автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Процедуры испытаний измерительного программного обеспечения

На правах рукописи

'Я?-/' # уутс^

005055560 б"

Злыгостева Галина Витальевна

ПРОЦЕДУРЫ ИСПЫТАНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Специальность: 05Л 1.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 НОЯ 2012

Томск

-2012

005055560

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"

Научный руководитель: Муравьев Сергей Васильевич,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Шидловский Станислав Викторович,

доктор технических наук, заведующий лабораторией реконфигурируемых высокопроизводительных систем Национального исследовательского Томского государственного университета

Майстренко Андрей Васильевич,

кандидат технических наук, доцент кафедры электронных устройств автоматизации и управления Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники

Ведущая организация: Институт проблем управления

им. В.А. Трапезникова РАН, г. Москва

Защита состоится 18 декабря 2012 г. в 17.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.09 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении ВПО "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" по адресу: Россия, 634028, г.Томск, ул. Савиных- 7, ауд. 215 (актовый зал).

С диссертационной работой можно ознакомиться в научно-технической библиотеке -Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" по адресу: г.Томск, ул. Белинского, 55.

Автореферат разослан /■? ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент 'чЗм^/- —Винокуров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Программное обеспечение является неотъемлемой частью современных ехнических средств, предназначенных для измерений, контроля и мониторин-1 сложных и крупных промышленных объектов, включая опасные, коммерче-кого учета различных ресурсов и др. Под измерительным программным обес-ечением (ИПО) понимаются программы (совокупность программ) средств из-:ерений, технических систем и устройств с измерительными функциями, реа-изующие сбор, передачу, обработку, хранение и представление измерительной нформации, а также программные модули и компоненты, необходимые для iyакционирования этих программ.

Программное обеспечение средств измерений, испытаний и контроля, редоставляя возможность выполнения их основных функций, в случае невы-вленных ошибок может быть причиной серьезного социального и/или эконо-[ического ущерба. Необходимость и сравнительная простота модернизации рограммного обеспечения, добавление новых функций и расширение измери-ельных задач могут приводить к изменению характеристик программ и редств измерений (СИ), снижая достоверность результатов. Кроме того, воз-южна фальсификация результатов измерений и несанкционированный доступ : настройкам программного обеспечения и данным. Таким образом, ИПО влия-т на окончательный результат и погрешность измерений и степень этого пияния должна оцениваться. Процедура такого оценивания реализуется в юрме испытаний измерительного программного обеспечения.

Проблеме испытаний ИПО в последние годы уделяется самое серьёзное нимание со стороны авторитетных международных метрологических органи-аций (OIML, WELMEC, СООМЕТ) и национальных метрологических инсти-утов (NPL, РТВ, NIST, ВНИИМС, ВНИИМ им. Д.И. Менделеева). Несмотря ia наличие нормативных документов по испытаниям ИПО, при разработке до-:ументации и проведении испытаний возникают проблемы, связанные с несогласованностью и несовершенством этих документов. Требуют решения задачи фактического применения существующих рекомендаций, уточнения процедур (спытаний на законодательном уровне, разработки конкретных методик испы-аний измерительного программного обеспечения, используемых в различных )бластях промышленности, и т.д.

Проблема выбора требований и методов испытаний ИПО определяется многообразием технических средств. В результате испытаний должно быть установлено, что измерительное программное обеспечение соответствует требованиям нормативных документов и обладает заявленными характеристиками. Для установления такого соответствия необходимо выбрать процедуру испытаний, определить требования и методы испытаний, разработать программу и методику испытаний, согласующуюся с нормативными документами и учитывающую современные требования, предъявляемые к ИПО.

Тема диссертационной работы разрабатывалась в рамках одного из с новных направлений научной деятельности Томского политехнического ун верситета "Методы и технические средства измерения и контроля физичесю величин на основе новых эффектов и информационных технологий".

Целью диссертационной работы является совершенствование метод логических основ и разработка практических рекомендаций для проведения и пытаний измерительного программного обеспечения различного назначения областей применения, соответствующих современным требованиям к метрол гическому обеспечению средств измерений, испытаний и контроля.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующ] задачи исследования:

1 Формирование стратегии испытаний измерительного программного обесг чения на основе анализа нормативной документации и рекомендаций межд народных организаций по метрологии.

2 Построение базовой модели процедуры испытаний измерительного пр граммного обеспечения для систематизации процедур испытаний.

3 Разработка типовой программы и методики испытаний (ПМИ) измерите! ного программного обеспечения и ее практическая апробация.

4 Разработка и экспериментальные исследования метода проверки функц] ИПО по уменьшению систематической погрешности результатов измерен] аппаратно-программных комплексов.

Методы исследования. При решении поставленных задач в работе i пользованы: методы теории вероятности и математической статистики, мето; стандартизации, теоретической и прикладной метрологии. Методы исследо! ний основываются на концепциях процессного подхода и модели взаимодейс вия открытых систем. Обработка результатов измерений и вычислений выпс нена с использованием стандартных программных пакетов MatchCAD и Л crosoft Excel. Испытания ИПО и экспериментальные исследования проводили в производственных и лабораторных условиях.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась проведени испытаний ИПО и экспериментальных исследований с применением лицеи; онного ПО и средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку.

Научная новизна работы

1 На основании анализа нормативных документов и экспериментальных i следований предложена базовая концептуальная модель процедуры испьг ний, отвечающая современным требованиям к измерительному программь му обеспечению.

2 Разработана типовая ПМИ измерительного программного обеспечен) включающая основные элементы базовой концептуальной модели и поз1 ляющая значительно сократить время разработки документации на п| граммное обеспечение конкретных средств измерений.

3 Предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений.

Практическая ценность работы. Разработанные в ходе диссертационных исследований базовая концептуальная модель, типовая программа и методика испытаний ИПО успешно апробированы в Государственном центре испытаний средств измерений ФБУ "Томский ЦСМ" при испытаниях встроенного и автономного измерительного программного обеспечения в целях аттестации, сертификации и утверждения типа более 30 средств измерений.

Результаты работы могут найти применение при разработке и испытаниях ИПО измерительных систем на базе интеллектуальных датчиков, контроллеров и других средств с встроенным и автономным ИПО. Такие системы функционируют на производствах с непрерывным технологическим циклом в нефтегазовом комплексе, химии, металлургии, электро- и атомной энергетике, на транспорте. Они могут входить в состав более сложных структур: информационно-измерительных систем, автоматизированных систем управления, контроля, диспетчерского управления, систем коммерческого учета электрической и тепловой энергии, систем диагностики, SCADA и других систем.

Реализация и внедрение результатов работы. Типовая программа и методика испытаний ИПО применяется в ФБУ "Томский ЦСМ" в качестве внутреннего документа системы менеджмента качества - инструкции И 04-10-2010 "Типовая программа и методика испытаний программного обеспечения средств измерений". Результаты диссертационной работы использованы! при разработке документации и проведении испытаний ИПО средств измерений и измерительных систем, разработанных предприятиями Томской области: ООО НПП "Томская электронная компания", ЗАО "ЭлеСи", ЗАО "НПФ "МИКРАН",

000 "НПП "Томьаналит", ООО "Конто-Сервис", ООО ТНПВО "СИАМ" и др.

Акты внедрения приложены к диссертационной работе.

Положения, выносимые на защиту

1 Предложенная на основании анализа международных и отечественных нормативных документов базовая концептуальная модель процедуры испытаний включает в себя все необходимые и достаточные элементы для проведения испытаний ИПО: объект испытаний, требования, методы и нормативные документы, ПМИ, испытатель и результат испытаний. |

2 Разработанная типовая программа и методика испытаний позволяет значительно сократить время на разработку документов, проведение испытаний, является инструментом повышения качества проводимых в области испытаний ИПО работ. Типовая ПМИ может использоваться как разработчиками ИПО, так и испытателями при проведении испытаний встроенного и авто-

немного измерительного программного обеспечения вне зависимости от выбранного типа процедуры. 3 Предложенный метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений, позволяет повысить достоверность функциональных проверок измерительного программного обеспечения.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• III Международная научно-техническая конференция "Метрологическое обеспечение измерительных систем", г. Пенза, 2006 г.;

• XXIV Международная научно-практическая конференция по метрологии, г. Санкт-Петербург, 2006 г.;

• XIII и XVI Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", г. Томск, 2007 и 2010 гг.;

• XI Всероссийская научно-техническая конференция "Метрологическое обеспечение учета энергетических ресурсов", г. Анапа, 2009 г.;

• I Научно-практическая конференция "Информационно-измерительная техника и технологии", посвященная 50-летию кафедры "Информационно-измерительная техника" Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Томск, ТПУ, 2010 г.

По результатам работы автор был признан победителем в следующих конкурсах:

• Конкурс "Индивидуальный грант молодого учёного Томского политехнического университета", 2010 г.

• Всероссийский конкурс "Инженер года" по версии "Инженерное искусство молодых" в номинации "Приборостроение и диагностика", 2011 г.

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 11 публикациях: четыре статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК, в том числе одна статья в зарубежном издании (импакт-фактор 0,764), включенном в систему цитирования Science Citation Index Expanded (база по естественным наукам); семь статей в сборниках трудов международных и российских конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и электронных ресурсов из 154 библиографических ссылок и приложений. Работа содержит 175 страниц основного текста, включая 38 рисунков и 54 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель исследований, определены решаемые задачи, указаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе "Анализ требований к измерительному программному обеспечению" выполнен анализ международных и отечественных документов, распространяющихся на программное обеспечение, обсуждаются классификация и назначение уровней проверки и защиты, приведен обзор методов испытаний и требований к НПО, а также предложена синтезирующая эти требования

стратегия испытаний.

