автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка методов оптимизации измерений в АСУ ТП электростанций по критериям надежности и экономичности

На правах рукописи

Арутюнян Тигран Мгерович

003465742 Разработка методов оптимизации измерений в АСУ ТП электростанций по критериям надежности и экономичности

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в энергетике)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 МАР 2::9

Москва, 2009 г.

003465742

Работа выполнена на кафедре Автоматизированных систем управления тепловыми процессами (АСУ ТП) Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель:

канди дат технических наук, профессор Панько Марк Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Солдатов Виктор Владимирович

кандидат технических наук, Тарасов Дмитрий Викторович

Ведущая организация:

ОАО «НИИТеплоприбор»

Защита диссертации состоится "23" апреля 2009 г. в 15-30 в аудитории Б-205 на заседании диссертационного совета Д 212.157.14 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250,г. Москва, Красноказарменная ул., дом 17.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим присылать по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., дом 14, Ученый совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан «Л? » марта 2009 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.14 к.т.н., доцент

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Информационное обеспечение систем управления является одной из основных функций АСУТП и базируется на измерении большого количества различных технологических параметров. Требования к качеству этих систем формируется под влиянием современного уровня развития энергетических установок, характеризуемых интенсификацией технологических процессов и использованием высокоэкономичных энергетических агрегатов большой единичной мощности.

Достоверность измеряемой информации и надежность ее доставки потребителям - необходимые факторы, обеспечивающие качество

\ШПОППРиио r»^t<ati"TVMkjf nQnuATO и ouomna Т^ГТ ттогиплтшлп татгтпогл

J U^UUillVlllUl Vv uvikl v«<i) iw im 11 UUHVlIlJU л. чух »J ^tiui itvvi IUU1 x w l\J lil^Wl \J

состояния оборудования и т.д.

Анализ методов контроля и проверки достоверности информации показывает, что в современных АСУ ТП в основном применяются давно опробованные стандартные алгоритмы контроля достоверности, без использования расширенных возможностей программно-технических комплексов (ПТК). Недостаточное внимание уделяется не менее актуальной проблеме замещения не измеряемых по причине отказа измерительных устройств или каналов передачи информации параметров в периоды их восстановления.

В настоящее время в связи с широким внедрением ПТК при проектировании новых и модернизации старых АСУ ТП ТЭС и АЭС заказчиков систем управления все больше интересуют информационные системы с повышенной надежностью, или другими словами, отказоустойчивые измерительные системы (ИС). Отказоустойчивые ИС должны гарантировать исполнение функций системы за определенный, желательно как можно длительный промежуток времени даже при наличии неисправностей. Это означает не только применение высоконадежных элементов ИС, но и применение проектных решений, при которых отдельные неисправности не влияют на ее работу в целом. Как правило, отказоустойчивые технологии основываются на некоторой избыточности, как информационного характера, так и физического типа (аппаратное резервирование). Оба варианта связаны с удорожанием ИС и при их проектировании возникает проблема выбора оптимальной структуры ИС с целью обеспечения требуемых (или максимальных) показателей надежности с минимальными затратами.

Сказанное выше подтверждает необходимость проведения дальнейших исследований, направленных на усовершенствование систем контроля достоверности и повышения надежности работы измерительных систем с

использованием программных возможностей ПТК и разработки методических положений по выбору оптимальной структуры измерительных систем на базе многокритериального подхода.

Цель и основные задачи. Целью диссертационной работы является разработка и исследование мероприятий по усовершенствованию систем контроля достоверности информации и по повышению надежности и экономичности работы измерительных систем АСУТП на базе ПТК энергоблоков ТЭС и АЭС.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Анализ систем контроля достоверности информации в АСУ ТП без ПТК и их усовершенствование с использованием возможностей ПТК.

2. Усовершенствование алгоритмов замещения не измеряемых

TTnt4n 1 t Qrl '»Ч Г\ Tí ТТТЧТЖ Ж f ОТПЛ ТТ Л ГЧГТТЛЛ TVTxV ТТ ТТЛЛП* ff А' |1»%11»ТЛЛ T'TTV ПГГТ^ЛРЛЛЧЛ «

ПарЦМС ípüií Jlpil И Г1 liapCWW^ipH-nVWIVlrlA UlilOJOA O

измерительных системах.

