Устройство контроля, учета, планирования, мониторинга и прогноза при совершенствовании действий с ресурсами

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована на железнодорожном транспорте, например, для трансформаторов.
Известна система учета, контроля и прогноза при совершении действий с ресурсами, состоящая из устройства ввода данных на первый момент времени с двумя входами, состоящего из блока запланированной величины ресурса с одним входом и выходом, блока фактической величины ресурса с входом и выходом, причем выход блока запланированной величины ресурса и выход блока фактической величины ресурса соединены с двумя входами блока вычисления и сравнения параметров, а выход блока сравнения соединен с блоком фиксирования различий величин ресурсов и блоком хранения ресурса, выход его соединен с одним из входов блока выбора и фиксирования величин ресурса, и устройства ввода данных на второй момент времени, состоящего из блока запланированной величины ресурса и блока фактической величины ресурса, выходы соединены соответственно с входами блоков запланированной величины ресурса и фактической величины ресурса устройства ввода данных на первый момент времени, причем выход с блока вычисления планируемой величины ресурса по заданным условиям устройства ввод данных на первый момент времени соединен с блоком запланированной величины ресурса устройства ввода данных на второй момент времени, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены устройство мониторинга численно-графических данных прогноза, устройство прогноза состояния ресурса, которое состоит из блоков прогноза измеренного ресурса и прогноза планируемого ресурса, выходы этих блоков соединены с устройством мониторинга численно-графических данных прогноза, а входы этих блоков соединены с выходом блока запланированной величины ресурса и выходом блока фактической величины ресурса устройства ввода данных на первый момент времени, причем в устройство данных на первый момент времени дополнительно введен блок нормирования ресурса по модели измерений объекта со входом и первым выходом соединен с блоком выбора и фиксирования величины ресурса, а второй выход блока соединен со вторым входом блока памяти состояния ресурса дискретно по времени устройства ввода данных на второй момент времени, а выход блока памяти состояния ресурса соединен с блоком памяти фактической величины ресурса устройства ввода данных на второй момент времени. (RФ, полезная модель №61906 U1, МПК G06F 17/00, А61В 5/00 опубл. 10.03.2007, автор Гущин Андрей Викторович, Романчук Петр Иванович «Система учета, контроля и прогноз при совершении действий с ресурсами»).
Недостатком этой системы является отсутствие использования статистических данных, принятие решения базируется только на исходных данных, отсутствие обратных связей.
Известно устройство контроля, учета, планирования и прогноза при совершении действий с ресурсами, состоящее из блока считывания информации с объекта управления, который выполнен из последовательно соединенных узла считывания идентификации объектов, узла сбора и передачи данных, узла анализа и интегрирования информации, последний первым выходом соединен с узлом фиксирования фактической величины ресурсов на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, вторым выходом соединен с узлом выбора и фиксирования величин ресурсов на первый момент времени блока ввода и расчета данных на первый момент времени, блока ввода данных на второй момент времени, состоящего из узла фиксирования существующей величины ресурсов на второй момент времени, вход которого связан с выходом узла приема и передачи существующей информации блока ввода и расчета данных на первый момент времени, а его выход связан с входом узла фиксирования запланированной величины ресурсов на первый момент времени этого же блока ввода и расчета данных на первый момент времени, и узла фиксирования фактической величины ресурсов на второй момент времени, вход которого связан с выходом узла анализа и интегрирования информации блока считывания информации с объектов управления и выход которого связан с входом узла фиксирования фактической величины ресурсов на первый момент времени блока ввода и расчета данных на первый момент времени, блока ввода и расчета данных на первый момент времени, содержащего узел фиксирования запланированной величины ресурсов на первый момент времени, вход которого связан с выходом узла фиксирования существующей величины ресурсов на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, узел фиксирования фактической величины ресурсов на первый момент времени, вход которого связан с выходом узла фиксирования фактической величины ресурсов на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, выход узла фиксирования запланированной величины ресурсов на первый момент времени и выход узла фиксирования фактической величины ресурсов на первый момент времени подключены к входам узла вычисления и сравнения параметров существующих и фактических величин, первый выход которого соединен с входом узла фиксирования различий величин ресурсов этого же блока ввода и расчета данных на первый момент времени, второй выход соединен с входом блока контроля, учета, планирования, третий выход узла вычисления и сравнения параметров существующих и фактических величин связан с входом узла хранения информации о ресурсах этого же блока ввода и расчета данных на первый момент времени, выход последнего связан с входом узла выбора и фиксирования величин ресурсов на первый момент времени, входом последнего является выход узла анализа и интегрирования информации блока считывания информации с объектов управления, также выходом узла выбора и фиксирования величин ресурсов на первый момент времени является вход узла