Оценка эффективности структуры автоматизированной системы управления движением судов

налом для анализа результатов измерений. Таким образом, сам процесс анализа может быть запущен (инициирован) пользовательским приложением (в том числе удаленно, по сети Internet), которое будет при этом выступать в качестве тонкого клиента. Это открывает возможность работы с одним расчетным центром для нескольких рабочих мест, имеющих свои архивы наблюдений. Для передачи и хранения результатов использована возможность работы с универсальным форматом базы данных, совместимым с MS "Access", который позволит хранить большие объемы информации по истории сразу всех обследованных контактных соединений энергопредприятия, а также импортировать данные из большинства распространенных электронных источников, таких как Access, Excel, CSV и т.д.

Основными преимуществами приведенной методики и ее программной реализации являются:

- применение метода неразрушающего контроля для ответственного оборудования, находящегося в эксплуатации;

- возможность импорта измеренных значений из большинства распространенных форматов данных, используемых при обследованиях;

- совместимость расчетного модуля с различными способами сбора данных результатов измерений, независимость от способа получения данных и независимость от вида ресурсного параметра (это могут быть регулярные замеры сопротивления, температуры, падения напряжения);

- способность системы хранить весь объем собираемой информации по нескольким объектам

в течение всего срока наблюдения (несколько лет);

- возможность предоставлять ретроспективный анализ данных за какой-либо определяемый пользователем промежуток времени;

- рассчитывать ошибку в предсказании остаточного ресурса контактного соединения;

- производить самокоррекцию по мере получения новых данных.

В работе показано, что прогнозирование остаточного ресурса разборных электроконтактных соединений возможно по результатам периодического мониторинга ресурсного параметра соединения в процессе его эксплуатации. Разработанная система не требует большого объема статистической информации и позволяет прогнозировать остаточный ресурс конкретного соединения с учетом особенностей его эксплуатации, при этом сравнение прогноза с экспериментальными данными дает хорошие результаты. Описанная методика и ее программная реализация позволяют обоснованно назначать сроки очередного профилактического обследования, ремонта или замены электроконтактного соединения.

Список литературы

1. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. - М.: Мир, 1974.

2. Боровиков В.П., Ивченко Г.И. Прогнозирование в системе STATISTICA в среде WINDOWS. - М.: Финансы и статистика, 2006.

3. Измайлов В.В., Новоселова М.В., Наумов А.Е. Применение статистических методов для прогнозирования остаточного ресурса электроконтактных соединений // Электротехника. - 2008. -№1. - С. 51-57.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ

Ю.Г. Вишневский, к.т.н.

Автоматизированная система управления движением судов (АСУДС) как многоканальная информационно-техническая система (ИТС) состоит из ряда пунктов приема, обработки и передачи информации. Характер структуры системы в значительной степени определяет ее эффективность.

Из-за отказов отдельных элементов происходит деформация структуры и, как следствие, уменьшение или изменение информационных потоков на выходе системы.

Общее решение задачи оценки эффективности структуры АСУДС можно получить, используя лишь топологический подход, представив структурную схему системы в виде графа, где в качестве вершин приняты подсистемы АСУДС, которые

рассматриваем как элементы информационно-технической системы, а в качестве ветвей - связи между элементами (см.: Вишневский Ю.Г., Сикарев А.А. «Поля поражения сигналов и электромагнитная защищенность информационных каналов в АСУДС». - СПб: Судостроение, 2006). Располагая графом системы, можно оценить долю средних потерь информации в системе из-за деформации структуры, вызванной ненадежностью ее элементов и воздействием взаимных помех, а также оценить информативную значимость любого из входов (каналов) системы. Относительная величина этих потерь с учетом чисто структурных коэффициентов может служить мерой качества - мерой эффективности ИТС по ее структуре. Эффективность подобной ИТС может быть определена по формуле:

т

е = £

j=l

где т - число ветвей графа; Zj - информативная значимость входа (канала) системы, то есть значимость информации, поступающей от одного датчика; к - число линий (каналов) информационной связи "вход-выход", отсекаемых по причине отказа (обрыва) j-й ветви графа; Дк) - функция информационного веса j-й ветви графа; г - ранг j-й ветви графа.

Величина Zj, определяющая информативную значимость входа системы, равна той части потока информации, которая проходит через этот вход системы (входами-датчиками считаем телеуправляемые радиотехнические посты - ТРТП).

В случае равнозначности входов, то есть отсутствия приоритета в потоках информации от каждого из п датчиков (нижний уровень иерархии), величина Zj будет одинакова и равна Zj=1/n. При этом считается, что сумма Zj на каждом уровне иерархии равна единице.

Функция Дк), отражающая информативный вес данной ветви графа в информационной линии "вход-выход" системы, принимается пропорциональной квадрату числа входов (датчиков), отсекаемых от выхода системы по причине отказа j-й ветви графа. Квадратичная зависимость принята для повышения чувствительности функции к изменению структуры.

Ранг г ветви графа, принятый в качестве структурной меры значимости (доминирования), представляет собой относительный показатель влияния данной ветви графа в структуре ИТС.

Представление ветви графа как участка линии информационной связи позволяет переходить от чисто структурных понятий к функциональным.

Определим величину структурной эффективности е, согласно (1), для различных вариантов ветвящихся структур АСУДС, имеющих шесть

б) - Я к в)

Различные варианты структур АСУДС с шестью входами

входов и один выход (см. рис.). Чем меньше величина е, тем лучше структура системы, то есть чем меньше последствия от ненадежности элементов или воздействия взаимных помех, тем выше ее эффективность. Однако для целей анализа структуры, ее оптимизации и сравнимости с другими относительными критериями (например, электромагнитной эффективностью КЭМЗ) следует применять нормированную величину структурной эффективности е , вычисляемую по формуле:

е*=1/

тч *

В таком представлении величина е изменяется в пределах 0-1. Нормированная величина е приведена в таблице в соответствии с оцениваемыми структурами.

Таблица

Структура АСУДС е * е

а 7 0,543

б 4 0,624

в 3 0,676

Таким образом, чувствительность величины е к изменениям в структуре АСУДС показывает ее пригодность для использования в качестве меры эффективности структур ИТС. Анализируя данные значения е*, можно утверждать, что большим *

значениям е соответствуют лучшие структуры АСУДС.

CHСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ

А.В. Еделев, к.т.н.; Н.М. Береснева

При исследованиях развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России и ее регионов необходим учет требований энергетической безопасности (ЭБ). При этом под ЭБ понимается состояние защищенности страны и ее граждан, общества, экономики от угрозы дефицита в обеспечении энергоресурсами приемлемого качества в нормальных и чрезвычайных обстоятельствах, а также от угрозы нарушения стабильности топливо- и энергоснабжения. Исследования проводятся с помощью много-

численных вычислительных экспериментов на базе моделей функционирования и развития ТЭК страны, позволяющих комплексно оценить условия развития энергетики и предпочтительность сценариев ее развития. В результате исследования формируются предложения по обеспечению ЭБ на основе суждений об индикаторах ЭБ и их пороговых значений.

Одна из схем исследования, позволяющая в наиболее полном объеме рассмотреть тенденции развития ТЭК с позиций ЭБ, опирается на использование