3. Усовершенствование методических положений для расчета показателей надежности измерительных систем АСУ ТП на базе ПТК.

4. Разработка рекомендаций по повышению надежности работы измерительных систем АСУ ТП.

5. Разработка методических положений для выбора оптимальной структуры измерительных систем на основе многокритериального подхода по надежностному и стоимостному критериям.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны методические положения и алгоритмы:

• по оценке значения не измеряемого по причине отказа измерительной системы параметра по значению функционально связанного с ним измеряемого параметра в период восстановления отказавшего элемента ИС;

• по оценке значений параметра измеряемого одним датчиком и функционально не связанного с другими измеряемыми параметрами в период восстановления отказавшего элемента ИС на основе использования автокорреляционных функций;

• корректировки измеренных значений измеряемого одним датчиком параметра на основе предложенного принципа равного деления случайных погрешностей между измеренными за определенный период значениями данного параметра.

2. Для восстанавливаемых измерительных систем без резервирования, а так же для ИС с постоянным резервированием измерительных устройств и со скользящим резервированием линий связи получены обобщенные выражения для оценки основных показателей надежности элементов измерительной системы и измерительных систем различной структуры.

3. Для ИС повышенной надежности предложено применить рабочее резервирование линии связи, и показано, что такая структура ИС совместно с постоянным резервированием элементов ИС периферийного и верхнего уровней позволяет многократно увеличить среднее время наработки на отказ ИС в целом.

4. Разработана методика выбора оптимальной структуры ИС на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности. В качестве критерия по надежности предложено использовать среднее время наработки на отказ, а в качестве критерия по экономичности предложено использовать дисконтированные затраты с учетом дополнительных «штрафных» затрат на ремонтное обслуживание при отказах элементов ИС и ИС в целом за период жизненного тгикла АСУ III.

Конкретное личное участие автора в полученных результатах

заключается в разработке методических положений и алгоритмов усовершенствования систем контроля достоверности и повышения надежности работы измерительных систем с использованием программных возможностей современных ПТК и разработки методических положений по выбору оптимальной структуры измерительных систем на базе многокритериального подхода.

Автор также провел расчеты на основе вышеуказанных методических положений, проводил анализ полученных результатов, определил условия и ограничения для реализации разработанных алгоритмов

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов математического моделирования и математических методов оптимизации, сравнением полученных результатов с аналогичными данными, полученными другими авторами.

Практическая ценность выполненной работы заключается в том, что разработанные методические подходы и их реализация в рамках конкретных алгоритмов позволяют усовершенствовать системы контроля достоверности информационного обеспечения АСУ ТП на базе ПТК, повысить надежность работы как отдельных элементов измерительных систем, так и системы в целом. Алгоритм выбора оптимальной структуры измерительных систем на базе двухкритериального подхода с учетом факторов экономичности и надежности может быть использован на этапе проектирования ИС АСУ ТП. Методические положения и алгоритмы, разработанные автором, используются в учебном процессе на кафедре АСУ ТПМЭИ(ТУ).

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах, на заседании кафедры АСУ ТП МЭИ (ТУ), на XIII

Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", 1-2 марта 2007г. и на XIV Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", 28-29 февраля 2008г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано три печатные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 115 наименований. Основная часть работы изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описаны состав и структура, а также краткое содержание глав диссертационной работы, обосновывается актуальность и практическая значимость темы исследования.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы контроля и повышения достоверности информационного обеспечения АСУ ТП ТЭС и АЭС, как для АСУ ТП без ПТК, так и на базе современных ПТК, проанализированы показатели надежности измерительных систем и существующие методы их расчета. Проведен обзор технической литературы по методам контроля и диагностики каналов измерений АСУТП энергоблоков ТЭС и АЭС, а так же по способам повышения достоверности и надежности ИС АСУ ТП. Проведенный анализ литературных источников показал, что при проектировании современных АСУ ТП в основном применяются стандартные алгоритмы контроля достоверности, без использования расширенных возможностей ПТК. Недостаточное внимание уделяется не менее актуальной проблеме замещения не измеряемых параметров в периоды восстановления отказавших измерительных устройств или каналов передачи информации. Отсутствуют методические положения по выбору оптимальной структуры измерительных систем с учетом стоимостных и надежностных показателей.