приема и передачи существующей информации блока ввода и расчета данных на первый момент времени, выходом узла приема и передачи существующей информации является вход узла фиксирования существующей величины ресурсов на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, блока контроля, учета и планирования, выходом которого является вход узла вычисления и сравнения параметров существующих и фактических величин блока ввода и расчета данных на первый момент времени, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок сбора информации о рабочем персонале, который выполнен из последовательно соединенных узла сбора и передачи данных и узла анализа интегрирования информации, выход последнего соединен с узлом приема и передачи существующей информации блока ввода и расчета данных на первый момент времени, блок считывания информации с материально-технических ресурсов, который выполнен из последовательно соединенных узла считывания идентификации объектов, узла сбора и передачи данных и узла анализа интегрирования информации, выход последнего соединен с узлом приема и передачи существующей информации блока ввода и расчета данных на первый момент времени, блок прогнозирования данных, вход которого соединен с выходом блока контроля, учета и планирования, выполнен из узла прогнозирования величин, выход последнего является входами параллельно соединенных узла составления рейтинга и узла прогнозирования надежности материально-технической базы, выход узла составления рейтинга первым выходом соединен с узлом анализа и интегрирования информации блока считывания информации с материально-технических ресурсов и вторым выходом соединен с узлом анализа и интегрирования информации блока сбора информации о рабочем персонале, выход узла прогнозирования надежности материально-технической базы является входом узла анализа и интегрирования информации блока считывания информации с материально-технических ресурсов и блок принятия решения, вход которого соединен с выходом блока контроля, учета и планирования. (RФ, изобретение №2625681 С2, МПК G06Q 10/04, G06Q 10/06, G06F 17/00 опубл. 10.07.2016, автор Козменков Олег Николаевич, Ефремова Ирина Анатольевна «Устройство контроля, учета, планирования и прогноза при совершенствовании действий с ресурсами».
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности использования дополнительных данных, помимо считываемых. Известные аналоги сложны в пользовании, в известной системе трудно проследить во времени процесс проведения операции по преобразованию вводимых параметров, планируемых и фактически получаемых через любой выбранный промежуток времени.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства путем осуществления комплексной работы по диагностическому контролю основных рабочих параметров устройства в режиме реального времени, оценки степени развития дефектов и уровня опасности возникновения аварийных ситуаций, локализации и идентификации неисправностей устройства и его отдельных конструктивных элементов.
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля, учета, планирования, мониторинга и прогноза при совершенствовании действий с ресурсами, состоящее из трансформатора (объекта диагностирования), параллельные выходы которого соединены с узлом непрерывного контроля и узлом периодического контроля блока сбора диагностических данных, выходы последних соединены с узлом автоматического сбора данных блока сбора диагностических данных, выход последнего соединен с узлом базы диагностических данных того же блока, его выход соединен с блоком единой информационной базы данных, первый выход которого соединен с узлом фиксирования фактических данных на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, второй выход соединен с узлом выбора и фиксирования данных на первый момент времени блока ввода данных на первый момент времени, выход последнего соединен с узлом приема и передачи существующих данных того же блока, его выход соединен с узлом фиксирования существующих данных на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени, выход которого соединен с узлом фиксирования существующих данных на первый момент времени блока ввода данных на первый момент времени, выход узла фиксирования фактических данных на второй момент времени блока ввода данных на второй момент времени соединен с узлом фиксирования фактических данных на первый момент времени блока ввода данных на первый момент времени, его выход и выход узла фиксирования существующих данных на первый момент времени этого же блока соединены с узлом вычисления и сравнения параметров существующих фактических величин блока ввода данных на первый момент времени, первый выход которого соединен с узлом хранения данных этого же блока, второй выход соединен с блоком обработки и оценки данных, третий выход соединен с узлом фиксирования различий величин блока ввода данных на первый момент времени, его выход и выход блока обработки и оценки данных соединены с блоком мониторинга, первый выход которого соединен с блоком прогнозирования данных, второй выход соединен с блоком принятия решений, согласно полезной модели дополнительно введен блок сбора статистических данных, который выполнен и параллельно соединенных узла базы данных эксплуатации, узла базы данных ремонтов и узла базы данных технического обслуживания, выходы которых соединены с узлом базы статистических данных, выход которого соединен с блоком единой информационной базы данных, блок сбора паспортных данных, который выполнен из параллельно соединены узла паспортных данных и узла знаний и правил, выходы которых соединены с блоком единой информационной базы данных, выход блока прогнозирования данных является вход узла базы статистических данных блока сбора статистических данных.
