Основные понятия и терминология технической диагностики

   Особенно  это влияние сказывается при  использовании тепловизоров, работающих в спектральном диапазоне 2-5 мкм.

   При использовании пирометров необходимо, чтобы площадь наблюдения по возможности  соответствовала площади контролируемого  объекта. В противном случае на результаты измерения будет оказывать влияние  температура окружающей среды. 

   ЛЕКЦИЯ 9

   Специфические особенности диагностирования оборудования на судах

   При построении систем диагностирования на судах необходимо учитывать следующее.

   1. Большое разнообразие судового  оборудования по используемым  физическим принципам (механический, электромеханический, гидравлический, электронный, радиотехнический и др.) затрудняет получение универсальных решений (методов и ТСД).

   2. Большое разнообразие конструкций  судового оборудования требует  построения программы диагностирования  с учетом конструкций приборов  и устройств; это также затрудняет  получение универсальных решений  и усложняет алгоритмы диагностирования.

   3. Наличие на судах как дискретных, так и непрерывных объектов  определяет различный подход  при решении задач диагностирования. В оборудовании, построенном по  дискретному принципу, информация  обрабатывается в соответствии  с правилами арифметики или  формальной логики, что требует  использования подобных же принципов  при построении алгоритмов диагностирования. Оборудование непрерывного принципа  действия преобразует физические  величины в соответствии с  заложенными отношениями (непрерывными), поэтому диагностирование подобного  оборудования должно предусматривать  имитацию в той или иной  степени этих отношений.

   4. Различия в структуре судового  оборудования. Так, на судах имеются  как одноканальные, так и многоканальные  объекты. К многоканальным относят объекты с функциональным резервированием, избыточностью выполнения функций или с несколькими независимыми трактами. Типичный пример подобных объектов — рулевое устройство. Подход к диагностированию одноканальных объектов существенно отличен от подхода к диагностированию многоканальных, возникновение дефектов в которых приводит только к снижению степени работоспособности.

   Можно выделить следующие группы оборудования: энергетическое (дизель, турбозубчатый  агрегат, газотурбинная установка, атомная энергетическая установка, гребная электрическая установка, котлы); электрооборудование (генераторы, распределительные щиты, выключатели, переключатели, электродвигатели, преобразователи, аккумуляторы); навигационное (гирокомпас, эхолот, автопрокладчик, авторулевой, курсограф, измеритель ветра, лаг, эхоледомер, пеленгаторы); радиооборудование (радиолокационные средства, радиосредства связи, телевидение, гидролокаторы и др.); средства автоматизации; палубные механизмы (швартовные и буксировочные лебедки, якорные и швартовные шпили, грузовые лебедки, стрелы, краны и др.); внутритрюмные механизмы (грузовые устройства, элеваторы); рефрижераторное (холодильные системы,  кондиционеры и др.).

   5. Различный уровень надежности  судового оборудования затрудняет  организацию процесса диагностирования. Трудность сбора статистических  данных о надежности судового  оборудования, объясняемая ограниченным  числом объектов и высокой  стоимостью испытаний на надежность, также усложняет принятие решений при определении состояния оборудования на судах.

   6. Различные режимы использования оборудования на судах. Судовое оборудование можно использовать в длительном [элементы энергетической и электроэнергетической систем, агрегаты винта регулируемого шага (ВРШ), насосы постоянной производительности и др.], кратковременном (агрегаты выдвижения рулей успокоителей качки, ряд судовых систем, пусковая и противоаварийная аппаратура и др.) и повторно-кратковременном режимах (система управления курсом, успокоители качки, ВРШ, крыльчатые движители и др.).

   Диагностирование  оборудования с длительным режимом  использования связано со сложностями  исключения влияния на рабочие функции. Диагностировать кратковременно используемое оборудование можно в нерабочее  время или непосредственно перед  использованием. Диагностирование оборудования повторно-кратковременного использования  необходимо согласовывать с режимом  его использования.

   7. Высокая степень автоматизации производственных процессов на судах. В зависимости от степени автоматизации Регистр установил следующие знаки автоматизации: А1—для судов, на которых технические средства автоматизации обеспечивают возможность эксплуатации судна без постоянной вахты в машинном отделении (МО), включая центральный пост управления (ЦПУ); А2 — для судов, где обеспечена возможность эксплуатации судна без постоянной вахты в МО, но энергетическую установку контролирует постоянная вахта в ЦПУ; A3 — для судов с обычными методами эксплуатации энергетической установки с постоянной вахтой в МО.

   В связи  с постоянным ростом автоматизации  процессов управления судном необходимо совершенствовать методы и средства оценки состояния судового оборудования, что можно обеспечить автоматизацией процесса диагностирования.

   8. Ограниченные возможности восстановления судового оборудования из-за недостаточного количества и невысокой квалификации обслуживающего персонала и ограниченного объема запасных деталей. Этим объясняется то, что при плавании судна в программу диагностирования включают только задачу определения работоспособности. Задачу поиска возникшего дефекта включают в программу диагностирования судового оборудования при нахождении судна на базе или ремонте. В ряде случаев перед выходом судна в море целесообразно решить задачу прогнозирования, что позволит принять обоснованное решение об использовании оборудования при плавании судна.

   9. Большое разнообразие условий диагностирования оборудования во многом определяет место расположения объектов — в палубных надстройках, на палубе или в трюме. В первую очередь место расположения объектов сказывается на объеме и характере ТСД, а в ряде случаев может повлиять на выбор задач и глубину диагностирования. От времени, необходимого или выделяемого на диагностирование, существенно зависит степень автоматизации диагностирования. Программа диагностирования может предусматривать переход от последовательного к параллельному выполнению алгоритмов или операций.