Обобщая краткий обзор технической литературы по методам контроля и повышения достоверности и надежности информационного обеспечения АСУ ТП, можно констатировать следующее:

1. Недостаток применяемых в практике алгоритмов контроля и повышения достоверности заключается в том, что недостоверной информации нет альтернативы, и это во многих случаях может привести к сбоям, и как показывает практика эксплуатации,

действительно приводит к сбоям в системе информационного обеспечения АСУ ТП.

2. В технической литературе отсутствуют методические положения по расчету показателей надежности ИС с учетом особенностей ПТК, отсутствуют также количественные оценки показателей надежности ИС в целом, что затрудняет поиск „критических" элементов (с точки зрения надежности) с целью разработки мероприятий по их устранению.

3. Нет методических положений по выбору оптимальной структуры элементов ИС и ИС в целом с учетом их стоимостных и надежностных характеристик.

Проведенный анализ литературных источников показал необходимость проведения дальнейших исследований, направленных на усовершенствование систем контроля достоверности и повышения надежности работы измерительных систем с использованием программных возможностей ПТК и разработки методических положений по выбору оптимальной структуры измерительных систем на базе многокритериального подхода с учетом их стоимостных и надежностных характеристик. Конкретизированы цель диссертационной работы и задачи, решаемые в пределах поставленной цели.

Вторая глава посвящена усовершенствованию существующих и разработке новых алгоритмов, применение которых позволит повысить достоверность замещающего параметра при аппаратных и метрологических отказах измерительной системы в АСУ ТП на базе ПТК.

Анализ алгоритмов контроля и повышения достоверности исходной информации, применяемых в практике проектирования информационного обеспечения АСУ ТП как для АСУ ТП без ПТК, так и на базе ПТК выявил их общий недостаток - отсутствие эффективных алгоритмов замещения не измеряемого по причине отказа ИС параметров, особенно в случаях их измерения одним измерительным устройством. Применяемые при этом алгоритмы замещения - по последнему перед отказом ИС достоверному значению и по предельному допусковому значению могут привести к неправильному представлению о технологическом процессе, а в случае отказа от их применения - к потере контроля управления процессом. Предлагаемые в этой главе усовершенствованные и новые алгоритмы совместно с применяемыми на практике алгоритмами замещения (при наличии информационной избыточности) с использованием расширенных возможностей ПТК позволят повысить достоверность измеряемых и замещаемых параметров.

В случае частичного или полного отказа ИС при одинарном измерении параметра X одним из возможных способов его замещения является его

оценка по значению другого функционально связанного с ним измеряемого параметра 2.

При этом возникает вопрос, с какой точностью можно оценить X при известной погрешности измерения 2, или каким условиям должно соответствовать измерение параметра 2 для обеспечения оценки Хс заданной погрешностью.

Данная проблема рассматривается в следующих условиях: - предполагается, что зависимость 1 - /{X) линейна или линеаризуема в определенном диапазоне измерений 2 и X, то связь между показателями точности X и 2 можно выразить в известных соотношениях:

X = 2/Кш и дх = Ъг /(Л^ (1)

где X, г, Ъх, б2 - оценки значений среднего уровня и дисперсии Xи 2 за определенный промежуток времени; Кп - статический коэффициент передачи канала связи от X к 2, [единиц 5Уединиц Х\, 4гх - коэффициент динамического ослабления дисперсии Ох каналом связи, отражающий статические характеристики параметра 2 и динамику канала связи;

Щ) 2(0 2(0 -►

до

4-►

4- и 4-► 4-► К (

К

Рис.1

- известны статистические характеристики параметров 2 и X за определенное время при нормальном функционировании

измерительных каналов (рис.1): ХЦ\) - математическое

ожидание, ~ВгЦ\)> £>х«1) - дисперсия, 62((|) = а.,

Зх(1[) = а1.^Ох(1[) - абсолютная погрешность параметров, Кп = 7.{1\)!Х{{х) - статический коэффициент;

- в конце интервала произошел отказ измерительного канала X и потребуется время /, для его восстановления;

- известна погрешность оценки параметра X - 5\;

- требуется определить требования к показателям параметра 2, выполнение которых позволит вычислить оценки параметра X в интервале его восстановления.