В устройство контроля, учета, планирования, мониторинга и прогноза при совершенствовании действий с ресурсами дополнительно введен блок сбора статистических данных, узел базы данных эксплуатации, узел базы данных ремонтов, узел базы данных технического обслуживания, блок сбора паспортных данных, узел базы паспортных данных, узел базы знаний и правил позволят улучшить устойчивость устройства за счет интегрирования и сбора статистических и паспортных данных для блока единой информационной базы данных, блок мониторинга, блок обработки и оценки данных, что позволяет расширить функциональные возможности, а так же повысить наглядность и точность поступающей информации. Связь блока сбора статистических данных и блока сбора паспортных данных с блоком единой информационной базы данных позволяет обеспечить большую точность и корректировку поступающей информации с узла базы диагностических данных блока сбора диагностических данных. Схема упрощается за счет добавления блока единой информационной базы данных, в который поступает информация с блока сбора статистических данных, блока сбора диагностических данных и блока сбора паспортных данных, что позволяет расширить функциональные возможности устройства и обеспечить ее работу со множеством взаимосвязанной информации. Также введен дополнительный блок мониторинга, который соединен обратной связью с узлом базы статистических данных блока сбора статистических данных, происходит циклическая корректировка за счет обратной связи, в рамках которого сформированы цели и задачи дальнейшего развития, выявлены недостатки, важнейшие проблемы и направления, за которыми необходим дополнительный контроль и оценка. Это можно будет наблюдать как в табличном варианте, так и в графическом, что даст наибольшую видимость и открытость данной ситуации. Блок обработки и оценки данных позволяет сформировать общую картину об объекте диагностики.
Введение дополнительных блоков и узлов в устройство расширяет функциональные возможности.
На фигуре приведено устройство контроля, учета, планирования, мониторинга и прогноза при совершенствовании действий с ресурсами
Устройство состоит из трансформатора (объекта диагностирования) 1, блока сбора диагностических данных 2, состоящего из узла непрерывного контроля 3, узла периодического контроля 4, узла автоматического сбора данных 5, узла базы диагностических данных 6, блока сбора статистических данных 7, состоящего из узла базы данных эксплуатации 8, узла базы данных ремонтов 9, узла базы данных технического обслуживания 10, узла базы статистических данных 11, блока сбора паспортных данных 12, состоящего из узла базы паспортных данных 13, узла базы знаний и правил 14, блока единой информационной база данных 15, блока ввода данных на второй момент времени 16, состоящего из узла фиксирования фактических данных на второй момент времени 17, узла фиксирования существующих данных на второй момент времени 18, блока ввода данных на первый момент времени 19, состоящего из узла фиксирования фактических данных на первый момент времени 20, узла фиксирования существующих данных на первый момент времени 21, узла фиксирования различий величин 22, узла вычисления и сравнения параметров существующих и фактических величин 23, узла хранения данных 24, узла приема и передачи существующих данных 25, узла выбора и фиксирования данных на первый момент времени 26, блока мониторинга 27, блока обработки и оценки данных 28, блока прогнозирования данных 29, блока принятия решений 30, выхода 31 и выхода 32
Устройство работает следующим образом.
В момент времени Т1, с помощью узла непрерывного контроля 3, который представлен в виде комплекса средств съема (например, датчики) и узла периодического контроля 4, который представлен в виде комплекса средств съема (например, датчики) снимают необходимую информацию с объекта диагностирования 1, под которым понимается трансформатор, затем информация поступает в узел автоматического сбора данных 5 который представлен в виде комплекса средств учета (например, ПО) и следом происходит передача данных на вход узла базы диагностических данных 6, который представлен в виде комплекса средств учета (например, ПО). Выход узла 6 базы диагностических данных соединен с блоком единой информационной базы данных 15, который предназначен для сбора всей приходящей информации.
