RU2364926C2 - Way of control of multiparameter object state - Google Patents
Way of control of multiparameter object state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364926C2 RU2364926C2 RU2007124045/09A RU2007124045A RU2364926C2 RU 2364926 C2 RU2364926 C2 RU 2364926C2 RU 2007124045/09 A RU2007124045/09 A RU 2007124045/09A RU 2007124045 A RU2007124045 A RU 2007124045A RU 2364926 C2 RU2364926 C2 RU 2364926C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- values
- parameters
- structural elements
- state
- measured
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
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 [Лысов А.В. Телефон и безопасность. Проблемы защиты информации в телефонных сетях / А.В.Лысов, А.Н.Остапенко. - СПб.: Политехника, 1995. - 109 с. (Лаборатория ППШ)], 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 type LST-1007 [Lysov A.V. Phone and security. Problems of information security in telephone networks / A.V. Lysov, A.N. Ostapenko. - St. Petersburg: Polytechnic, 1995. - 109 p. (PPSh Laboratory)], in which the telephone line is preliminarily checked for damage and unauthorized connections, the controlled parameters of the telephone line are set, the controlled parameters are measured, stored as standards, the current values of the controlled parameters are continuously measured and compared with the reference ones, and an alarm is generated when mismatch of the measured values of the parameters with the reference, continue to measure when they coincide with the reference values of the monitored parameters.
Недостатками данного способа являются относительно 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, что ограничивает область применения способа.The disadvantages of this method are the relatively low accuracy of the control results due to external factors (climatic, temporary, etc.), which accounts for the low probability of making an objective decision on the state of the controlled object and the low economic efficiency of the control system, which limits the scope of the method.
Известен также «Способ измерения параметров RLC-цепей», по патенту РФ №2100813, класс G01R 27/26, 1997.12.27, 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 patent of Russian Federation No. 2100813, class G01R 27/26, 1997.12.27, 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.
Данный способ по сравнению с предыдущим аналогом позволяет получить более полную информацию о характеристиках контролируемого объекта. Недостатками данного способа являются относительная сложность реализации, обусловленная необходимостью генерации специальных зондирующих сигналов, и узкая область применения, обусловленная несовместимостью способа измерения с нормальным функционированием телефонных линий и невозможностью непрерывного измерения их параметров.This method in comparison with the previous analogue allows you to get more complete information about the characteristics of the controlled object. The disadvantages of this method are the relative complexity of the implementation, due to the need to generate special sounding signals, and 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.
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 G06F 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 G06F 17/00, declared. June 7, 2001.
Способ-прототип заключается в том, что предварительно многопараметрический объект (МПО) задают в виде иерархии его однотипных структурных элементов (ОСЭ); задают частные характеристики состояния, поставленные в соответствие каждому ОСЭ, нормативные значения, соответствующие каждому частному показателю состояния, весовые коэффициенты важности, соответствующие каждому частному показателю состояния ОСЭ; а также заблаговременно в запоминающее устройство (ЗУ) терминального сервера записывают программу вычисления частных параметров и, наконец, предварительно в ЗУ рабочей станции 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 the fact that a pre-multiparameter object (MPO) is set in the form of a hierarchy of its structural elements of the same type (OSE); set the particular characteristics of the state, put in correspondence with each OSE, the normative values corresponding to each particular indicator of the state, the weight coefficients of importance, corresponding to each particular indicator of the state of the OSE; and in advance, a program for calculating private parameters is recorded in the memory of the terminal server and, finally, the information obtained during the survey of experts in this field of knowledge is preliminarily loaded into the memory of the workstation, the calculation method is selected and this procedure is started, and the measured parameters, automatically read information from sensors through converters and write it to the memory of read information in a terminal server, convert the parameter values into corresponding digital data using various special converters, store digital data in a storage device, calculate the partial and generalized characteristics of the state of the MPO according to the program for calculating the state characteristics using a terminal server, compare them with preset values, display and document the results of calculations and comparisons on a video monitor and printer.
По сравнению с рассмотренными выше аналогами способ-прототип имеет более широкую область применения как для простых, так и для многопараметрических объектов.Compared with the analogues discussed above, the prototype method has a wider scope for both simple and multiparameter objects.