Прежде чем определять требования к НПО, подлежащие проверке, необходимо выявить особенности объекта испытаний (классифицировать НПО) и назначить уровни проверки и защиты. Многообразие видов НПО обусловлено многофункциональностью разрабатываемых программ, особенностями реализации алгоритмов, различными областями применения средств измерений и измерительных систем (ИС). Недостатками рассмотренных в работе схем классификации НПО являются: избыток классификационных признаков, невозможность практического применения классификаций для определения уровней проверки, защиты и установления набора требований к НПО, а также несогласованность с отечественными нормативными документами.

Рассмотрены требования и методы испытаний НПО, регламентированные международными и отечественными документами. Удобным для практического применения при испытаниях НПО международным документом является руководство 1¥ЕЬМЕС 7.2. Однако его недостатками для применения в Российской Федерации являются: рекомендательный характер документа! несогласованность с отечественными нормативными документами в этой области, а также отсутствие оценки влияния ИПО на метрологические характеристики (МХ) средства измерений. '

На территории РФ обязательные требования к ИПО устанавливаются Федеральным законом РФ "Об обеспечении единства измерений" для средств измерений, используемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. В стандарте ГОСТ Р 8.654-2009 приведены общие и специальные требования к программному обеспечению средств измерений, обусловленные необходимостью оценки влияния ПО на метрологические характеристики СИ и защиты обрабатываемой информации, в том числе измерительной, от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Все методы испытаний ИПО условно делят на три группы: проверка документации, функциональные проверки и анализ исходного кода.

На основании рассмотренных требований и методов испытаний сделан вывод о несогласованности ГОСТ Р 8.654-2009 и методики аттестации (испытаний) МИ 2955-2010 (МИ 3286-2010), которая не содержит методы испытаний на соответствие специальным требованиям.

Анализ нормативных документов, существующих классификаций ИПО, требований и методов испытаний позволил предложить стратегию испытаний измерительного программного обеспечения, которая охватывает все необходимые и достаточные элементы испытаний. Каждому этапу стратегии соответствуют необходимые для испытаний средства, документация и участники испытаний: заявитель; испытатель; контролирующие органы. Стратегия включает в себя следующие основные этапы:

1) заявитель определяет цель (тип процедуры) испытаний в соответствии с требованиями законодательных и нормативных документов;

2) испытатель и заявитель классифицируют ИПО для уточнения характеристик, назначения уровней проверки и защиты, установления требований;

3) заявитель подает заявку с уточненными характеристиками ИПО;

4) испытатель рассматривает заявку и назначает экспертов для проверок;

5) испытатель и заявитель разрабатывают ПМИ, проводят метрологическую экспертизу документации и ИПО, исследуют расчетные алгоритмы, реализованные в ИПО, методы и способы идентификации, защиты и т.д.;

6) испытатель после утверждения ПМИ проводит испытания ИПО (при высоком уровне проверки анализирует фрагменты исходного кода);

7) испытатель оформляет результаты испытаний ИПО и направляет их для проведения экспертизы в контролирующие организации, назначаемые в соответствии с выбранным типом процедуры;

8) контролирующий орган при положительных результатах испытаний выдает соответствующий типу процедуры документ.

Стратегия испытаний утвержденного (ранее испытанного) ИПО отличается от приведенной выше заменой этапа разработки ПМИ на проведение метрологической экспертизы с целью анализа внесенных изменений и оценки их влияния на расчетные алгоритмы (метрологические СИ). Объём проводимых испытаний зависит от причины испытаний и проводится либо в полном объёме либо только в 'части вносимых изменений.

Предложенные стратегии испытаний положены в основу разработки концептуальной модели процедуры испытаний ИПО.

Во второй главе "Разработка типовой программы и методики испытаний измерительного программного обеспечения" приведена базовая концептуальная модель процедуры испытаний, предложенная на основании анализа нормативных документов и отвечающая современным требованиям к ИПО. На основе концептуальной модели систематизированы и описаны основные особенности процедур испытаний.

Предложенная выше стратегия испытаний принимает в расчет три типа процедуры испытаний ИПО: аттестации, сертификации и испытаний ИПО при утверждении типа средств измерений. В результате любого из трёх типов процедур должно быть установлено соответствие ИПО определенным требованиям. Предложена общая схема проведения испытаний, применимая для случаев как впервые испытываемого ИПО, так и ранее испытанного, но подвергнутого изменениям (рисунок 1).

1. Подача заявки на проведение испытаний

2. Рассмотрение материалов заявки на соответствие установленным требованиям -----_____ ИПО уже было испытано? _________

Нет • ~ --- 3. Разработка и утверждение программы и методики испытаний ____— Да ; 6. Согласование (дополнение) существующей программы и методики испытаний

4. Метрологическая экспертиза документации и ИПО

7. Проверка соответствия ИПО ранее испытанному

5. Проведение испытаний согласно утвержденной ИМИ

8 Оформление и утверждение протокола и акта испытании

9. Экспертиза материалов испытаний и выдача Заявителю документа (свидетельства или сертификата)

Рисунок 1 - Общая схема проведения испытаний ИПО

Этапы 1-2 и 8-9 на рисунке 1 являются одинаковыми для обоих случаев испытаний. Этапы 3-5 содержат проверку соответствия документации ИПО требованиям нормативных документов и проведение испытаний. Этапы 6-7 содержат проверку соответствия заявленного программного обеспечения ранее испытанному.

При проведении практических испытаний разрабатываемого и эксплуатируемого измерительного программного обеспечения, объем которых в масштабе страны может быть достаточно велик, общая схема (рисунок 1) не обеспечивает требуемую детализацию. Поэтому существует необходимость в концептуальной модели процедуры испытаний ИПО, которая содержала бы элементы, позволяющие определять тип процедуры (аттестация, сертификация или испытания ИПО при утверждении типа СИ) и анализировать ее особенности с единых позиций процессного подхода.

Предложенная в работе концептуальная модель (рисунор 2) охватывает необходимый и достаточный набор элементов процесса испытаний ИПО в отличие от действующих нормативных и рекомендательных документов.

Объект испытаний

\

Средство

измерений

Программное Я

обеспечение

/

Требования к ИПО

Методы испытаний

Нормативные документы

Программа и методика испытаний

Порядок проведения испытаний

г

Результат испытаний

Рисунок 2 - Базовая концептуальная модель процедуры испытаний ИПО

Элементы разработанной модели взаимодействуют друг с другом следующим образом:

• заявитель при составлении заявки выбирает тип процедуры (цель) испытаний в зависимости от конкретного объекта испытаний, области его применения, выполняемых функций и т. д.;

• на основании выбранного типа процедуры, описания объекта испытаний, назначенных уровней проверки и защиты, реализованных в ИПО расчетных алгоритмов, методов идентификации и защиты испытатель определяет набор требований к ИПО, методы испытаний, перечень нормативных и иных документов, на соответствие которым необходимо проверить ИПО, а также порядок проведения испытаний;

• руководствуясь выбранными требованиями и методами испытаний, нормативными документами, испытатель самостоятельно или совместно с заявителем разрабатывает и утверждает программу и методику испытаний-,

• испытания ИПО проводит уполномоченная организация - испытатель - в соответствии с установленным порядком и типом процедуры испытаний;

• результатом испытаний является документ, выдаваемый в соответствии с принятым порядком и соответствующий выбранному типу процедуры.

Выбор той или иной процедуры испытаний определяется требованиями законодательных и нормативных документов, а также желанием разработчика (пользователя) ИПО подтвердить его соответствие установленным требованиям. В работе в соответствии с основными элементами концептуальной модели приведены описания всех трёх типов процедур. Пример такого описания для процедуры испытаний ИПО при утверждении типа комплексов измерительно-вычислительных МикроТЭК-09 (ООО НПП "ТЭК") приведён в таблице 2.

В диссертационной работе в соответствии с базовой концептуальной моделью разработана типовая программа и методика испытаний ИПО, которая имеет универсальный характер и может применяться для всех типов процедур. Из анализа существующих стандартизованных программ испытаний ИПО следует необходимость разработки структуры типовой ПМИ, которая должна содержать следующие основные разделы:

- объект и цель испытаний;

- нормативные ссылки;

- термины, определения и сокращения;

- перечень документации, аппаратного и программного обеспечения;

- требования к ИПО;

- порядок проведения испытаний;

- методы испытаний;

- оформление результатов испытаний;

- приложения.

Предложенная структура типовой ПМИ учитывает основные требования и особенности ИПО и соответствует основным элементам концептуальной модели процедуры испытаний: объект испытаний, требования к ИПО и соответствующие им методы испытаний, порядок проведения и результаты испытаний.

Сущность ПМИ определяется установленным набором требований к испытываемому ИПО. В работе общие и специальные требования стандарта ГОСТ Р 8.654-2009 дополнены требованиями к функционированию, которые определяет организация-заявитель на стадии разработки технического задания программного обеспечения или средства измерений, а также требованиями, учитывающими специфические особенности ИПО и СИ (рисунок 3).

