К.т.н., доц. Нечипорук О.П., Вахіль А.І., Шукало В.В.

Національний авіаційний університет, Україна

Програмне забезпечення експертної системи діагностування складних об’єктів з багаторівневою структурою

Аналіз сучасного стану діагностичного забезпечення складних систем в Україні дозволяє відзначити ряд проблем, що стримують його розвиток. Ці проблеми зв'язані як з методологічним і апаратним забезпеченням, так і алгоритмічно-програмним забезпеченням. Так, документами по експлуатації устаткування регламентований ряд заходів для визначення його технічного стану. Однак у більшості випадків вони не розроблялися як єдина система з чіткими взаємозалежними окремими операціями, спрямованими на формування діагностичних висновків і рішень.

Навіть нове обладнання, що вводиться в експлуатацію, недостатньо оснащується засобами технічного контролю. Існуючі ж засоби не є в строгому змісті системами діагностики, оскільки їхня основна функція полягає у вимірі, первинній обробці і відображенні окремих параметрів, діагностичний висновок дається персоналом.

Сучасні багаторівневі технічні об'єкти – досить складні і коштовні комплекси. Підвищення експлуатаційної надійності таких комплексів нерозривно пов'язане з розробкою сучасних засобів і систем технічного діагностування [1].

В існуючій схемі обробки інформації відсутня можливість всебічного кількісного аналізу причин зниження надійності з одного боку, і оцінки впливу різних факторів на її підвищення – з іншого.

Найбільш важливим результатом застосування експертних систем є можливість скорочення матеріальних і часових витрат на проведення ремонтних робіт. З цією метою і розроблялися перші експертні системи, що стало можливим після створення інформаційних технологій.

В останні роки все чіткіше проявляються основні відмінності між системами контролю і управління складних технічних систем і системами їх діагностики.

Досвід застосування експертних систем показав, що найбільшу ефективність вони можуть принести в тих випадках, коли ними використовується оперативна інформація в процесі роботи обладнання і коли вони інтегровані в автоматизовану систему управління складним технічним об'єктом [2].

Метою роботи є удосконалення інструментальної оболонки і баз знань експертної системи діагностики стану складного технічного багаторівневого об'єкта у вигляді комплексу програм і створення прикладних експертних систем.

Експертні системи діагностики різного обладнання досить широко поширені в різних сферах діяльності. Основна кількість таких систем проводить звичайний моніторинг, а інші можуть видати інформацію не тільки про контрольовані об'єкти, але і констатують те, чи інше ушкодження.

Новизна експертної системи діагностування складного технічного об'єкта з багаторівневою структурою, яка описується в даній роботі, в тому, що крім перерахованих вище особливостей вона має ще одну істотну перевагу, яка полягає у видачі користувачеві не тільки результатів моніторингу, а й факту несправності або ненормальності режиму роботи в умовах накладення наслідків несправностей. Це дає диспетчеру системи додаткову підтримку в прийнятті рішень щодо виконання оперативних дій.

Також ця експертна система може працювати в режимі симулятора, що дуже важливо, так як її можна використовувати для тренувань персоналу, для чого в базу даних експертної системи можна заносити різні ситуації, які потім моделюються.

Розробка експертних систем діагностування активно ведеться як в Україні, так і за кордоном. У США та ЄС такі системи вже давно працюють на різних підприємствах, але отримати інформацію по ним в даний момент досить складно. Це пов'язано з тим, що розробники не дають інформації по принципам побудови своїх експертних систем, що в свою чергу, не дає повною мірою оцінити їхні переваги і недоліки.

ЕСДСТОБС призначена для виявлення несправностей (множинних відмов) в складному технічному об'єкті з багаторівневою структурою, далі СТОБС. В програмі поєднані як вхідні так і довідкові дані. До вхідних даних відносяться відхилення характеристик стану СТОБС, до довідкових даних – назви відмов, що можуть виникати в СТОБС, місця виникнення відмов, а також загальний перелік характеристик стану СТОБС.

Рис. 1. Екранна форма розробленої ЕСДСТОБС

Розроблена експертна система діагностування СТОБС видає вірне вирішення ситуацій, для яких розроблені таблиці рішень. Це дає можливість зробити висновок про її ефективну роботу.

Застосування експертних систем діагностування – ефективний засіб для зменшення кількості оперативних помилок персоналу. Це пов'язано з деяким емоційним розвантаженням і підвищенням впевненості у виконуваних діях.

Література:

1. Дианов В. Н. Диагностика и надежность автоматических систем / Дианов В. Н. – М.: МГИУ, 2004. – 164 с.

2. Поспелов Д.А. Экспертные системы: состояние и перспективы / Д.А. Поспелов. – М.: Наука, 1989. – 164 с.