуючій програмі, досить часто звертають увагу лише на кількісну елементну базу і задану кількість зв’язків. Для тримання більшої точності діагностування слід звернути увагу на нові технології, які певною мірою зменшують кількість розрахунків , враховуючи силові характеристики на схемі пристрою. Тому актуальним є використання датчиків і сенсорних мереж.

Датчики можуть надавати комп’ютеру інформацію про його розташування, оточення тощо. Програми на комп’ютері можуть отримувати доступ до відомостей із датчиків, а далі зберігати або використовувати ці відомості, щоб полегшити користувачеві виконання щоденних завдань чи підвищити зручність роботи на комп’ютері. Існують датчики двох типів: вбудовані в комп’ютер датчики; датчики, підключені до комп’ютера за допомогою проводового чи безпроводового підключення[1].

Прикладом датчика може слугувати датчик розташування, наприклад GPS-приймач, здатний виявляти поточне розташування комп’ютера. Далі програма може використовувати відомості про розташування, щоб надати користувачеві інформацію про найближчі ресторани або поінформувати його про напрямки руху до наступного місця призначення. Установлений на комп’ютері датчик світла може перевіряти навколишнє освітлення, а далі відповідно регулювати яскравість екрана[2].

Під час розподілу технологій для аналізу компонентних структур, завданням безпровідних сенсорних мереж є моніторинг технічного стану об’єкта. Цей моніторинг полягає у наступному: по-перше - необхідно заповнити початкову матрицю елементів і компонентів, по-друге – розрахувати основні показники, необхідні для аналізу; по-третє встановити контрольні точки на схемі для аналізу силових характеристик. Саме ці точки або локальні датчики дозволять встановити відхилення силових характеристик окремих компонентів. Визначивши такий компонент, його вилучають зі схеми з подальшим дослідженням на предмет поломки.

Імовірність будь-якої поломки можна прорахувати відповідно складеної схеми. Вона буде знаходитись в межах введеної кількості елементів, при умові,що один з них може вийти з ладу. Формула (1.1) ілюструю наступну залежність:

(1.1)

де кількість елементів; n - кількість зв’язків; імовірність поломки.

Отримавши імовірність, можна робити той чи інший висновок про конкретну структуру, тому що кількість зв’язків в ній зменшується, елемент вилучається, а отже в такому вигляді вона існувати перестає. Перебудувавши її можна дослідити імовірність заново, і обрахувавши її робити висновок про те збільшилась чи зменшилась імовірність поломки.

Такі розрахунки зекономлять час на пошук елемента, який необхідно вилучити, і на час діагностування в цілому оскільки в формулі (1.1) немає прив’язки до часу, їм можна знехтувати. Враховані лише складові структури і зміни відбуваються на основі зв’язків, які змінюють на основі локальних датчиків.

Для того, щоб вирахувати який саме локальний датчик спрацював скористаємося наступною залежністю (1.2):

, (1.2)

де час роботи локального датчика, час спрацювання всіх елементів схеми до поломки; час роботи кожного конкретного елемента; час поки всі налагоджені зв’язки знаходяться у взаємодії.

В результаті діагностична система на основі датчиків повинна виконувати такі функції:

1. передавати зібрані дані без змін структури для аналізу і навчання системи про подібні структури в майбутньому.

2. Збирати дані про власні доступні ресурси і, при необхідності, направляти їх вузлам другого рівня (агент самодіагностики).

3. При втраті зв'язку з координатором мережі, в порядку пріоритету, самостійно брати на себе функції тимчасового координатора і створювати мережу, здатну накопичувати дані моніторингу.

4. При існуючому запиті з центру моніторингу відстежувати цікавлять події і сигналізувати про їх появу (агент стеження).

5. Приймати нові дані для дослідження вже існуючої системи, змінювати параметри.

Матриця компонентів і елементів перебудовується за новими показниками і структура стає більш надійною. Саме комбінація силових характеристик і врахування особливостей за рахунок штучних структур дозволяє дослідити наперед визначену структуру, без фактичних витрат технічного і апаратного забезпечення.

Література

1. Телішевська А.В. Формалізація вхідної інформації для діагностики неврологічних захворювань. / А.В. Телішевська, А.І. Поворознюк// Матеріали науково-практичної конференції «MicroCad 2011». – Харків. – 2011. – С. 162 – 167.

2. Дэвидсон Г. Поиск неисправностей и ремонт электронной аппаратуры без схем. Второе издание. М. Издательство: ДМК Пресс. 2005, - 544 с.