Рисунок 3 - Требования к ИПО

В отличие от существующих методик МИ 2955-2010 и МИ 3286-2010, разработанная типовая программа и методика испытаний ИПО обеспечивает полное соответствие методов испытаний ИПО проверяемым требованиям; впервые включает в себя проверку правильности функционирования ИПО и методы испытаний на соответствие специальным требования^. Разработанная ПМИ удобна для применения разработчиками ПО, испытателями и контролирующими органами на разных стадиях жизненного цикла ИПО, обеспечивает значительное сокращение времени на разработку документации и проведение испытаний ИПО. Она подходит для любого типа процедур испытаний и может служить инструментом повышения качества разработки и проверки ИПО.

В третьей главе "Апробация типовой программы и методики испытаний" приведены результаты испытаний ИПО средств измерений и измерительных

систем для всех типов процедур.

Приведены результаты практических испытаний ИПО следующих СИ:

• теплосчетчика ТСШ-1М-02 (теплосчетчика);

• измерительно-вычислительного комплекса МикроТЭК-09 (ИВК);

• систем измерений количества и показателей качества нефти (СИКН);

• автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учёта электрической энергии (АИИС КУЭ);

• автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Согласно стратегии, приведенной в главе 1, после классификации ИПО назначаются уровни его проверки и защиты и устанавливаются наборы проверяемых требований (таблица 1).

Таблица 1 - Классификация и установление требований к испытанному ИПО

Вид ИПО Встроенное ИПО Автономное ИПО

СИ с индикацией ИПО* ИПО** модифицируемое

коммерческое модифицируемое целевое модифицируемое

Название ИПО ПО теплосчетчика ПО ИВК ПО АИИС КУЭ ПО АСУ ТП ПО СИКН

Тип процедуры испытаний ИПО Сертификация Испытания ИПО при утверждении типа СИ Аттестация

Уровни проверки и защиты

Уровень проверки средний средний средний средний

Уровень защиты А С С С С

Общие требования, предъявляемые к ИПО

Документация + + + + +

Функционирование ИПО + + + - +

Влияние ИПО на МХ средства измерений + _* - +

Разделение ИПО - + + - +

Структура ИПО - + + + +

Идентификация ИПО + + + + +

Зашита ИПО и данных + + + + +

Специальные требования, предьявляемые к ИПО

Хранения данных + - - - -

Передача данных - - - - +

Обновление (загрузка) ИПО . - - - - -

Примечание - В таблице приняты следующие обозначения: * - влияние ИПО учтено при определении метрологических характеристик СИ, ** - ИПО не выполняет функцию обработки измерительной информации

При проведении испытаний проверялось соответствие программного обеспечения приведенным в таблице 1 требованиям. Рассмотрим особенности испытаний встроенного и автономного ИПО на двух примерах: ИВК и СИКН.

Встроенное ИПО ИВК функционирует под управлением операционной системы MS Windows СЕ, что позволило разработчикам (ООО НПП "ТЭК", г.Томск) выполнить разделение на метрологически значимую и незначимую части ИПО на "высоком" уровне по МИ 2955-2010. ПО ИВК предназначено для измерений, вычислений, индикации, архивирования параметров нефти при коммерческом и оперативном учёте, а также управления режимами работы систем измерений количества нефти. Цель проведения испытаний - идентификация программного обеспечения и оценка его влияния на MX ИВК. Испытания проводились ГЦИ СИ ФБУ "Томский ЦСМ" на базе ООО НПП "ТЭК".

В таблице 2 приведены основные элементы процесса испытаний ПО ИВК в соответствии с базовой концептуальной моделью (рисунок 2) и классификацией ИПО (таблица 1).

Таблица 2 - Испытания ИПО при утверждении типа ИВК

S

§

«

Требования к ИПО:

- степень соответствия ИПО сопровождающей документации;

- правильность функционирования ИПО;

- разделение ИПО;

- структура ИПО;

- идентификационные данные ИПО;

- уровень защиты ИПО и данных

Программа и методика испытаний

Программа испытаний в целях утверждения типа, утвержденная ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ» в июне 2011 г.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.664, МИ 3290, МИ 3286, Р 50.2.077 и др.

Испытания ИПО при утверждении типа ИВК

Порядок проведения испытаний I Подача заявки на проведение испытаний в целях утверждения типа ИВК.

2. Рассмотрение заявки и принятие решения о возможности проведения испытаний ИВК.

3. Разработка, согласование и утверждение программы испытаний в целях утверждения типа ИВК.

4. Проведение испытаний ИПО при испытаниях типа ИВК.

5. Разработка по результатам испытаний проекта описания типа (МИ 3290-2010) и утверждение методики поверки.

6. Оформление результатов испытаний в виде протокола испытаний ИПО

(Р 50.2.077-2011) и акта испытаний ИВК (МИ 3290-2010).

7. Направление материалов испытаний и документации на ИВК для проведения экспертизы в ФГУП "ВНИИМС".

. Проведение экспертизы и оформление Госстандартом свидетельства об утверждение типа ИВК

Испытатель ГЦИ СИ ФБУ "Томский ЦСМ"

Результат испытаний Протокол и акт испытаний ИВК

Свидетельство об утверждении типа, выданное Росстандартом (номер в Госреестре СИ 48147-И)

Особенностью испытаний автономного ИПО СИКН является оценивание его влияния на выполнение метрологически значимой функции "Выполнение поверки преобразователей расхода турбинных по МИ 1974". Оно проводилось в режиме имитации сигналов датчиков давления, температуры, расхода, плотности и трубопоршневой поверочной установки методом сравнительных испытаний с применением опорной программы, разработанной в стандартном пакете Microsoft Excel. Экспериментальная проверка алгоритмов поверки преобразователей расхода (ПР) позволила выявить ошибку в нормативном документе МИ 1974-2004 и его несоответствии стандарту ГОСТ 8.207-76 по обработке результатов прямых измерений с многократными наблюдениями. В рекомендациях МИ 1974-2004 отсутствовало условие для расчета границ погрешности ПР при пренебрежении неисключенной систематической составляющей. В этом случае при функциональной проверке реализованного алгоритма поверки получали погрешность ПР, равную нулю, а не границам случайной составляющей погрешности согласно ГОСТ 8.207-76.

Полученные результаты практической апробации позволили выполнить анализ типичных ошибок (проблем), возникающих при проведении испытаний

измерительного программного обеспечения. Установлено, что основные ь, блемы и затруднения возникают из-за отсутствия реализации требований ИПО, и как следствие, невозможности их проверки, недостатка методическ! материалов по проведению испытаний, а также нежелания разработчиков С проводить экспертизу и проверку ИПО на всех стадиях его жизненного цикла соответствии с требованиями отечественных нормативных документов и ме> дународных рекомендаций.

В четвертой главе "Проверка функции ИПО по уменьшению системат ческой погрешности результатов измерений" предложен и апробирован мет< экспериментальной проверки функции ИПО по уменьшению систематическс погрешности результатов измерений, основанный на обратном преобразована

Одной из необходимых функций измерительной системы является авт матическая коррекция результатов измерений с помощью встроенных этало ных мер. Реализуемые на основе этих функций процедуры калибровки и авт калибровки измерительных каналов систем обеспечивают сокращение ресу сов, повышение точности и достоверности результатов измерений. Таким обр зом, в состав необходимых функциональных проверок при испытаниях ИГ] необходимо включать проверку правильности реализации и выполнения алг ритмов повышения точности измерений.

В работе рассмотрен алгоритм уменьшения систематической погреши сти, в котором коррекцию результата измерений проводят за два такта с V пользованием мультипликативных арифметических операций (возведение

квадрат и деление):

1) измеряют величину х, цифровой код результата измерений у{ запом нают и подают на вход обратного преобразователя, в качестве которого мож быть использован цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);

2)измеряют величину уи цифровой код результата измерений^ запом нают и используют для вычисления скорректированного результата измерен ус по формуле:

Для проверки функции ИПО, реализующей указанный алгоритм, преда жен метод, использующий вместо ЦАП прецизионную регулируемую mhoi значную меру, с помощью которой на первом этапе алгоритма формируе-аналоговый сигнал, равный измеренному значениюу\.

В работе рассмотрен канал косвенного измерения активного сопротив. ния, реализованный на базе двух 4,5-разрядных вольтметров В7-22А, из! ряющих напряжение и силу постоянного тока. Уменьшение систематичен погрешности результатов измерений канала производится с применением у занного выше алгоритма повышения точности. Экспериментальная прове] фактического уменьшения была проведена с помощью программируемого либратора тока и напряжения Fluke 5520А. Воспроизведение измеряемых з

чений активного сопротивления /?„ осуществлялось с помощью магазина сопротивления Р4831 с классом точности 0,02/2-Ю-6.

Пределы относительной погрешности каналов измерений тока и напряжения вольтметра определяются мультипликативной и аддитивной составляющими: 5]У = %; 63 =0,15 %; 5; = °'2^7п =0,5 %;5'2 =0,25 %, где

V и I — измеряемые значения напряжения и силы постоянного тока, и /п -верхние пределы измерений напряжения и силы постоянного тока вольтметра.

Сравнение точности результатов измерений сопротивления без коррекции и с коррекцией осуществлялось путем вычисления отклонений результатов косвенных однократных измерений сопротивления Я от номинальных значений ?н в диапазоне от 0,1 до 1,0 Ом. Измерения выполнялись при номинальном значении силы постоянного тока /„ = 100 мА. Результаты измерений напряжения, силы постоянного тока и вычислений сопротивления сведены в таблицу 3 и представлены на рисунке 4.