Приняты следующие условия и допущения:

- каналы связи между 2 и X малоинерционные, для которых значение £, составляет 0,95+0,97 (для более точного расчета величину £ можно определить по известной в теории управления методике);

- значение коэффициента Ки, вычисленное для интервала (г,), остается постоянным и для интервала с,;

- отношение реального и оценочного значений дисперсий параметра X, одинаково для интервалов (I,) и (свойство эргодичности стационарных случайных процессов), т.е.:

= (2)

я, (О ОАО

В этих условиях выявлено, что для выполнения условия обеспечения требуемой погрешности не измеряемого параметра X по величине 2 необходимо располагать выборкой параметра 2 в интервале г, в количестве не менее „т", определяемого из соотношения:

-^Ы-гу^-Щг-к^.^, (3)

»»-1м еш-а1

где а,т - коэффициент достоверности, зависящий от „т" и степени достоверности (при т > 30 и степени достоверности 0,95 ат = 1,96).

При известной погрешности 6ТХ число „т" определяется итеративно, по разработанному алгоритму.

Работоспособность предлагаемого алгоритма иллюстрируется примером расчета. Показано, что при реализации данного алгоритма в АСУ ТП на базе ПТК, при цикле опроса параметров 3+5 сек., длительность реализации (;„„,) составит 0,4+2 часа, что значительно меньше, чем при реализации такого же алгоритма в АСУТП без ПТК. По разным литературным источникам при отсутствии ПТК длительность реализации (1т) составляет от 4+6 до 30+40 ч., что очевидно, является причиной отказа от применения аналогичных алгоритмов в АСУ ТП, т.к. при этом время

восстановления отказавших элементов ИС меньше, чем время набора выборки 2т.

Разработанный алгоритм имеет недостаток, заключающийся в том, что на время набора необходимой выборки параметра 2 алгоритм замещения не дает оценки параметра X.

Для устранения этого недостатка, а также в качестве альтернативного способа замещения не измеряемого параметра предлагается алгоритм, основанный на анализе временного ряда параметра X, (г = 1,2,...,л) в виде линейной автокорреляционной функции:

т

X, = £ , (4)

где X, - значение параметраXпри 1 = т +1, а, (;' = 1,2,..,,т) - коэффициенты регрессионного уравнения, рассчитанные на основании анализа предыдущих т<п измерений известными методами регрессионного анализа, при этом коэффициенты а, уточняются на каждом новом шаге расчета X,.

Число предыдущих измерений т предлагается определить методом последовательных приближений из условия:

\Х,-Х, |< <5^ = ак д/Б7 = ая {X я -Хт)\ (5)

у т - 1 1

где X,, X, - измеренное и вычисленное по выражению (4) значения параметра^.

На основании полученных соотношений разработан алгоритм расчета не измеряемых значений параметра X при отказе ИС в момент /:

х,ч (6)

>1

Предлагаемый алгоритм может быть использован также для оценки значений, не измеряемых по причине отказа ИС параметра, измеряемого одним датчиком и не имеющего функциональной зависимости от другого измеряемого параметра.

Одним из возможных способов повышения достоверности измеряемых параметров является корректировка их измеренных значений. С этой целью используются функциональные зависимости корректируемого параметра от других измеряемых параметров (в форме балансовых уравнений, аналитических или регрессионных зависимостей и т.д.).

При отсутствии такой возможности, а также в качестве альтернативного алгоритма коррекции предлагается использовать алгоритм, в основе которого лежит принцип „равного" деления случайной составляющей погрешности измерений единичного параметра между его

измеренными значениями за определенный промежуток времени по выражению:

(7)

I /,0

или

X, = -X? + ~Х1А = ^-(Х?-X,.,), (8)

где Л',", X, - измеренное и откорректированное значения параметраXв точке Г, Хм - откорректированное значение параметра ЛГ в точке / = / -1.

Проведенные расчеты показывают, что применение такого алгоритма корректировки позволяет значительно уменьшить среднюю погрешность измерений. В качестве начальной точки измерения, с которой нужно начинать корректировку, предлагается принимать первые достоверные измерения после очередной метрологической проверки канала измерения (например, в виде тестового сигнала).