Выход блока единой информационной базы данных 15 соединен с узлом выбора и фиксирования данных на первый момент времени 26, в котором происходит выбор данных и фиксация их значений на первый момент времени. Фиксированная информация поступает на вход узла 25 приема и передачи данных, в котором определяется существующие данные на первый момент времени и передается в узел 18 фиксирования существующих данных, где происходит фиксирование величины данных на второй момент времени блока 16.
Информация о зафиксированной величине ресурсов поступает в узел 21 фиксирования существующих данных в первый момент времени, а затем - на вход узла 23 вычисления и сравнения параметров существующих и фактических данных. В узле 23 происходит расчет основных параметров трансформатора и определяются критические значения данных, затем результат поступает в узел 22 фиксирования различий данных, где с помощью программных (или других средств) фиксируются отклонения показателей. С узла 22 фиксирования различий данных информация параллельно поступает в узел 24 хранения данных, где с помощью программных (или других средств) фиксируются результаты для каждого цикла работ и блок 28 обработки данных, где можно наглядно увидеть всю текущую информацию в режиме реального времени. С блока 28 обработки данных и узла фиксирования различий величин информация передается в блок 27 мониторинга, который предназначен для определения состояния параметров в устройстве, управления процессами до получения полного согласования существующих показателей и фактических путем ввода в следующем цикле работ значений, полученных в предыдущем цикле.
Затем с выхода блока 27 мониторинга информация поступает в блок 29 прогнозирования данных, который предназначен для выявления перспектив развития действий с показателями при помощи сопоставления данных в каждом цикле работ. После анализа всей полученной информации составляется прогноз надежности трансформатора в блоке 29 прогнозирования данных, и по обратной связи передается в узел 11 базы статистических данных блока, предназначенный для сбора всей статистической информации. Также с выхода блока 27 мониторинга информация передается в блок 30 принятия решений, который предназначен для обработки полученных данных и по связи 32 для реализации дальнейших действий с результатами (например, предлагается решение проблемы, даются рекомендации, руководитель, зная эту информацию, может принять решение и спланировать свои действия по производству ремонтных или монтажных работ).
В момент времени Т2 информация поступает с параллельно соединенных узла данных эксплуатации 8, в котором содержится информация по эксплуатации трансформаторов, узла данных ремонтов 9, в котором содержится информация по ремонтам трансформаторов, узла базы данных технического обслуживания 10, в котором содержится информация по техническому обслуживанию трансформаторов, откуда происходит передача данных в узел базы статистических данных 11.
В узле базы паспортных данных 13, представляющем собой информацию с техническими характеристиками трансформаторов и узле знаний и правил 14, представляющем собой нормативную информацию (ГОСТы, стандарты) автоматически подбирается информация для объекта диагностирования, выходы этих узлов, соединены с блоком единой информационной базы данных 15. С выхода блока 15 единой информационной базы данных информация поступает в узел 17 фиксирования фактических данных на второй момент времени, в котором происходит фиксация фактических данных, а затем передается в узел 20 фиксирования фактических данных на первый момент времени. Далее информация о полученных данных поступает в узел 22 фиксирования различий величин, после чего передается узел 23 вычисления и сравнения параметров существующих и фактических данных. В узле 23 происходит расчет основных данных трансформаторов, смоделированных ранее, и результат сравнивается с ранее поступившими данными. Если существующие данные не совпадает с фактическими, то происходит коррекция блока 27 мониторинга и соответственно блока 30 принятия решения и блока 29 прогнозирования данных. После этого фактические данные принимаются данными на первый момент времени. Если существующая величина ресурса совпадает с фактической, то в блоке 27 мониторинга не происходит никаких изменений.
Входом предлагаемого устройства является вход 8, 9, 10, 13, 14, выходом является выход 31 и 32.
Предлагаемое устройство позволяет снизить аварийность за счет повышения достоверности диагностического контроля технического состояния устройств, повысить ресурс оборудования и снизить затраты на его ремонт и техническое обслуживание до 30%.