Недостатком прототипа является относительно невысокая точность и оперативность оценки состояния МПО. Это обусловлено тем, что состояние МПО определяют по значениям показателей состояния, при вычислении которых используются предварительно заданные неизменные весовые коэффициенты. Кроме того, результаты контроля указывают только на критические значения параметров и не указывают на их связь с другими параметрами.The disadvantage of the prototype is the relatively low accuracy and efficiency of assessing the state of MPO. This is due to the fact that the state of the MPO is determined by the values of the state indicators, the calculation of which uses predefined constant weighting factors. In addition, the control results indicate only critical values of the parameters and do not indicate their relationship with other parameters.
Целью предлагаемого технического решения является разработка способа контроля состояния МПО, обеспечивающего более высокую точность, достоверность и оперативность текущей оценки состояния МПО за счет предварительного группирования ОСЭ по степени близости значений контролируемых параметров, учета статистической зависимости между отдельными контролируемыми параметрами и прогнозирования тенденции их изменения.The aim of the proposed technical solution is to develop a method for monitoring the state of MPO, which provides higher accuracy, reliability and efficiency of the current assessment of the state of MPO due to preliminary grouping of OSE by the degree of proximity of the values of the controlled parameters, taking into account the statistical dependence between the individual controlled parameters and predicting the trend of their change.
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, заключающемся в том, что предварительно задают совокупность N≥2 его однотипных структурных элементов и K≥N измеряемых параметров, характеризующих состояние однотипных структурных элементов, в процессе функционирования многопараметрического объекта измеряют и запоминают значения измеряемых параметров однотипных структурных элементов, определяют значения вычисляемых параметров однотипных структурных элементов, документируют их и принимают по ним решение о состоянии многопараметрического объекта, дополнительно предварительно задают G областей памяти в запоминающем устройстве, где 1≤G≤N, для хранения идентификаторов Ig g-той группы однотипных структурных элементов, где g=1,2,…,G. Также задают пороговое значение коэффициента сходства λпор группируемых однотипных структурных элементов, совокупность М∈К некоррелированных измеряемых параметров, характеризующих состояние каждого из однотипных структурных элементов, период измерения Тu и стандартные значения измеряемых параметров, допустимые отклонения значений параметров от стандартных значений, допустимые разности между максимальным и минимальным уровнями измеренного m-го параметра, где m=1,2,…,М, i-го и j-го однотипных структурных элементов, допустимое значение показателя корреляции Рдоп между измеряемыми параметрами, принадлежащими i-му и j-му однотипным структурным элементам. Для группирования ОСЭ измеряют значения Пmi измеряемых параметров, вычисляют коэффициенты сходства λij однотипных структурных элементов по всем m параметрам, где i=1,2,…N и j=1,2,…N, и i≠j, сравнивают вычисленные значения λij с предварительно заданным значением λпор и, по результатам сравнения, запоминают в соответствующих областях памяти запоминающего устройства идентификаторы группируемых однотипных структурных элементов, принадлежащих g-той группе, разность величин коэффициентов сходства которых удовлетворяет заданную величину λпор. После чего, в процессе функционирования объекта измеряют с периодом Тu значения Пmi измеряемых параметров. Значения вычисляемых параметров определяют для каждой g-той группы однотипных структурных элементов, где g=1,2,…,G. Для этого вычисляют средние по g-той группе значения измеряемых параметров и их отклонения от стандартных значений , разности , промежутки времени τmg, по истечении которых значения могут превысить допустимые значения . Затем, для структурных элементов, имеющих максимальное и минимальное значения m-го параметра в каждой g-той группе, вычисляют значения показателей корреляции Pi и Pj между некоррелированными параметрами i-го и j-го однотипных структурных элементов по формуле:This goal is achieved by the fact that in the known method for monitoring the state of a multi-parameter object, which consists in pre-setting the set N≥2 of its structural elements of the same type and K≥N measured parameters characterizing the state of the structural elements of the same type, in the process of functioning of the multi-parameter object, they measure and store the values of the measured parameters of the same type of structural elements, determine the values of the calculated parameters of the same type of structural elements, document dissolved them and take them to a decision state multiparameter object further pre-set G memory areas in the memory, wherein 1≤G≤N, for storing identifiers I g g-one group of the same structural elements, where g = 1,2, ... , G. The threshold value of the similarity coefficient λ of the pores of grouped similar structural elements, the set M∈K of uncorrelated measured parameters characterizing the state of each of the same type of structural elements, the measurement period T u and