Таблица 3 — Экспериментальные данные

Ом Без поправки V,, В V: , в К, в Ом Л,,, Ом 5,% 6с, % 6»% бэс, %

V,, В Уг, В

0,1 0,0159 0,0160 0,0101 0,0102 0,010001 0,100899 0,100010 4,8635 0,1570 0,8991 0,0097

0,2 0,0259 0,0260 0,0201 0,0202 0,020000 0,200799 0,200005 2,8784 0,0449 0,3996 0,0024

0,3 0,0359 0,0360 0,0301 0,0302 0,030000 0,300699 0,300003 2,2167 0,0229 0,2331 0,0010

0,4 0,0460 0,0462 0,0402 0,0404 0,040001 0,401598 0,400010 1,8859 0,0149 0,3996 0,0024

0,5 0,0560 0,0562 0,0502 0,0504 0,050001 0,501499 0,500007 1,6873 0,0112 0,2997 0,0015

0,6 0,0660 0,0662 0,0602 0,0604 0,060001 0,601399 0,600006 1,5550 0,0091 0,2331 0,0010

0,7 0,0760 0,0762 0,0702 0,0704 0,070001 0,701299 0,700005 1,4605 0,0078 0,1855 0,0007

0,8 0,0860 0,0862 0,0802 0,0804 0,080000 0,801199 0,800004 1,3896 0,0069 0,1499 0,0005

0,9 0,0961 0,0964 0,0903 0,0906 0,090001 0,902098 0,900009 1,3344 0,0063 0,2331 0,0010

1,0 0,1061 0,1064 0,1003 0,1006 0,100001 1,001998 1,000008 1,2903 0,0059 0,1998 0,0008

Для всех Я„ в таблице 3 получены следующие результаты измерений силы постоянного тока: 1\ = 100,1 мА, /2 = 100,2 мА и 7С= 100,0001 мА. При воспроизведении на магазине сопротивления Р4831 значения сопротивления Яи, равного нулю, показание вольтметра составило 0,0058 В, вследствие влияния переходных сопротивлений контактов и соединительных проводов. Поэтому, значения напряжений У\ и У2 были получены из неисправленных данных (см. второй и третий слева столбцы таблицы 3) вычитанием поправки 0,0058 В.

V,

В таблице 3 значениям 11^=— соответствуют полученные эксперимен-

71

тально результаты измерений сопротивления без коррекции, значениям Кх - ——— результаты измерении сопротивления с коррекцией.

Из таблицы 3 видно, что несмотря на ограниченную разрешающую сп собность вольтметра, метод уменьшения погрешности работает и обеспечивае повышение точности измерений сопротивления не менее, чем на два порядка.

о я: Э

<L>

е-

0.10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Сопротивление R, Ом

Пределы погрешности измерений: (1) - без коррекции и (2) - с коррекцией; экспериментальная погрешность: (3) без коррекции и (4) - с коррекцией Рисунок 4-Зависимость теоретической погрешности измерений сопротивлеш

График 1 на рисунке 4 показывает изменение пределов относительнс погрешности измерений сопротивления без коррекции и построен по формуле

°'04+0 9

5V +5' _ 5^+5^ + 5; + 8'2 _ у ' _ 0,04+ 0,9-Г (

1 + 5' ~ l+Sj+SÍ, "

1,0075 1,0075-К График 2 на рисунке 4, показывает изменение относительной погреши сти измерений сопротивления с коррекцией и построен по формуле:

6Г5У

5 =

(l + 6v)2-8tv8v (1 + S1)

6J5'

is2

-5151

(

1 + -

- sis1

(1 + 61)2

Зависимости погрешностей экспериментальных результатов измерен сопротивления без коррекции и с коррекцией показаны на рисунке 4 (кривые и 4). Эти графики построены по формулам:

! /?„ - К R„

•100%, 8,

R„

•100%.

(

В ходе экспериментальных исследований установлено, что значение \ пряжения У2 может изменяться только в узком диапазоне (таблица 4):

I

Из этого факта следует значительное влияние случайной погрешности работоспособность метода уменьшения систематической погрешности. В с;

чае доминирования систематической составляющей над случайной (что имеет место в рассматриваемом эксперименте) метод обеспечивает значительное уменьшение значения систематической погрешности.

Таблица 4

Разность напряжений (К, - У»), В Л„=0,1 Ом (К= 0,01 В) Л„=1 Ом (К, = 0,1 В)

У,, в Уг, В 5эе, % У,, В У2, В 8зс, %

-0,0002 0,009В 0,0096 0,04157 0,0998 0,0996 0,0003

-0,0001 0,0099 0,0098 0,0101 0,0999 0,0998 0

0 0,0100 0,0100 0,0001 0,1000 0,1000 0,0001

0,0001 0,0101 0,0102 0,0097 0,1001 0,1002 0

0,0002 0,0102 0,0104 0,03836 0,1002 0,1004 0,0003

0,0003 0,0103 0,0106 0,08481 0,1003 0,1006 0,0008

Данные таблицы 4 и рисунка 5 показывают зависимость экспериментальной скорректированной погрешности измерений 5ЗС от отклонения (К, - Уи) в начале диапазона (Л„ = 0,1 Ом и Ун = 0,01 В, рисунок 5, а) и в конце диапазона (К = 1,0 Ом и У„ = 0,1 В, рисуиок 5, б). На графиках видно, что максимальная коррекция достигается, когда значение отклонения напряжения У, от номинального У„ изменяется от 0 до 0,0001 В.

-0,0003 -0,0002 -0,0001 О 0,0001 0,0002 0,0003 -0,0003 -0,0002 -0,0001 О 0,0001 0,0002 0,0003

Отклонение напряжения У, от Кк, В Отклонение напряжения У, от У„, В

(а)-случай Л„=0,1 Ом и Ун = 0,01 В; (б) - случай Л„= 1 Ом и У„ = 0,1 В Рисунок 5 - Зависимость погрешности 5ЭС от разности напряжений (К, — Ун)

В приложениях диссертации приведены акты внедрения результатов диссертационной работы в ФБУ "Томский ЦСМ", ООО НПП "ТЭК", ООО "Конто-Сервис" и свидетельства (сертификат), выданные по результатам испытаний автономного и встроенного программного обеспечения средств измерений и измерительных систем.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 На основании анализа нормативных документов предложена базовая концеп туальная модель процедуры испытаний, отвечающая современным требова ниям к измерительному программному обеспечению.

2 Разработана типовая программа и методика испытаний измерительного про граммного обеспечения, включающая основные элементы концептуально! модели процедуры испытаний и позволяющая значительно сократить врем: разработки программы и методики испытаний НПО конкретных СИ.

3 Предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных ка налов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преоб разовании и выполнении мультипликативных операций над исходными ре зультатами измерений.

4 Разработанная типовая программа и методика испытаний принята к приме нению в ФБУ "Томский ЦСМ" в виде внутреннего документа - инструкци: И 04-10-2010 "Типовая программа и методика испытаний программног обеспечения средств измерений".

5 Результаты диссертационной работы были использованы с 2009 г. при прс ведении испытаний автономного и встроенного измерительного программнс го обеспечения более 30 средств измерений и измерительных систем, в toi числе систем измерений количества и показателей качества нефти и kon плексов измерительно-вычислительных МикроТЭК-09 (ООО НПП "ТЭК" теплосчетчиков ТСШ-1М-02 (ООО "Конто-Сервис"); систем автоматизирс ванных информационно-измерительных коммерческого учета электрическо энергии; измерительных систем в составе АСУ ТП и др.

6 Материалы испытаний ИПО прошли экспертизу в компетентных организ; циях Росстандарта и подтверждены следующими документами: свидетельс вом об аттестации №АПО-007-11 и свидетельством об утверждении тиг ИВК, внесённого в Государственный реестр СИ под номером 48147-11.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Злыгостева Г.В., Чухланцева М.М. Современные подходы к атгестг ции программного обеспечения средств измерений // Измерительная технике - 2007. - № 5. - С. 65-68.

2 Злыгостева Г.В., Муравьев C.B. Обобщенная модель процедуры ж пытаний измерительного программного обеспечения // Известия Томского пс литехническогоуниверситета. - 2011. — Т. 318. — № 4. — С. 62-67.

3 Чухланцева М.М., Злыгостева Г.В., Артюхина Л.В. Аттестация прс граммного обеспечения систем учета нефти // Законодательная и прикладна метрология. - 2009. - № 4. - С. 22-24.

4 Muravyov S.V., Zlygosteva G.V., Borikov V.N. Multiplicative method for ■eduction of bias in indirect digital measurement result // Metrology and Measurement Systems. - 2011. - Vol. 18. - No. 3. - P. 481-490.

5 Злыгостева Г.В., Чухланцева M.M. Аттестация программного обес-течения средств измерений // Сборник трудов XXIV Международной научно-фактической конференции по метрологии. - Санкт-Петербург, 21-22 ноября >006. - СПб: Борей-Арт, 2006. - С. 40^5.

6 Злыгостева Г.В. Оценка качества программного обеспечения средств «мерений // Современные техника и технологии: сборник трудов XIII Между-ироднои научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, ТПУ, 26-30 марта 2007. - Томск: Изд. ТПУ, 2007. - Т. 2. -:. 339-340.

7 Злыгостева Г.В., Чухланцева М.М. Современные подходы к аттестации программного обеспечения средств измерений // Метрологическое обеспе-iение измерительных систем: сборник трудов III Международной научно-технической конференции. - Пенза, 2-6 октября 2006. - Пенза: ФГУ "Пензен-жий ЦСМ", 2006. - С. 31-36.

8 Злыгостева Г.В. Требования к программному обеспечению средств (змерений и измерительных систем // Журнал интеллектуальных технологий 'tech. - 2009. - № 14. - С. 50-55.

