Визначення нормативно-технічних особливостей вибору параметрів контролю і діагностування на граф-моделі системи електропостачання транспортної енергетичної установки

Abstract

Мета. Робота спрямована на розв’язання актуальної науково-технічної задачі з розробки та обґрунтування методики вибору мінімально достатньої кількості параметрів контролю та діагностування для складних енергетичних систем. Основною ціллю є створення формалізованого підходу, який дозволяє ідентифікувати технічний стан транспортної енергетичної установки з високою точністю, мінімізуючи при цьому надмірність інформаційного та апаратного забезпечення системи моніторингу. Методика. Дослідження ґрунтується на комплексному використанні апарату теорії графів для побудови структурно-топологічних моделей енергетичних об’єктів. Для оптимізації множини діагностичних ознак застосовано метод покриття таблиць відстаней, що базується на аналізі близькості між структурними дефектами та їхнім відображенням у вимірюваних параметрах. У роботі використано методи багатокритеріального прийняття рішень для оцінки кожного параметра за показниками його фізичної доступності, інформативності та розподільчої здатності. Також застосовано методи системного аналізу та декомпозиції для зниження обчислювальної складності при роботі з великорозмірними графами. Результати. Розроблено математичну модель вибору діагностичних параметрів, яка інтегрує нормативні обмеження та технічні можливості засобів вимірювання. Встановлено, що використання усічених синдромів на основі критичних значень відстаней у графі дозволяє ефективно відсіювати несуттєві зв’язки. Сформовано п’ятирівневу шкалу оцінки доступності вимірювань, яка дозволяє пріоритезувати параметри, що контролюються штатними приладами без втручання в конструкцію установки. Доведено, що запропонована методика забезпечує однозначну ідентифікацію дефектів при суттєвому скороченні загальної кількості контрольованих точок. Наукова новизна. Уперше запропоновано поєднати метод покриття таблиць відстаней із багатокритеріальним ранжуванням параметрів за нормованими показниками доступності та розподільчої здатності. Удосконалено підхід до визначення інформативності діагностичних ознак через інвертовані значення мінімальних відстаней у графовій моделі. Отримав подальший розвиток метод декомпозиції складних технічних об’єктів на непов’язані підграфи для паралельної обробки діагностичної інформації, що дозволяє працювати з системами будь-якої складності. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні нових та модернізації існуючих систем автоматизованого моніторингу транспортних енергетичних установок. Впровадження методики дозволяє обґрунтовано підбирати склад датчиків, що знижує вартість діагностичного обладнання та трудомісткість технічного обслуговування. Запропонований підхід сприяє підвищенню екологічної безпеки експлуатації автономних енергосистем за рахунок своєчасного виявлення критичних несправностей, що корелюють із ризиками забруднення навколишнього середовища.