standard values are also set measured parameters, tolerances parameter values from standard values, allowable differences between the maximum and minimal levels of the measured m-th parameter, where m = 1,2, ..., M, of the i-th and j-th structural elements of the same type, the allowable value of the correlation index P add between the measured parameters belonging to the i-th and j-th structural elements of the same . To group the SSE, the values of P mi of measured parameters are measured, the similarity coefficients λ ij of the same structural elements are calculated for all m parameters, where i = 1,2, ... N and j = 1,2, ... N, and i ≠ j, the calculated values are compared λ ij with a predetermined value of λ pores and, according to the results of comparison, remember the identifiers of grouped structural elements of the same type belonging to the gth group in the corresponding memory areas of the memory device, the difference in the values of the similarity coefficients of which satisfies the given value of λ pores . Then, in the process of functioning of the object is measured with a period T u values P mi measured parameters. The values of the calculated parameters are determined for each gth group of the same structural elements, where g = 1,2, ..., G. For this, the values of the measured parameters averaged over the gth group are calculated and their deviations from standard values differences , time intervals τ mg , after which the values may exceed acceptable values . Then, for structural elements having maximum and minimum the values of the m-th parameter in each g-th group, the values of the correlation indices P i and P j between the uncorrelated parameters of the i-th and j-th structural elements of the same type are calculated by the formula:
где ηkl - корреляционное отношение k-го и l-го измеряемых параметров i-го и j-го ОСЭ, где k=1,2,…,М и l=1,2,…,М, k≠l; - множественное корреляционное отношение k-го параметра со всеми остальными параметрами i-го и j-го ОСЭ. Корреляционное отношение ηк1 и множественное корреляционное отношение η* k вычисляют известными методами, описанными, например, в [Митропольский А.К. Техника статистических вычислений / А.К.Митропольский. - М.: Наука, 1971 г. - 576 с.]. Вычисленные значения Рij сравнивают с предварительно заданными допустимыми значениями Рдоп. После этого документируют значения параметров состояния структурных элементов. Если выполняется условие и/или и/или Pi>Рдоп, и/или Pj>Рдоп, то принимают решение о неисправном состоянии многопараметрического объекта и дополнительно документируют информацию о параметрах структурных элементов, для которых и/или и/или Рi>Рдоп, и/или Рj>Рдоп. Если же выполняется условие и и Рi≤Рдоп, и Рj≤Рдоп, то принимают решение об исправном состоянии многопараметрического объекта и продолжают периодические измерения и вычисления значений параметров структурных элементов.where η kl is the correlation ratio of the kth and lth measured parameters of the i-th and j-th OSE, where k = 1,2, ..., M and l = 1,2, ..., M, k ≠ l; - the multiple correlation ratio of the k-th parameter with all other parameters of the i-th and j-th OSE. The correlation ratio η to k1 and the multiple correlation ratio η * k are calculated by known methods described, for example, in [Mitropolsky A.K. The technique of statistical computing / A.K. Mitropolsky. - M .: Nauka, 1971 - 576 p.]. The calculated values P ij compared with predefined acceptable values R add . After that, document the values of the state parameters of the structural elements. If the condition is met and / or and / or P i > P add , and / or P j > P add , then make a decision about the malfunctioning state of the multi-parameter object and additionally document information about the parameters of structural elements for which and / or and / or P i > P add , and / or P j > P add . If the condition is satisfied and and P i ≤P add , and P j ≤P add , then decide on the working condition of the multi-parameter object and continue periodic measurements and calculations of the parameters of the structural elements.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализованы возможность обнаружения изменений контролируемых параметров в сколь угодно малом (ограниченном только возможностями средств измерения) интервале допустимых значений, выявление аномальной корреляции между предварительно задаваемыми некоррелированными контролируемыми параметрами, минимизация влияния внешних факторов на результаты контроля с помощью вычисления показателей корреляции Рij, а также прогнозирование тенденции изменения контролируемых параметров, чем достигается в заявленном способе повышение точности, оперативности и достоверности текущей оценки состояния МПО.Due to the new set of essential features in the method, it is possible to detect changes in the controlled parameters in an arbitrarily small (limited only by the capabilities of the measuring instruments) interval of permissible values, detect an abnormal correlation between predefined non-correlated controlled parameters, minimize the influence of external factors on the control results by calculating the correlation indicators R ij , as well as forecasting the trend of change in the controlled parameter s, what is achieved in the claimed method to improve the accuracy, efficiency and reliability of the current assessment of the state of MPO.