9 Чухланцева М.М., Артюхина Л.В., Злыгостева Г.В., Бедарева Е.В.

Испытания программного обеспечения средств учета энергоресурсов И Метро-югическое обеспечение учёта энергетических ресурсов: сборник трудов XI Всероссийской научно-технической конференции. - Анапа, 1-5 июня 2009. -1напа, 2009. - С. 67-70.

10 Злыгостева Г.В. Оценивание неопределенности измерений аппарат-ю-программных модулей фирмы National Instruments // Современные техника I технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, ТПУ, 12-16 ап->еля 2010. - Томск: Изд. ТПУ, 2010. - Т. 1. - С. 202-203.

11 Злыгостева Г.В. Опыт проведения испытаний аппаратно-грограммных средств систем учета энергоресурсов // Информационно-гзмерительная техника и технологии: сборник материалов I Научно-фактической конференции, посвященной 50-летию кафедры "Информацион-ю-измерительная техника" Национального исследовательского Томского по-!Итехнического университета. - Томск, ТПУ, 25-26 февраля 2010. - Томск: Ьд.ТПУ, 2010.-С. 83-85.

Подписано в печать 09.11.2012. Тираж 100 экз. Кол-во стр. 20. Заказ 51-12 Бумага офсетная. Формат А5. Печать RISO. Отпечатано в типографии ООО «РауШ мбх» ¡ Лицензия Серия ПД №12-0092 от 03.05.2001 г. 634034, г.Томск, ул. Усова 7, оф. 046. Тел. (3822) 56-44-54

Введение.

Глава 1 Анализ требований к измерительному программному обеспечению

1.1 Измерительное программное обеспечение и источники ошибок.

1.2 Анализ нормативных документов, распространяющихся на программное обеспечение.

1.3 Классификация измерительного программного обеспечения и назначение уровней проверки, соответствия и защиты.

1.4 Требования, предъявляемые к программному обеспечению.

1.5 Методы испытаний измерительного программного обеспечения.

1.6 Стратегия испытаний измерительного программного обеспечения.

1.7 Выводы к главе 1.

Глава 2 Разработка типовой программы и методики испытаний измерительного программного обеспечения.

2.1 Базовая концептуальная модель процедуры испытаний измерительного программного обеспечения.

2.2 Процедуры испытаний измерительного программного обеспечения.

2.2.1 Испытания ИПО при утверждении типа средств измерений.

2.2.2 Аттестация ИПО.

2.2.3 Сертификация ИПО.

2.3 Разработка типовой программы и методики испытаний ИПО.

2.3.1 Структура программы и методики испытаний.

2.3.2 Объект испытаний.

2.3.3 Требования к ИПО.

2.3.4 Методы испытаний.

2.3.5 Порядок проведения испытаний.

2.3.6 Результаты испытаний.

2.4 Выводы к главе 2.

Глава 3 Апробация типовой программы и методики испытаний.

3.1 Особенности испытаний автономного и встроенного измерительного программного обеспечения.

3.2 Результаты испытаний измерительного программного обеспечения.

3.2.1 Аттестация ПО СИКН.

3.2.2 Сертификация ПО теплосчетчика.

3.2.3 Испытания ПО ИВК.

3.2.4 Испытания ПО АИИС КУЭ.

3.2.5 Испытания ПО АСУ ТП.

3.3 Анализ типичных ошибок при проведении испытаний ИПО.

3.4 Выводы к главе 3.:.

Глава 4 Проверка функции ИПО по уменьшению систематической погрешности результатов измерений.

4.1 Методы повышения точности измерений.

4.2 Метод уменьшения систематической погрешности результатов измерений.

4.3 Экспериментальная проверка функции ИПО по уменьшению систематической погрешности измерений.

4.4 Выводы к главе 4.

Актуальность темы

Программное обеспечение является неотъемлемой частью современных технических средств, предназначенных для измерений, контроля и мониторинга сложных и крупных промышленных объектов, включая опасные, коммерческого учета различных ресурсов и др. Под измерительным программным обеспечением (ИПО) понимаются программы (совокупность программ) средств измерений, технических систем и устройств с измерительными функциями, реализующие сбор, передачу, обработку, хранение и представление измерительной информации, а также программные модули и компоненты, необходимые для функционирования этих программ.

Программное обеспечение средств измерений, испытаний и контроля, предоставляя возможность выполнения их основных функций, в случае невыявленных ошибок может быть причиной серьезного социального и/или экономического ущерба. Необходимость и сравнительная простота модернизации программного обеспечения, добавление новых функций и расширение измерительных задач могут приводить к изменению характеристик программ и средств измерений (СИ), снижая достоверность результатов. Кроме того, возможна фальсификация результатов измерений и несанкционированный доступ к настройкам программного обеспечения и данным. Таким образом, ИПО влияет на окончательный результат и погрешность измерений и степень этого влияния должна оцениваться. Процедура такого оценивания реализуется в форме испытаний измерительного программного обеспечения.

Проблеме испытаний ИПО в последние годы уделяется самое серьёзное внимание со стороны авторитетных международных метрологических организаций (ОШЬ, \VELMEC, СООМЕТ) и национальных метрологических институтов (ЫРЬ, РТВ, мет, ВНИИМС, ВНИИМ).

Несмотря на наличие нормативных документов по испытаниям ИПО, при разработке документации и проведении испытаний возникают проблемы, связанные с несогласованностью и несовершенством этих документов. Требуют решения задачи практического применения существующих рекомендаций, уточнения процедур испытаний на законодательном уровне, разработки конкретных методик испытаний измерительного программного обеспечения, используемых в различных областях промышленности, и т.д.

Проблема выбора требований и методов испытаний ИПО определяется многообразием технических средств. В результате испытаний должно быть установлено, что измерительное программное обеспечение соответствует требованиям нормативных документов и обладает заявленными характеристиками. Для установления такого соответствия необходимо выбрать процедуру испытаний, определить требования и методы испытаний, разработать программу и методику испытаний, согласующуюся с нормативными документами и учитывающую современные требования, предъявляемые к ИПО.

Целью диссертационной работы является совершенствование методологических основ и разработка практических рекомендаций для проведения испытаний измерительного программного обеспечения различного назначения и областей применения, соответствующих современным требованиям к метрологическому обеспечению средств измерений, испытаний и контроля.

Поставленная цель определила следующие основные задачи исследования:

1 Формирование стратегии испытаний измерительного программного обеспечения на основе анализа нормативной документации и рекомендаций международных организаций по метрологии.

2 Построение базовой модели процедуры испытаний измерительного программного обеспечения для систематизации процедур испытаний.

3 Разработка типовой программы и методики испытаний измерительного программного обеспечения и ее практическая апробация.

4 Разработка и экспериментальные исследования метода проверки функции НПО по уменьшению систематической погрешности результатов измерений аппаратно-программных комплексов.

Методы исследований

При решении поставленных задач в работе использованы: методы теории вероятности и математической статистики, методы стандартизации, теоретической и прикладной метрологии. Методы исследований основываются на концепциях процессного подхода и модели взаимодействия открытых систем. Обработка результатов измерений и вычислений выполнена с использованием стандартных программных пакетов MatchCAD и Microsoft Excel. Испытания ИПО и экспериментальные исследования проводились в производственных и лабораторных условиях.

Достоверность полученных результатов обеспечивается проведением испытаний ИПО и экспериментальных исследований с применением лицензионного ПО и средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку.

Научная новизна:

1 На основании анализа нормативных документов и экспериментальных исследований предложена базовая концептуальная модель процедуры испытаний, отвечающая современным требованиям к измерительному программному обеспечению.

2 Разработана типовая программа и методика испытаний измерительного программного обеспечения, включающая основные элементы базовой концептуальной модели и позволяющая значительно сократить время разработки документации на программное обеспечение конкретных средств измерений.

3 Предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений.

Практическая ценность полученных в работе результатов заключается в том, что разработанные базовая концептуальная модель, типовая программа и методика испытаний ИПО успешно апробированы в ФБУ «Томский ЦСМ» при испытаниях встроенного и автономного измерительного программного обеспечения в целях аттестации, сертификации и утверждения типа более 30 средств измерений.

Результаты работы могут найти применение при разработке и испытаниях ИПО измерительных систем на базе интеллектуальных датчиков, контроллеров и других средств со встроенным и автономным ИПО. Такие системы функционируют на производствах с непрерывным технологическим циклом в нефтегазовом комплексе, химии, металлургии, электро- и атомной энергетике, на транспорте. Они могут входить в состав более сложных структур: информационно-измерительных систем, автоматизированных систем управления, контроля, диспетчерского управления, систем коммерческого учета электрической и тепловой энергии, систем диагностики, Б С АХ) А и других систем.

Реализация результатов работы

Типовая программа и методика испытаний (ПМИ) применяется в ФБУ «Томский ЦСМ» в качестве внутреннего документа системы менеджмента качества - инструкции И 04-10-2010 «Типовая программа и методика испытаний программного обеспечения средств измерений». Результаты диссертационной работы использованы при разработке документации и проведении испытаний ИПО средств измерений и измерительных систем, разработанных предприятиями Томской и Кемеровской областей, Алтайского края: ООО НПП «Томская электронная компания», ЗАО «ЭлеСи», ЗАО «НПФ «МИКРАН», ОАО «Алтай-Кокс», ОАО «РУСАЛ Новокузнецк», ОАО «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат», ООО «НЛП «Томьаналит», ООО «Конто-Сервис», ООО ТНПВО «СИАМ» и др.