Третья глава посвящена анализу систем информационного обеспечения АСУ ТП на базе ПТК, обобщению методических положений по расчету основных показателей надежности таких систем и расчету самих показателей надежности для восстанавливаемых измерительных систем, а также разработке предложений по их улучшению с учетом особенностей ПТК и их прикладного программного обеспечения.

Анализ и проведенные в работе расчеты показали, что меры, принимаемые фирмами-изготовителями ПТК (дублирование сетевых магистралей с автоматической реконфигурацией сети в случае отказа сегментной сетевой магистрали или сетевых концентраторов, „теплое" резервирование комплектов контроллеров в каждой контроллерной стойке включающихся автоматически в случае неисправности или отказа основного комплекта, дублирование аппаратуры оперативных АРМ и серверов баз данных, диагностика программных модулей и т.д.) обеспечивают их высокую эксплуатационную надежность. При этом надежность периферийного оборудования в 5-20 раз ниже надежности технических средств ПТК, что существенно снижает эксплуатационную надежность АСУ ТП в целом. В связи с этим становится очевидным, что основное направление создания высоконадежных, отказоустойчивых ИС является разработка и внедрение мероприятий по повышению надежности измерительных устройств и систем связи верхнего и периферийного уровней измерительных систем.

Очевидно, что полное резервирование всех элементов ИС приводит к значительному увеличению стоимости АСУ ТП в целом, поэтому один из путей решения противоречия между стоимостью и надежностью - это рабочее резервирование только склонных к отказам элементов ИС.

С целью выявления таких элементов ИС обобщены методические положения и рассчитаны основные показатели надежности элементов ИС и ИС в целом для различных конфигураций, применяемых в информационном обеспечении АСУ ТП на базе ПТК.

Для расчета показателей надежности восстанавливаемых ИС без рабочего резервирования или со „скользящим" резервированием она рассматривается как система с последовательно соединенными элементами (измерительное устройство, промежуточный преобразователь, линия связи и т.д.)- Для такой системы принимается, что после отказа любого из элементов в целом система отказывает, во время восстановления отказавшего элемента система не функционирует, после восстановления отказавшего элемента система функционирует нормально.

3 'этиу \т 'товчях для расчета показателей надежности с применением метода переходных интенсивностей путем решения системы дифференциальных уравнений первого порядка получены расчетные выражения. Так, для системы с „я" последовательно включенными элементами показатели надежности, а именно, среднее время наработки на отказ (г ср ), коэффициент готовности (кг), среднее время восстановления (*,.„) и частота восстановления (р) вычисляются по следующим выражениям:

1.1 1=1 ИI

1=1 ~ср 1.1 и,

где - соответственно интенсивность отказов и частота восстановления ¡-го элемента.

Для дублированного элемента восстанавливаемой системы показатели т ср и КГ вычисляются по выражениям:

Для ИС при их резервировании Ли// рассчитываются в зависимости от наличия различных однотипных элементов в каждой системе, т.е.:

/»1 |=! ¡«1 И)

Рабочее резервирование ИС в целом рассматривается как параллельно соединенные между собой системы, функционирующие одновременно и выполняющие одни и те же функции в составе информационного обеспечения АСУ ТП.

Показатели надежности элементов ИС, принятые в основу расчетов, взяты из эксплуатационных и паспортных данных, а при их отсутствии

брались на основе экспертных оценок эксплуатационного персонала АСУ ТП электростанций. Расчеты показателей надежности проводились для ИС как на базе стандартно применяемых средств измерений, так и на базе современных средств измерений („интеллектуальные" датчики, датчики с цифровым выходом, каналы связи по технологии Foundation Fieldbus и т.д.).

В табл.1 приведен фрагмент результатов расчета для наиболее распространенных систем.