Используемый показатель корреляции позволяет учитывать корреляционный фон контролируемых параметров, обусловленный системным воздействием внешних факторов. Благодаря этому более точно отражается действительная статистическая связь между параметрами. Выявление параметров, имеющих наибольшие значения показателей корреляции, обеспечивает повышение оперативности выявления характера и причины неисправности МПО.The used correlation index allows you to take into account the correlation background of the controlled parameters, due to the systemic influence of external factors. Due to this, the actual statistical relationship between the parameters is more accurately reflected. Identification of the parameters that have the highest values of the correlation indicators provides an increase in the efficiency of identifying the nature and cause of the MPO malfunction.
Использование прогнозирования тенденции изменения контролируемых параметров состояния ОСЭ обеспечивает повышение экономической эффективности системы контроля.The use of forecasting the trend of changes in the controlled parameters of the OSE state provides an increase in the economic efficiency of the control system.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:
Фиг.1 - рисунок, иллюстрирующий многопараметрический объект и его однотипные структурные элементы, сгруппированные по степени близости значений измеряемых параметров;Figure 1 is a drawing illustrating a multi-parameter object and its structural elements of the same type, grouped by the degree of proximity of the values of the measured parameters;
Фиг.2 - рисунки, поясняющие процесс группирования ОСЭ, оценки и прогнозирования тенденции изменения параметров по группам ОСЭ;Figure 2 - figures explaining the process of grouping the OSE, assessing and predicting the trend of changes in the parameters of the OSE groups;
Фиг.3 - рисунок, иллюстрирующий достижение положительного эффекта при реализации заявленного способа контроля.Figure 3 is a drawing illustrating the achievement of a positive effect in the implementation of the claimed control method.
Оперативность и точность оценки состояния МПО определяется размером и составом набора контролируемых параметров, методами их измерения и обработки результатов измерения.The efficiency and accuracy of assessing the state of MPO is determined by the size and composition of the set of controlled parameters, methods of their measurement and processing of measurement results.
На значения высокоинформативных контролируемых параметров сильное влияние могут оказывать условия их измерения. В связи с этим учет влияния внешних факторов на контролируемые измеряемые параметры существенно повышает точность их измерения и уменьшает вероятность ошибок при определении состояния МПО.The values of highly informative controlled parameters can be strongly influenced by the conditions of their measurement. In this regard, taking into account the influence of external factors on the controlled measured parameters significantly increases the accuracy of their measurement and reduces the likelihood of errors in determining the state of MPO.
Реализацию заявленного способа удобно рассмотреть на примере МПО, в качестве которого представлен контроллер системы охранно-пожарной сигнализации (К) с сетью шлейфов и датчиков (однотипных структурных элементов) (фиг.1.). Для однотипных структурных элементов задается набор некоррелированных контролируемых параметров {Пm}, где m=1,2,…,М, определяющих эксплуатационные характеристики ОСЭ (температуру, концентрацию дыма в воздухе и т.д.).The implementation of the claimed method is conveniently considered on the example of MPO, which represents the controller of the fire alarm system (K) with a network of loops and sensors (of the same structural elements) (Fig. 1.). For similar structural elements, a set of uncorrelated controlled parameters {P m } is specified, where m = 1.2, ..., M, which determine the operational characteristics of the SSE (temperature, concentration of smoke in air, etc.).