Положения, выносимые на защиту

Предложенная на основании анализа международных и отечественных нормативных документов базовая концептуальная модель процедуры испытаний включает в себя все необходимые и достаточные элементы для проведения испытаний ИПО: объект испытаний, требования, методы и нормативные документы, ПМИ, испытатель и результат испытаний.

Разработанная типовая программа и методика испытаний позволяет значительно сократить время на разработку документов, проведение испытаний, является инструментом повышения качества проводимых в области испытаний ИПО работ. Типовая ПМИ может использоваться как разработчиками ИПО, так и испытателями при проведении испытаний встроенного и автономного измерительного программного обеспечения вне зависимости от выбранного типа процедуры.

Предложенный метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений, позволяет повысить достоверность функциональных проверок измерительного программного обеспечения.

Апробация результатов

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- III Международная научно-техническая конференция «Метрологическое обеспечение измерительных систем», г. Пенза, 2006 г.;

- XXIV Международная научно-практическая конференция по метрологии, г. Санкт-Петербург, 2006 г.;

- XIII и XVI Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», г. Томск, 2007 и 2010 гг.;

- XI Всероссийская научно-техническая конференция «Метрологическое обеспечение учета энергетических ресурсов», г. Анапа, 2009 г.;

- I Научно-практическая конференция «Информационно-измерительная техника и технологии», посвященная 50-летию кафедры «Информационно-измерительная техника» Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Томск, 2010 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ: четыре статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК, в том числе одна статья в зарубежном издании (импакт-фактор 0,764), включенном в систему цитирования Science Citation Index Expanded (база по естественным наукам); семь статей в сборниках трудов международных и российских конференций.

Диссертационная работа состоит из четырех глав

В первой главе выполнен анализ международных и отечественных документов, распространяющихся на программное обеспечение, обсуждаются классификация и назначение уровней проверки и защиты, приведен обзор методов испытаний и требований к ИПО. Анализ рассмотренных документов показал, что в настоящее время нет единого подхода к проведению испытаний ИПО, установлению требований и выбору методов испытаний. Требуют решения задачи практического применения существующих рекомендаций, законодательного уточнения процедур испытаний, разработки методик испытаний ИПО, используемого в различных видах средств измерений.

Анализ нормативных документов, существующих классификаций ИПО, требований и методов испытаний позволили предложить стратегию испытаний ИПО. Предложенная стратегия испытаний может использоваться для всех типов процедуры испытаний ИПО: аттестации, сертификации и испытаний ИПО при утверждении типа средств измерений.

Во второй главе на основании анализа нормативных документов предложена базовая концептуальная модель процедуры испытаний измерительного программного обеспечения, отвечающая современным требованиям. Базовая модель в отличие от действующих нормативных и рекомендательных документов охватывает необходимый и достаточный набор элементов процесса испытаний ИПО. На основе концептуальной модели во второй главе систематизированы и описаны основные особенности процедур испытаний ИПО. В соответствии с базовой моделью и стратегией испытаний разработана типовая программа и методика испытаний измерительного программного обеспечения, применимая для всех типов процедур.

В третьей главе приведены результаты апробации типовой программы и методики испытаний программного обеспечения средств измерений и измерительных систем для всех типов процедур. Для каждого вида ИПО дано краткое описание объекта испытаний, основных элементов базовой концептуальной модели, особенности проведения испытаний и характеристики, зафиксированные в свидетельствах и сертификате. По результатам проведенных испытаний в главе приведена классификация типичных ошибок (проблем), возникающих при проведении испытаний ИПО.

В четвертой главе приведён обзор методов повышения точности измерений, реализуемых на различных этапах проведения измерений. В главе предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО по уменьшению систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений.

4.4 Выводы к главе 4

1 Выполнен анализ методов повышения точности измерений при доминировании систематических составляющих погрешностей. Выявлено, что наиболее удобным методом повышения точности для реализации (автоматизации) в ИПО АПК являются методы, основанные на обратном преобразовании, которые позволяют в режиме проведения реальных измерений вводить поправочный множитель и получать скорректированный результат с улучшенными характеристиками точности.

2 Предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений. По результатам проверки метода на примере косвенных однократных измерений активного электрического сопротивления установлено уменьшение погрешности скорректированного результата измерений сопротивления более, чем на два порядка.

Заключение

На основании анализа нормативных документов предложена базовая концептуальная модель процедуры испытаний, отвечающая современным требованиям к измерительному программному обеспечению.

Разработана типовая программа и методика испытаний измерительного программного обеспечения, включающая основные элементы концептуальной модели процедуры испытаний и позволяющая значительно сократить время разработки программы и методики испытаний программного обеспечения конкретных средств измерений.

Предложен и экспериментально исследован метод проверки функции ИПО, реализующей уменьшение систематической погрешности измерительных каналов аппаратно-программных комплексов, основанный на обратном преобразовании и выполнении мультипликативных операций над исходными результатами измерений.

Разработанная типовая программа и методика испытаний принята к применению в ФБУ «Томский ЦСМ» в виде внутреннего документа -инструкции И 04-10-2010 «Типовая программа и методика испытаний программного обеспечения средств измерений».

Результаты диссертационной работы были использованы с 2009 г. при проведении испытаний автономного и встроенного измерительного программного обеспечения более 30 средств измерений и измерительных систем, в том числе систем измерений количества и показателей качества нефти и комплексов измерительно-вычислительных МикроТЭК-09 (ОООНПП «ТЭК»); теплосчетчиков ТСШ-1М-02 (ООО «Конто-Сервис»); систем автоматизированных информационно-измерительных коммерческого учета электрической энергии; измерительных систем в составе АСУ ТП и др.

Материалы испытаний ИПО прошли экспертизу в компетентных организациях Росстандарта и подтверждены свидетельствами об аттестации, сертификатом соответствия и свидетельством об утверждении типа СИ.

1. Кудеяров Ю.А. Аттестация программного обеспечения средств измерений. М.: AHO «РСК-Консалтинг», 2006. - 97 с.

2. Муравьев C.B., Токарев C.B. Новый стиль в измерительном программировании // Приборы и системы управления. 1997. - № 10. -С. 40^7.

3. ГОСТ Р 8.654-2009 ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения. М.: «Стандартинформ», 2009.- 16 с.

4. ГОСТ 28806-90 Качество программных средств. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1990. - 87 с.

5. ГОСТ Р ИСО 9127-94 Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов. М.: Издательство стандартов, 1995. - 11 с.

6. IEEE 610.12-1990 IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology. 1990. URL: http://www.idi.ntnu.no/grupper/su/publ/ese/ieee-se-glossary-610.12-1990.pdf (дата обращения 11.09.2012).

7. Кудеяров Ю.А., Лукашов Ю.Е., Сатановский A.A. Требования к программному обеспечению средств измерений на основе зарубежных и отечественных стандартов и рекомендаций // Законодательная и прикладная метрология. 2003. - № 5. - С. 32—41.

8. Magana J.F. IT issues in legal metrology// OIML BULLETIN. 2008. -v. XLIX. - № 2. - P. 28-29.

9. Кудеяров Ю.А., Лукашов Ю.Е., Сатановский A.A. Метрологическая аттестация программного обеспечения средств измерений (Состояние и перспективы) // Законодательная и прикладная метрология. 2003. -№4.-С. 39^14.

10. Командорский А.Г. Защита средств измерений от несанкционированного доступа// Мир измерений. 2008. - № 4. - С. 10-11.

11. Кудеяров Ю.А., Стефанов О.В., Паньков А.Н. Аттестация программного обеспечения средств измерений//Компетентность. -2009. -№3. С. 22-28.

12. Федеральный закон № 102-ФЗ от 26 июня 2008 г. «Об обеспечении единства измерений» // Собрание законодательства Российской Федерации. 2008. - 18 с.

13. ГОСТРИСО/МЭК 12207-2010 Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств. М.: «Стандартинформ», 2011. - 106 с.

14. ГОСТРИСО/МЭК ТО 15271-2002 Информационная технология. Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 (Процессы жизненного цикла программных средств). М.: Издательство стандартов, 2002. - 45 с.

15. Кудеяров Ю.А. Метрологическая экспертиза программного обеспечения средств измерений. М.: AHO «РСК-Консалтинг», 2008. - 97 с.

16. СлаевВ.А., Чуновкина А.Г. Аттестация программного обеспечения, используемого в метрологии: Справочная книга. СПб.: НПО «Проффесионал», 2009. - 320 с.

17. Directive 2004/22/EC of the European Parliament and of the Council of 31 March 2004 on measuring instruments. 2004. URL: http://www.lne.eu/publicationsen/directives/04-22e.pdf (дата обращения 11.09.2012).

18. Злыгостева Г.В., Чухланцева М.М. Аттестация программного обеспечения средств измерений // Сборник трудов XXIV Международной научно-практической конференции по метрологии. Санкт-Петербург, 21-22 ноября 2006. - СПб: Борей-Арт, 2006. - С. 40-45.

19. Величко О.Н. Нормативная база аттестации программного обеспечения средств измерений // Измерительная техника. 2007. - № 4. - С. 12-17.

20. Золотаревский С.Ю. Опыт NIST по изучению измерительных потребностей современных инновационных технологий// Законодательная и прикладная метрология. 2007. - № 6. - С. 5-7.

21. Злыгостева Г.В., Чухланцева М.М. Современные подходы к аттестации программного обеспечения средств измерений // Измерительная техника. -2007.-№5.-С. 65-68.

22. ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения. М.: «Стандартинформ», 2008. - 15 с.

23. ГОСТ Р 8.674-2009 ГСИ. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями. -М.: «Стандартинформ», 2011. 16 с.

24. МИ 2955-2010 ГСИ. Типовая методика аттестации программного обеспечения средств измерений. М.: AHO «РСК-Консалтинг», 2010. - 22 с.

25. МИ 3286-2010 ГСИ. Рекомендация. Поверка защиты программного обеспечения и определения ее уровня при испытаниях средств измерений в целях утверждения типа. М.: АНО «РСК-Консалтинг», 2010.-30 с.

26. Р 50.2.077-2011 ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка обеспечения защиты программного обеспечения. М.: «Стандартинформ», 2011. - 14 с.

27. МИ 2174-91 ГСИ. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1993.-27 с.

28. МИ 3290-2010 ГСИ. Рекомендация по подготовке, оформлению и рассмотрению материалов испытаний средств измерений в целях утверждения типа. М.: АНО «РСК-Консалтинг», 2010. - 29 с.

29. OIMLD31, Edition 2008 (Е). General requirements for software controlled measuring instruments. 2008. URL: http://www.0iml.0rg/publicati0ns/D/ /D031-e08.pdf (дата обращения 19.08.2011).

30. COOMETR/LM/10:2004 Рекомендации KOOMET. Программное обеспечение средств измерений. Общие технические требования. 2004. URL: http://www.coomet.org/RU/doc/rl02004.pdf (дата обращения 11.09.2012).

31. WELMEC 7.1, Issue 2. Software Requirements on the Basis of the Measuring Instruments Directive. 2005. URL: http://www.welmec.org/fileadmin/user files/publications/7-l.pdf (датаобращения 19.08.2011).

32. WELMEC 7.2, Issue 5. Software Guide (Measuring Instruments Directive 2004/22/EC). 2011. URL: http://www.welmecwg7.ptb.de/Guides/WELMEC Guide72Issue5201 lMay.pdf (дата обращения 11.09.2012).

33. WELMEC 2.3, Issue 3. Guide for Examining Software (Non-automatic Weighing Instruments). 2005. URL: http://www.welmec.org/fileadmin/user files/publications/2-3.pdf (дата обращения 19.08.2011).

34. ГОСТ Р 8.642-2008 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем узлов учета тепловой энергии. М.: «Стандартинформ», 2008. - 11 с.

35. ГОСТ Р 8.595-2004 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений. М.: «Стандартинформ», 2006. - 20 с.

36. ГОСТ Р 8.733-2011 ГСИ. Системы измерений количества и параметров свободного нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования. М.: «Стандартинформ», 2011. - 32 с.

37. МИ 2676-2001 Рекомендация. ГСИ. Методика метрологической аттестации алгоритмов и программ обработки данных результатов измерений при определении объема и массы нефти и нефтепродуктов. Общие положения. Казань, 2001. - 12 с.

38. РМГ 100-2010 ГСИ. Рекомендации по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерений количества и показателей качества нефти. М.: «Стандартинформ», 2012. - 50 с.

39. РМГ 101-2010 ГСИ. Системы измерений количества и показателей качества нефти. Метрологические и технические требования к проектированию. М.: «Стандартинформ», 2012. - 28 с.

40. Рекомендации по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерений количества и показателей качества нефти (утверждены приказом Минпромэнерго России от 31 марта 2005 г. №69).-2005.-68 с.

41. ГОСТ Р 51188-98 Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов. Типовое руководство. М.: Издательство стандартов, 1998. - 9 с.

42. ГОСТ Р 51189-98 Средства программные систем вооружения. Порядок разработки. -М.: «Стандартинформ», 2010. 16 с.

43. ГОСТ Р 51904-2002 Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию. М.: «Стандартинформ», 2005. - 67 с.

44. ГОСТ Р ИСО/МЭК 8631-94 Информационная технология. Программные конструктивы и условные обозначения для их представления. М.: Издательство стандартов, 1995. - 15 с.

45. ГОСТ Р ИСО/МЭК 14764-2002 Информационная технология. Сопровождение программных средств. М.: Издательство стандартов, 2002.-32 с.

46. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15026-2002 Информационная технология. Уровни целостности систем и программных средств. М.: Издательство стандартов, 2002. - 15 с.

47. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15910-2002 Информационная технология. Процесс создания документации пользователя программного средства. М.: Издательство стандартов, 2002. - 49 с.

48. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 9294-93 Информационная технология. Руководство по управлению документированием программного обеспечения. М.: «Стандартинформ», 2008. - 11 с.

49. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 16326-2002 Программная инженерия. Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 при управлении проектом. М.: Издательство стандартов, 2002. - 40 с.

50. ГОСТ Р 34.10-2001 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи. -М.: Издательство стандартов, 2001. 16 с.

51. ГОСТ Р 34.11-94 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хэширования. М.: Издательство стандартов, 1994. - 16 с.

52. ГОСТ 28195-89 Оценка качества программных средств. Общие положения. М.: Издательство стандартов, 2001. - 31 с.

53. МИ 2517-99 ГСИ. Метрологическая аттестация программного обеспечения средств измерений параметров физических объектов и полей с использованием компьютерных программ генерации цифровых тестовых сигналов. М.: ФГУП «ВНИИФТРИ», 1999. - 7 с.

54. МИ 2518-99 ГСИ. Метрологическая аттестация алгоритмов и программ генерации цифровых тестовых сигналов. М.: Издательство стандартов, 1999.-8 с.

55. ГОСТ РИСО/МЭК 12119-2000 Информационная технология. Пакеты программ. Требования к качеству и тестирование. М.: «Стандартинформ», 2006. - 19 с.

56. ГОСТ 19.101-77 ЕСПД. Виды программ и программных документов. -М.: «Стандартинформ», 2010. 4 с.

57. ГОСТ 19.102-77 ЕСПД. Стадии разработки. М.: «Стандартинформ», 2010.-4 с.

58. ГОСТ 19.103-77 ЕСПД. Обозначение программ и программных документов. М.: «Стандартинформ», 2010. - 4 с.

59. ГОСТ 19.105-78 ЕСПД. Общие требования к программным документам. М.: «Стандартинформ», 2010. - 4 с.

60. ГОСТ 19.201-78 ЕСПД. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 4 с.

61. ГОСТ 19.202-78 ЕСПД. Спецификация. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 4 с.

62. ГОСТ 19.301-79 ЕСПД. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению. -М.: «Стандартинформ», 2010. 3 с.

63. ГОСТ 19.401-78 ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 2 с.

64. ГОСТ 19.402-78 ЕСПД. Описание программы. М.: «Стандартинформ», 2010.-4 с.

65. ГОСТ 19.404-79 ЕСПД. Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению. -М.: «Стандартинформ», 2010. 3 с.

66. ГОСТ 19.501-78 ЕСПД. Формуляр. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 5 с.

67. ГОСТ 19.502-78 ЕСПД. Описание применения. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 2 с.

68. ГОСТ 19.503-79 ЕСПД. Руководство системного программиста. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 4 с.

69. ГОСТ 19.504-79 ЕСПД. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 2 с.

70. ГОСТ 19.505-79 ЕСПД. Руководство оператора. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 2 с.

71. ГОСТ 19.506-79 ЕСПД. Описание языка. Требования к содержанию и оформлению. М.: «Стандартинформ», 2010. - 3 с.

72. ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. М.: «Стандартинформ», 2010.-24 с.

73. Лукашов Ю.Е., Сатановский А.А. Классификация программного обеспечения средств измерений // Законодательная и прикладнаяометрология. -2007. №4. - С. 39^5.

74. ГОСТ РИСО/МЭК ТО 12182-2002 Классификация программных средств. М.: Издательство стандартов, 2002. - 16 с.

75. Software Requirements and Validation Guide. European Growth Network «MID-Software». 2004. URL: http://www.lne.fr/fr/metrologie/metrologie legale/documents/MIDSW1.00.pdf (дата обращения 19.08.2011).

76. Guidance for the Management of Computers and Software in Laboratories with Reference to ISO/IEC 17025/2005. Eurolab Technical Report No 2/2006. URL: http://www.a21a.org/guidance/EUROLABSoftwareGuidance.pdf (дата обращения 11.09.2012).

77. Кудеяров Ю.А., Паньков А.Н. Структура и особенности Руководства WELMEC 7.2 // Измерительная техника. 2008. - № 5. - С. 69-77.

78. ЗлыгостеваГ.В. Требования к программному обеспечению средств измерений и измерительных систем // Журнал интеллектуальных технологий Itech. 2009. - № 14. - С. 50-55.

79. Methods for Validation and Testing of Software. MID-Software Work Package 2. European Growth Network «MID-Software». 2004. URL: http://www.welmecwg7.ptb.de/Guides/MID-SW-Report-Validation Testing.pdf (дата обращения 19.08.2011).

80. Cook H.R., Cox M.G., Dainton M.P., Harris P.M. A Methodology for Testing Spreadsheets and Other Packages Used in Metrology. NPL Report CISE 25/99. 1999. URL: http://publications.npl.co.uk/nplweb/pdf/cise25.pdf (дата обращения 11.09.2012).

81. Макгрегор Д., Сайке Д. Тестирование объектно-ориентированного программного обеспечения: Практическое пособие. М.: ООО «ТИД «ДС», 2002. -432 с.

82. Величко О.Н. Основные критерии, этапы и особенности контроля программного обеспечения средств измерений //Измерительная техника. -2009.-№6.-С. 11-15.