Таблица 1

№ Состав элементов ИС тсрхЮ'ч

1 Д-ЛСВ—ПП—УСО—К (8,9-32) -10J

2 ИЛ—Д—ЛСВ—ПП—УСО—К (6,3-21,7)-10J

3 "ид„—лев-к (¿Й-J») -1U"

4 ЗД—ЗЛСВ—2УСО—2К (0,74-10)-107

5 ЗД— ЗЛСВ—ЗПП—2УСО—2К (0,16-9,6)-107

6 ЗД—МК—ЛСВ—ПП—2УСО—2К (0,3-3,5)-105

7 3"ИД. —УСО— К — ЛСВ-К (0,32-12) 10ь

где Д - датчик, ЛСВ - линия связи, ПП - промежуточный преобразователь, УСО - устройство связи с объектом, К - контроллер, ИЛ - импульсная линия, "ИД„ - интеллектуальный датчик, МК - микроконтроллер, УСО - удаленное устройство связи с объектом, К - удаленный контроллер.

Анализ полученных данных показывает, что резервирование и контроль достоверности измерительных устройств и оборудования верхнего уровня (УСО, контроллеры и т.д.) обеспечивают высокую надежность их работы. Однако слабым звеном в измерительных системах являются линии связи между верхним и периферийным уровнями. Недостаточно высокая их надежность и отсутствие контроля работоспособности резервной линии (при наличии „скользящего" резервирования) приводит к снижению показателей надежности ИС в целом.

Для решения этой проблемы в диссертационной работе для наиболее ответственных ИС предлагается применять рабочее резервирование линий связи с непрерывной диагностикой их работоспособности на верхнем уровне. Для этой цели сигналы измерительных устройств (2 и более) поступают в удаленный контроллер (или в специальный микроконтроллер, как например, у „интеллектуальных" датчиков), где осуществляется первичная их обработка и проверка достоверности. Затем по двум параллельно функционирующим каналам связи сигналы передаются на контроллер

верхнего уровня, где проверяется достоверность передачи информации и контроль работоспособности каналов связи (по принципу 1 х2) (рис.2).

На основании проведенных расчетов показано, что среднее время наработки на отказ ИС с рабочим резервированием линии связи увеличивается до (1,2-*-58)хЮ7 ч., что позволяет констатировать, что такие ИС по своим показателям надежности соответствуют понятию „безотказная" система.

Четвертая глава посвящена разработке методических положений по выбору оптимальной структуры измерительных систем АСУ ТП на базе ПТК. Необходимость такой методики обусловлена тем, что создание ИС повышенной надежности („отказоустойчивые" ИС) требует либо рабочего резервирования всех элементов ИС, либо применения высоконадежных элементов. В этих условиях перед разработчиками информационного обеспечения АСУ ТП возникает проблема выбора оптимальной структуры ИС с целью обеспечения требуемых показателей надежности с минимальными затратами.

С учетом анализа существующих вариантов оценок показателей ИС в диссертационной работе предлагаются следующие методические положения: - предлагается декомпозировать информационную систему в виде совокупности автономных групп каналов, выполняющих одинаковые функции (измерение температуры, давления, дискретные и т.д.) и решить поставленную задачу для каждой группы (или канала) отдельно. Возможность такой декомпозиции обоснована тем, что в соответствии с существующими нормативными документами и ГОСТ-ми для структурно-сложных технических систем и имеющих канальный принцип построения, требования к безотказности, экономичности и ремонтопригодности допускается задавать в расчете на один канал или группу каналов, выполняющих одинаковые функции (к которой относится АСУ ТП энергоблоков);

- из-за отсутствия четкой аналитической зависимости стоимости элементов ИС от их надежности, такая зависимость представляется в виде дискретной матрицы;

- в качестве показателя надежности ИС принят среднее время наработки на отказ (т.к. в нормативных и паспортных документах измерительных устройств и систем, как правило, как показатель надежности фигурирует среднее время наработки на отказ);

- чтобы все варианты ИС, выполняющих рассматриваемую функцию, привести к одинаковым условиям по надежности, предлагается ввести в функцию затрат штрафную функцию в виде дисконтированных затрат, для возмещения ремонтных и восстанавливаемых работ необходимых из-за отказов отдельных элементов ИС и ИС в целом за жизненный цикл АСУ ТТТ {при этом длительность жизненного цикла ИС принята 12 лет, как и для АСУТП);

- при одновременном выполнении нескольких функций ИС (информационные, расчетные и др.), предлагается выбор структуры ИС провести по той функции, к которой предъявляются более жесткие требования по надежности.