Для каждого m-го параметра из множества М-параметров ОСЭ в зависимости от задач и условий функционирования МПО задают стандартные (номинальные) значения параметров (определенные в эксплуатационно-технической документации), а также допустимые отклонения значений каждого из параметров от нормы и допустимый размах значений m-го параметра Контролируемые параметры ОСЭ могут принимать значения в диапазоне (фиг.2а). Для функционирования МПО изменение значений параметров в этом диапазоне не критично, но может быть признаком неисправности или ухудшения условий функционирования ОСЭ. В связи с индивидуальными условиями эксплуатации отдельные ОСЭ в неравной степени подвержены влиянию системных и случайных внешних воздействий (температура в различных помещениях может существенно отличаться). Поэтому для одних ОСЭ некоторые значения контролируемых параметров являются нормой, а для других - критичными. Известные способы контроля не учитывают изменений контролируемых параметров в пределах допустимых значений и статистическую связь между отдельными параметрами, чем обусловлена низкая точность оценки состояния МПО. Уменьшение влияния внешних системных факторов и связанных с ними ошибок контроля в предлагаемом способе достигается путем группирования ОСЭ по степени близости значений измеряемых параметров и вычисления показателей корреляции Рij.For each m-th parameter from the set of M-parameters of the OSE, depending on the tasks and operating conditions of the MPO, standard (nominal) parameter values are set (defined in the operational and technical documentation), as well as permissible deviations of the values of each parameter from the norm and the permissible range of values of the m-th parameter The controlled parameters of the OSE can take values in the range (figa). For the functioning of the MPO, a change in the parameter values in this range is not critical, but it can be a sign of malfunction or deterioration of the operating conditions of the OSE. In connection with individual operating conditions, individual OSE are unequally affected by systemic and random external influences (the temperature in different rooms can vary significantly). Therefore, for some OSEs, some values of the controlled parameters are the norm, and for others, they are critical. Known methods of control do not take into account changes in the controlled parameters within acceptable values and the statistical relationship between the individual parameters, which is due to the low accuracy of assessing the state of MPO. The reduction of the influence of external systemic factors and the associated control errors in the proposed method is achieved by grouping the OSE according to the degree of proximity of the measured parameters and calculating the correlation indices P ij .
Группирование осуществляется одним из известных способов группировки (распознавания) до начала периодического контроля. При этом измеряют значения измеряемых параметров ОСЭ Пm1…ПmN и для каждой пары ОСЭ вычисляют разности ΔПmij по всем М-параметрам (фиг.2а). Полученные результаты используют при вычислении значений показателей группирования λij для каждой пары ОСЭ. В качестве показателя группирования может использоваться, например, мера близости Воронина [Мандель И.Д. Кластерный анализ. - М.: Финансы и статистика, 1988 г. - 176 с.; ил.], которая вычисляется по формуле:Grouping is carried out by one of the known methods of grouping (recognition) before the start of periodic monitoring. In this case, the measured values of the OSE parameters P m1 ... P mN are measured and for each pair of OSE differences ΔP mij are calculated for all M-parameters (Fig. 2a). The obtained results are used in calculating the values of the grouping indices λ ij for each pair of OSE. As an indicator of grouping can be used, for example, a measure of proximity Voronin [Mandel I.D. Cluster analysis. - M .: Finance and statistics, 1988 - 176 p .; ill.], which is calculated by the formula:
где σm - предварительно задаваемые весовые коэффициенты контролируемых параметров.where σ m - pre-set weights of the controlled parameters.
Критерием принятия решения о близости i-го и j-го ОСЭ является предварительно задаваемое значение показателя группирования λпор. В результате группирования в области памяти запоминающего устройства (ЗУ) системы контроля записываются идентификаторы Ig, где g=1,2,…,G ОСЭ, для которых разность значений их коэффициентов сходства λij больше предварительно заданного порогового значения The criterion for deciding on the proximity of the i-th and j-th OSEs is the pre-set value of the group pore index λ pores . As a result of grouping, identifiers I g , where g = 1,2, ..., G OSE, for which the difference in the values of their similarity coefficients λ ij are greater than a predetermined threshold value, are recorded in the memory area of the storage device (memory) of the monitoring system
λпор.λ then .
После завершения группирования ОСЭ система контроля осуществляет периодический контроль состояния МПО. Для этого в процессе функционирования МПО измеряют с периодом Тu значения измеряемых параметров Пm и записывают их в массивы ЗУ, соответствующие каждой группе ОСЭ. Затем вычисляют средние значения измеренных параметров для каждой группы ОСЭ, вычисляют отклонения средних значений с предварительно заданными стандартными значениями параметров. После чего сравнивают полученные отклонения с допустимыми отклонениями и записывают результаты сравнения в соответствующие массивы ЗУ. Накопленные таким образом статистические данные используют для выявления с помощью известных методов прогнозирования тенденции изменения значений параметров групп ОСЭ и вычисления предположительного промежутка времени τmg до наступления критического состояния МПО. Значение промежутка времени τmg для каждой g-той группы однотипных структурных элементов вычисляют известными методами прогнозирования [Ковалева Л.Н. Многофакторное прогнозирование на основе рядов динамики / Л.Н.Ковалева. - М.: Статистика, 1980 г. - 102 с.]. Для наиболее простой линейной зависимости прогнозируемое время τmg может быть вычислено, например, по формуле:After the completion of the OSE grouping, the monitoring system periodically monitors the status of the MPO. For this, during the operation of the MPO, the values of the measured parameters P m are measured with a period T u and recorded in the memory arrays corresponding to each OSE group. Then calculate the average values of the measured parameters for each group of OSE, calculate the deviations of the average values with predefined standard values of the parameters. After that, the obtained deviations are compared with the permissible deviations and the results of the comparison are recorded in the corresponding arrays of the memory. The statistics accumulated in this way are used to identify, using known methods of forecasting, trends in the values of parameters of OSE groups and to calculate the estimated time interval τ mg before the critical state of MPO. The value of the time interval τ mg for each gth group of the same type of structural elements is calculated by known forecasting methods [Kovaleva L.N. Multifactorial forecasting based on the series of dynamics / L.N. Kovaleva. - M .: Statistics, 1980 - 102 p.]. For the simplest linear relationship, the predicted time τ mg can be calculated, for example, by the formula:
где - среднее значение приращений значений (фиг.2б).Where - average value of increment values (figb).