   Знание  особенностей диагностирования судового оборудования позволит правильно организовать эксплуатацию и использование оборудования и обеспечит поддержание уровня его надежности. 

   Диагностирование  в жизненном цикле  системы диагностирования.

   Для любого технического объекта характерны следующие стадии жизненного цикла: проектирование, производство, эксплуатация и использование. При этом под эксплуатацией понимают комплекс мероприятий по обеспечению заданного уровня готовности, а под использованием — применение объекта по прямому назначению. Диагностирование связано со всеми стадиями жизненного цикла объекта.

   Перед проектными организациями стоит  задача разработки работоспособных  объектов, а перед производственными  — изготовление объектов, состояние  которых входит в подмножество S₁ (подмножество работоспособных состояний). Соответственно эксплуатационники должны задерживать или возвращать состояние объектов в подмножество S₁. Для решения этих задач в период проектирования необходимо предусматривать оценку состояния разрабатываемого объекта, делая его контролепригодным, в процессе производства нужно оценивать состояние комплектующих элементов, добиваясь работоспособности изготавливаемого объекта, и, наконец, при эксплуатации требуется периодически оценивать состояние объекта для принятия решения о его использовании или восстановлении.

   В процессе эксплуатации и использования объекта  большую роль играет организация  процесса диагностирования объекта  и самоконтроля технических средств. В связи с этим на самом начальном этапе проектирования системы диагностирования необходимо решать задачи организации процесса диагностирования (определение периодичности и продолжительности). В ряде случаев при решении этих задач могут быть получены рекомендации по изменению режима использования объекта по назначению.

   Для оценки состояния технического объекта (диагностирования) необходимо, во-первых, спроектировать объект, приспособленный к оценке его состояния с требуемой  глубиной и достоверностью; во-вторых, создать ТСД, которые позволяли  бы оценивать состояние объекта  в заданных условиях; в третьих, определить роль и функции человека-оператора (ЧО), участвующего в процессе диагностирования. Иначе говоря, необходимо спроектировать систему диагностирования. Наибольший эффект при диагностировании объекта будет достигнут только в том случае, когда решения, принимаемые при проектировании отдельных элементов системы диагностирования, будут согласованы между собой. Чтобы объект был приспособлен к диагностированию, необходимо при его проектировании разработать диагностическое обеспечение, включающее перечень оцениваемых диагностических показателей, методы их оценки, условия работоспособности и признаки наличия дефектов, алгоритмы и программу диагностирования. На основе полученного диагностического обеспечения проектируют технические средства диагностирования (ТСД), позволяющие оценивать состояние объекта в заданных условиях, и деятельность ЧО с учетом принятой степени автоматизации процесса диагностирования. В процессе проектирования определяют практическую эффективность, которую можно достичь при использовании системы диагностирования.

   Основная  задача производства — обеспечение  требований, предъявляемых к объекту  и ТСД. Однако уже в процессе производства объекта и ТСД необходимо оценивать  их состояние, например состояние отдельных  комплектующих изделий и объекта  в целом для проверки правильности сборки и монтажа при выходном контроле, а также при настройке, наладке и испытании. Для определения  правильности сборки и монтажа на выходном контроле, как правило, проверяют  исправность. При настройке, наладке  или испытаниях проверяют работоспособность  и при необходимости осуществляют поиск возникшего дефекта. В процессе изготовления комплектующих изделий  и элементов ОД в настоящее  время часто решают задачу прогнозирования  процента выхода годных.

   Процесс диагностирования при производстве объекта и ТСД во многом определяют специфика и технология производства. В связи с этим основным в процессе производства будет выбор методов  диагностирования, которые должны обеспечивать достаточную глубину и достоверность  оценки состояния ОД и ТСД.

   В процессе эксплуатации диагностирование выполняют  непрерывно или периодически в целях  определения работоспособности  ОД и ТСД. При необходимости осуществляют прогнозирование или поиск возникшего дефекта для профилактических или  восстановительных работ. Диагностирование на этом этапе позволяет обоснованно  принимать решения об использовании  объекта в требуемый момент времени. Диагностированию подвергают хранящийся или переведенный специально в режим  диагностирования объект. Однако в  некоторых случаях диагностируют  объект и в период его использования  по назначению.

   Таким образом, задачи, связанные с необходимостью диагностирования технического объекта  на разных стадиях, могут оказаться  различными. Это обстоятельство следует  учитывать при разработке системы  диагностирования, своевременно согласовывая решения, принимаемые при проектировании ее элементов. Отличие в задачах, решаемых при диагностировании объекта  на различных стадиях, требует разработки ТСД, предназначенных для использования  на конкретных стадиях. Так, технические  средства могут предназначать для  диагностирования объектов в процессе производства, в процессе эксплуатации или использования объекта. В  ряде случаев идут на компромисс и  создают ТСД для диагностирования объектов на всех стадиях.

   Система диагностирования эффективна в тех  случаях, когда состояние технического объекта будут оценивать на всех стадиях его жизненного цикла. Тогда  повышается эффективность использования  ОД и надежность его можно поддерживать на уровне, заложенном при проектировании. 

   ЛЕКЦИЯ 10 

   Определение  работоспособности. Условие работоспособности

   Судовое оборудование состоит из конечного  числа элементов и в нем  может возникнуть конечное число  дефектов. Это позволяет считать, что судовое оборудование может  находиться в конечном множестве  состояний S, которое состоит из подмножества работоспособных состояний S₁ и подмножества неработоспособных состояний S₂. Разделение множества S на подмножества S₁ и S₂ определяется условием работоспособности.