83. Злыгостева Г.В., Муравьев C.B. Обобщенная модель процедуры испытаний измерительного программного обеспечения // Известия Томского политехнического университета. Томск: Изд. ТПУ. - 2011. -Т. 318, №4.-С. 62-67.

84. Лахонин А.Н. Анализ программного обеспечения измерительных систем при испытаниях для целей утверждения типа// Главный метролог. -2007.-№4.-С. 17-18.

85. Васильев Д.Р. Проверка программного обеспечения средств измерений при испытаниях в целях утверждения типа (в порядке дискуссии) // Законодательная и прикладная метрология. 2011. - № 2. - С. 24-36.

86. Акимов A.A., Кудеяров Ю.А., Паньков А.Н. Ещё раз о проверке программного обеспечения средств измерений при испытаниях в целях утверждения типа // Законодательная и прикладная метрология. 2011. -№2.-С. 38-42.

87. ПР 50.2.104-09 ГСИ. Порядок проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа. М.: «Стандартинформ», 2010. - 12 с.

88. ПР 50.2.106-09 ГСИ. Порядок выдачи свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или средств измерений. М.: «Стандартинформ», 2010. - 9 с.

89. Поляков С.Д. Методические принципы разработки моделей оценки соответствия для сертификации программной продукции // Методы оценки соответствия. 2008. - № 5. - С. 33-37.

90. Система добровольной сертификации программного обеспечения и аппаратно-программных комплексов. Правила функционирования. 2012. URL: http://www.gametest.ru/doc/sw/sds.pdf (дата обращения 11.09.2012).

91. Реестр программных продуктов в СДС ПО СИ и АПК. 2012. URL: http://gametest.ru/reestr.pdf (дата обращения 19.09.2012).

92. Данилов A.A. Метрологическое обеспечение измерительных систем: Учебное пособие.- СПб: ПЭИПК, 2011. с. 65.

93. Кондрашкова Г.А., Бондаренкова И.В., Черникова A.B. Метрологическое обеспечение систем контроля и управления: Учебное пособие. СПб: ГТУРП, 2011.-с 132.

94. Яковлев Ю.Н. Нормативная база метрологического обслуживания измерительных систем // Главный метролог. 2008. - № 6. - С. 40^8., -2009.-№ 1.-С. 28-37.

95. Левин С.Ф. Статистические методы и метрологическая аттестация программного обеспечения измерительных систем // Измерительная техника.-2008,-№ 11.-С. 14-18.

96. Данилов A.A. Метрологическое обеспечение измерительных систем // Главный метролог. 2004. -№ 1,3,5. - 2005. - № 5.

97. Данилов A.A. Методы решения проблем метрологического обеспечения измерительных систем // Измерительная техника. 2006. - № 4 - С. 59 -62.

98. Данилов A.A. Способы регламентации характеристик погрешности сложных измерительных каналов измерительных систем // Измерительная техника. 2008. - № 5 - С. 58-61.

99. Дудыкин A.A., Кудеяров Ю.А., ПаньковА.Н. Проблемы аттестации встроенного программного обеспечения средств измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2007. - № 1. - С. 22-26.

100. Триль Ф, Гротткер У, Рихтер Д. Актуальные проблемы законодательной метрологии в области встроенного программного обеспечения средств измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2011. - № 3. -С. 13-22.

101. Акимов A.A., Кудеяров Ю.А., ПаньковА.Н., Раевский И.А., Стефанов А.Ю., Стефанов Ю.В., М.В. Козлов. Стенд для тестирования (испытаний) программного обеспечения средств измерений // Измерительная техника. -2008.-№6.-С. 25-27.

102. Каргапольцев В.П., Лупей А.Г. О некоторых методах «экономии» при ведении коммерческого учета воды и тепла// Главный метролог. 2004. -№ 1. - С. 16-20.

103. Актуальность и основные проблемы достоверного учета энергоресурсов // Мир стандартов. 2007. - № 4. - С. 13-18.

104. Беляев Б.М., Кононогов С.А. Состояние метрологического обеспечения учета энергоресурсов// Мир стандартов. 2007. - № 3. - С. 15-21.

105. Чухланцева М.М., Злыгостева Г.В., Артюхина JI.B. Аттестация программного обеспечения систем учета нефти // Законодательная и прикладная метрология. 2009. - № 4. - С. 22-24.

106. Самков В.М., Кузнецов В.В., Кононогов С.А. Стандартизация и метрология в топливно-энергетическом комплексе России // Мир стандартов. 2007. - № 4 - С. 4-6.

107. Захаров В.А., Полякова Е.С. Автоматизированный учет электрической и тепловой энергии. Проблемы метрологического обеспечения измерительных систем // Главный метролог. 2009. - № 4. - С. 45-48.

108. Ерохин И.В. Вопросы эксплуатации систем коммерческого учета электрической энергии//Измерительная техника. 2004. - №10. -С. 69-72.

109. Аппаратно-программные средства комплексных систем измерения. Официальный сайт фирмы-разработчика ООО НПП «ТЭК» (г. Томск). 2012. URL: http://www.npptec.ru/209-35-armoperatorassistemoy.html (дата обращения 19.09.2012).

110. Официальный сайт фирмы-разработчика ООО НПП «ТЭК» (г.Томск). 2012. URL: http://www.npptec.ru (дата обращения 19.09.2012).

111. МИ 1974-2004 ГСИ. Преобразователи расхода турбинные. Методика поверки. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 19 с.

112. ПР 50.2.019-2006 ГСИ. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков. М.: «Стандартинформ», 2007. - 52 с.

113. ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 12 с.

114. Описание типа теплосчетчиков для открытых и закрытых водяных систем теплоснабжения ТСШ-1М-02. Официальный сайт фирмы-разработчика ООО «Конто-Сервис» (г.Томск). 2012. URL: http ://get-doc.com/grsi/155xx/l 5559-08.pdf (дата обращения 19.09.2012).

115. ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 45 с.

116. МИ 2573-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Методика поверки. Общие положения. СПб.: ГУЛ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», 2000. - 30 с.

117. МИ 2412-97 ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя. М.: ГУЦ ЦПП, 2000. - 8 с.

118. Официальный сайт фирмы-разработчика ООО «Конто-Сервис» (г.Томск). 2012. URL: http://conto.tomsk.ru/main.html (дата обращения 19.09.2012).

119. ГСССД 187-99 Вода. Удельный объём и энтальпия при температурах 0. 1000 °С и давлениях 0,001. 1000 МПа.-М.: Изд-во стандартов, 1999. 41 с.

120. Примеры применения ИВК МикроТЭК. ИВК МикроТЭК-09. Официальный сайт фирмы-разработчика ООО НИИ «ТЭК» (г. Томск). 2012. URL: http://www.npptec.ru/2-l-produktsijaireshenija.html (дата обращения 19.09.2012).

121. Описание типа ИВК МикроТЭК-09. ФГУП «ВНИИМС» (г. Москва). 2012. URL: http://www.vniims.ru (дата обращения 19.09.2012).

122. Комплект документов на ПК «Энергосфера» (версия 6.4). Официальный сайт фирмы-разработчика ООО «Прософт-Системы» (г. Екатеринбург). 2012. URL: http://www.prosoftsystems.ru (дата обращения 19.09.2012).

123. РД 34.11.114-98 Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Основные нормируемые метрологические характеристики. Общие требования. М.: АО ВНИИЭ, 1998. - 11 с.

124. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения. М.: «Стандартинформ», 2005 - 23 с.

125. ГОСТ 34.201-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. М.: Изд-во стандартов, 2002. - 11 с.

126. РМГ 64-2003 ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Методы и способы повышения точности измерений. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 20 с.

127. Полякова О.В. Методы и способы повышения точности измерений // Главный метролог. 2011. - № 2,3,4.

128. Бромберг Э.М., Куликовский К.JI. Тестовые методы повышения точности измерений. М.: «Энергия», 1978. - 176 с.

129. Малышев В.М., Механников А.И. Гибкие системы в метрологии. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 176 с.

130. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров A.A., Шекиханов A.M. Итерационные методы повышения точности измерений. М: Энергоатомиздат, 1986. - 168 с.

131. Piotrowski J. Theory of physical and technical measurement. Amsterdam: Elsevier, 1992.-305 p.

132. Quaresma, H.J.Q., Silva, A., Serra, A.C. Improving dynamic resistance and differential capacitance measurement of active devices// In Proceedings of the ХУПIMEKO World Congress. Dubrovnik, Croatia, 2003. - V. 1. - P. 959-962.

133. Nadi, M., Margo, C., Kouider, M., Prado, J., Kourtiche D. Embedded system design and implementation of standard auto-calibrated measurement chain // International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems. 2008. -№ 1(1).-P. 21-33.

134. Taymanov, R., Sapozhnikova, K., Druzhinin I. Sensor Devices with Metrological Self-Check // Sensors & Transducers Journal. 2011. - V. 10(2). - P. 30-45.

135. МИ 2083-90 Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 11 с.

136. Р 50.2.038-2004 ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешности и неопределенности результата измерений. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 11 с.

137. МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 53 с.

138. Borikov V.N., Zlygosteva G.V., Muravyov S.V. Multiplicative method for reduction of bias in indirect digital measurement result// Metrology and Measurement Systems. 2011. - V. 18. - №. 3. - P. 481-490.

139. Muravyov S.V. Model of procedure for measurement result correction // In Proceedings of the XVI IMEKO World Congress. Vienna, Austria, 2000. -V. 5.-P. 135-139.