Для вычисления характеристик состояния ОСЭ считывают из ЗУ предварительно записанные значения и Пmi, вычисляют разность ΔПmi для каждого i-го ОСЭ по каждому m-му параметру с помощью устройства сравнения (например, компаратора). Аналогично, для вычисления значений ΔПmij считывают из ЗУ экстремальные значения и для каждого m-го параметра, сравнивают их и вычисляют разность ΔПmij с помощью устройства сравнения. После этого считывают из ЗУ предварительно записанные значения и вычисленные значения и сравнивают их также с помощью устройства сравнения. После этого для ОСЭ с экстремальными значениями измеряемых параметров в группе вычисляют значения показателей корреляции Pi(j). Используемый показатель корреляции Pi(j) учитывает нелинейную корреляцию между отдельными контролируемыми параметрами что повышает точность результатов контроля и позволяет учитывать корреляционный фон обусловленный влиянием внешних факторов.To calculate the characteristics of the OSE state, pre-recorded values are read from the memory and P mi , calculate the difference ΔP mi for each i-th OSE 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 and 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. and calculated values and compare them also using a comparison device. After that, for OSE with extreme values of the measured parameters in the group calculate the values of the correlation indicators P i (j) . The used correlation index P i (j) takes into account the nonlinear correlation between the individual controlled parameters which increases the accuracy of the control results and allows you to take into account the correlation background due to the influence of external factors.
Таким образом, вычисляемые показатели корреляции Pi(j) являются весовыми коэффициентами, учитывающими индивидуальные условия функционирования ОСЭ при определении наиболее коррелированной пары контролируемых параметров, и позволяют повысить точность контроля состояния МПО.Thus, the calculated correlation indices P i (j) are weight coefficients that take into account the individual operating conditions of the OSE when determining the most correlated pair of monitored parameters, and can improve the accuracy of monitoring the state of MPO.
Выявление статистической зависимости между отдельными контролируемыми параметрами структурного элемента объекта позволяет определить характер и причину его неисправности. Например, может быть выявлена статистическая зависимость изменения емкости (или сопротивления изоляции) кабельной линии связи и изменения окружающего ее магнитного поля, которое фиксируется магнитометрическими средствами обнаружения [Шагабутдинова Л.М. (ЗАО «Восток - Специальные системы») / Л.М.Шагабутдинова // ОПС, пожарная безопасность. - 2005. - №6. - с.116-118.]. Такая зависимость может служить признаком несанкционированного воздействия на кабельную линию связи (например, установка устройства негласного съема информации без гальванического подключения).Identification of the statistical relationship between the individual controlled parameters of the structural element of the object allows you to determine the nature and cause of its malfunction. For example, a statistical dependence of the change in capacitance (or insulation resistance) of a cable communication line and the change in the surrounding magnetic field, which is recorded by magnetometric detection means [Shagabutdinova L. M., can be detected. (CJSC "Vostok - Special Systems") / L.M. Shagabutdinova // OPS, fire safety. - 2005. - No. 6. - p. 116-118.]. Such a dependence may serve as a sign of unauthorized influence on the cable communication line (for example, installation of a device for secret reading of information without galvanic connection).
Полученные таким образом значения вычисляемых параметров: ΔПmi, ΔПmij, Рij записывают в ЗУ и сравнивают с предварительно заданными допустимыми значениями Рдоп. Результаты сравнения являются исходными данными для принятия решения о состоянии МПО. Если значения вычисляемых параметров не превосходят допустимых значений, то принимается решение об исправности МПО, а система контроля автоматически документирует результаты контроля и продолжает периодические измерения и вычисления значений контролируемых параметров. В случае превышения допустимых значений контролируемых параметров принимается решение о неисправном состоянии МПО, и система контроля дополнительно документирует информацию о состоянии неисправных ОСЭ.The thus obtained values of the calculated parameters: ΔP mi , ΔP mij , P ij are recorded in the memory and compared with pre-set valid values R add . The comparison results are the source data for deciding on the status of the MPO. If the values of the calculated parameters do not exceed the permissible values, then a decision is made about the health of the MPO, and the control system automatically documents the results of the control and continues to periodically measure and calculate the values of the controlled parameters. If the permissible values of the monitored parameters are exceeded, a decision is made about the faulty state of the MPO, and the control system additionally documents information about the status of the faulty OSE.
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 Тu между ν-м и (ν+1)-м циклами контроля состояния МПО. Далее выполнялись циклы контроля по способу-прототипу и по заявленному способу до тех пор, пока системой контроля не было выявлено недопустимое отклонение контролируемых параметров. В ситуации, представленной на фиг.3а, заявленный способ позволяет обнаружить аномальное поведение параметра одного из ОСЭ на ν-м цикле контроля при достижении условия (см. на фиг.3, момент времени В то же время, при использовании способа-прототипа до момента состояние МПО ошибочно принимают исправным, а аномальность может быть обнаружена только на (ν+1)-м цикле контроля в момент времени (см. фиг.3), т.е. при выполнении условия В ситуации, представленной на фиг.2б, способ-прототип не позволяет обнаружить неисправность, и состояние МПО ошибочно принимают исправным, а заявленный способ позволяет выявить тенденцию изменения контролируемого параметра и после ν-го цикла контроля выявить неисправное состояние МПО. 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. Таким образом, оказывается возможным достижение запланированного технического результата.The step-by-step modeling technique was as follows. The time interval T u was set between the νth and (ν + 1) -th cycles of monitoring the state of MPO. Next, control cycles were performed 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. In the situation shown in figa, the claimed method allows to detect abnormal behavior of the parameter of one of the OSE on the ν-th control cycle when the condition (see figure 3, the point in time At the same time, when using the prototype method until the state of the MPO is mistakenly taken as serviceable, and the anomaly can be detected only on the (ν + 1) -th control cycle at a time (see figure 3), i.e. under the condition In the situation presented in fig.2b, the prototype method does not allow to detect a malfunction, and the state of the MPO is mistakenly taken as serviceable, and the claimed method allows you to identify the trend of the controlled parameter and after the ν-th control cycle to identify the malfunctioning state of the MPO. 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. Thus, it is possible to achieve the planned technical result.
Возможность реализации и получения положительного эффекта при реализации заявленного способа была также проверена путем создания макета системы контроля и проведения натурного эксперимента. В процессе эксперимента использовались различные комбинации контролируемых параметров, и вычислялись показатели корреляции Pij между ними при имитации воздействия различных внешних факторов. Результаты эксперимента показали существенное повышение достоверности оценки состояния МПО, что также указывает на возможность достижения запланированного результата с помощью предлагаемого технического решения.The ability to implement and obtain a positive effect in the implementation of the claimed method was also tested by creating a mock control system and conducting a full-scale experiment. During the experiment, various combinations of controlled parameters were used, and the correlation indices P ij were calculated between them when simulating the effects of various external factors. The experimental results showed a significant increase in the reliability of assessing the state of MPO, which also indicates the possibility of achieving the planned result using the proposed technical solution.
Claims (2)
,
где ηkl - корреляционное отношение k-го и l-го измеряемых параметров i-го и j-го однотипных структурных элементов, где k=1, 2, …, М и l=1,2,… М, k≠1; - множественное корреляционное отношение k-го параметра со всеми остальными параметрами i-го и j-го однотипных структурных элементов. 2. The method according to claim 1, characterized in that the correlation index P ij between the parameters of the i-th and j-th structural elements of the same type is calculated by the formula:
,
where η kl is the correlation ratio of the k-th and l-th measured parameters of the i-th and j-th structural elements of the same type, where k = 1, 2, ..., M and l = 1,2, ... M, k ≠ 1; - the multiple correlation ratio of the k-th parameter with all other parameters of the i-th and j-th structural elements of the same type.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124045/09A RU2364926C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Way of control of multiparameter object state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124045/09A RU2364926C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Way of control of multiparameter object state |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007124045A RU2007124045A (en) | 2009-01-10 |
RU2364926C2 true RU2364926C2 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=40373610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124045/09A RU2364926C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Way of control of multiparameter object state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364926C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445687C1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-03-20 | Александр Алексеевич Бурба | Device to determine functions of value of single assessment parameters of complicated technical systems |
RU2497282C1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | METHOD OF EVALUATING ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY OF AIRCRAFT ON-BOARD EQUIPMENT IN FREQUENCY RANGE FROM 10 kHz TO 400 MHz |
RU2646321C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-03-02 | Юрий Иванович Стародубцев | Method of monitoring state of electrical networks and communication networks |
RU2661749C1 (en) * | 2017-09-11 | 2018-07-19 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculation of multiparameter integral indicator |
RU2731358C1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-09-02 | Евгения Александровна Алисевич | Method for simulating a multilevel distributed information and measurement system for monitoring and managing a transport communication network |
-
2007
- 2007-06-26 RU RU2007124045/09A patent/RU2364926C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445687C1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-03-20 | Александр Алексеевич Бурба | Device to determine functions of value of single assessment parameters of complicated technical systems |
RU2497282C1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | METHOD OF EVALUATING ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY OF AIRCRAFT ON-BOARD EQUIPMENT IN FREQUENCY RANGE FROM 10 kHz TO 400 MHz |
RU2497282C9 (en) * | 2012-03-02 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of evaluating electromagnetic compatibility of aircraft on-board equipment in frequency range from 10 khz to 400 mhz |
RU2646321C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-03-02 | Юрий Иванович Стародубцев | Method of monitoring state of electrical networks and communication networks |
RU2661749C1 (en) * | 2017-09-11 | 2018-07-19 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculation of multiparameter integral indicator |
RU2731358C1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-09-02 | Евгения Александровна Алисевич | Method for simulating a multilevel distributed information and measurement system for monitoring and managing a transport communication network |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007124045A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sharma et al. | Sensor faults: Detection methods and prevalence in real-world datasets | |
US10852357B2 (en) | System and method for UPS battery monitoring and data analysis | |
CN111507611A (en) | Method and system for determining electricity stealing suspected user | |
RU2364926C2 (en) | Way of control of multiparameter object state | |
CN107944721B (en) | Universal machine learning method, device and system based on data mining | |
US11620539B2 (en) | Method and device for monitoring a process of generating metric data for predicting anomalies | |
KR20170127430A (en) | Method and system for detecting, classifying and / or mitigating sensor error | |
CN110858072B (en) | Method and device for determining running state of equipment | |
CN108022046A (en) | A kind of electric power system data method for evaluating quality, storage medium and equipment | |
CN117668684B (en) | Power grid electric energy data anomaly detection method based on big data analysis | |
CN113657622B (en) | Multi-dimensional state data fusion method, device, terminal and storage medium for power equipment | |
CN117590172A (en) | Partial discharge acoustic-electric combined positioning method, device and equipment applied to transformer | |
KR102158100B1 (en) | Auto monitoring method and apparatus by using anomaly detection | |
CN113721182B (en) | Method and system for evaluating reliability of online performance monitoring result of power transformer | |
CN115392056A (en) | Method and device for monitoring and early warning running state of high-voltage overhead transmission line | |
CN107977626B (en) | Grouping method for electronic equipment working data | |
CN108009582B (en) | Method for setting standard working index of electronic equipment | |
US8762080B2 (en) | Computer component detection system and method | |
CN116484267A (en) | Transformer fault characteristic extraction and determination method, computer equipment and storage medium | |
RU2373650C2 (en) | Method for controlling condition of multivariate object | |
CN118575145A (en) | Method, device and computer medium for calculating residual service life of electronic system | |
CN112949951A (en) | Data prediction method, data prediction device, electronic equipment and storage medium | |
CN117783792B (en) | Valve side sleeve insulation state detection method and system based on multiparameter real-time monitoring | |
CN107958334A (en) | A kind of method for carrying out analytical control to electric power data for power industry | |
Rama Mohan Rao et al. | A sensor fault detection algorithm for structural health monitoring using adaptive differential evolution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090728 |