В этих условиях постановку задачи выбора оптимальной структуры ИС можно представить в следующем виде:

^шш =Ш ш&ЗД.г^+ДУЛ+ДЪЪ)}, (9)

1.1

(1°)

при условии

(11)

где 1 = 1,2 ,...,пк - число элементов ИС при ее к- ой реализации; ¿-порядковый номер варианта ИС; ^ - стоимостная функция с учетом штрафа; К, -функция по надежности; 5Л - стоимость г-го - элемента ИС в к-м варианте реализации ИС представляющая из себя функцию от определяющего параметра г-го элемента X, и среднего времени наработки на отказ г,; ДУл -функция дополнительных затрат (штрафная функция) по показателю надежности 1-го элемента в к-м варианте ИС; АУск - штрафная функция по показателю надежности ИС в целом при ее к-й реализации; /к - функция по надежности ИС при ее к-й реализации; Р23 - заданное (допустимое, нормативное) значение функции надежности.

Значение штрафной функции в целом для к-го варианта ИС рассчитывается по выражению:

лГ*= I Ё1АМ'-.*>•(! + «,)-'-■* +Л1Г„ ('-.)■(!+ «,)"'-], (12)

где ДУ^Со«.*) " затраты, связанные с восстановительным ремонтом ¡-го элемента к-й системы; 1т1к =1,2,..., - число вероятных отказов ¡-го элемента к-й системы которое определяется исходя из величины тср!к; ай -норма дисконтирования; АУс1 ) - затраты связанные с ремонтом к-й ИС в целом при ее отказе; ¡авк - число вероятных отказов ИС в целом которое определяется исходя из средней величины наработки на отказ ИС в целом

Тср.к •

В качестве математического метода решения поставленной двухкритериальной задачи выбран метод „отступа", алгоритм которого для данной задачи следующий (в качестве главного критерия выбран критерий надежности):

- составляются структурные схемы ИС, выполняющие заданную функцию (информационную, расчетную и др.) и состоящие из различного набора элементов ИС, имеющих различные стоимости и показатели надежности;

- составляется матрица исходной информации по стоимости и среднего времени наработки на отказ элементов ИС;

- рассчитывается среднее время наработки на отказ всех структур ИС;

- отбираются варианты, отвечающие требованию определяющего критерия, т.е. МХ1к,тсрЛ)2.х3ср, где т3ср - пороговое значение среднего времени наработки на отказ ИС в целом для заданной ее функции;

- рассчитываются стоимостные показатели для отобранных в предыдущем пункте структур ИС по вышеприведенным выражениям;

- выбирается оптимальная структура ИС по критерию =тт{^}, где к = 1,2,..., т и где т - число отобранных выше вариантов.

В конце вместо оптимального варианта можно выбрать несколько вариантов, оставляя конечный выбор за заказчиком с учетом каких-либо дополнительных факторов или критериев (сложность освоения, ремонтопригодность и т.д.).

Для оценки работоспособности предлагаемого алгоритма проведены расчеты по выбору оптимальной структуры ИС для стандартных и современных схем измерений температуры в информационных системах АСУ ТП на базе ПТК. В качестве альтернативных вариантов рассматривались следующие структурные схемы:

- стандартные схемы, с одним, с двумя и тремя датчиками без резервирования линий связи, а так же с резервированием последних и с контролем достоверности измерений по принципу 1 из 2-х или 2 из 3-х;

- усовершенствованные схемы измерений, в том числе:

• резервирование датчиков (2 и 3 датчика) с обработкой и контролем достоверности (1 из 2-х или 2 из 3-х) в контроллере установленного рядом с объектом контроля (удаленный или полевой контроллер) без резервирования линии связи между контроллерами верхнего и нижнего уровней;

• с использованием полевой шины Delta V (Foundation Fieldbus), без резервирования канала связи;

• с использованием интеллектуальных датчиков и полевой шины Foundation Fieldbus без ее резервирования;

- двумя или тремя датчиками с удаленным контроллером и с рабочим резервированием канала связи (предлагаемая в диссертационной работе усовершенствованная схема измерений).

Стоимостные и надежностные характеристики элементов ИС взяты из прейскурантов фирм-изготовителей. При отсутствии данных по надежности они взяты из литературных источников или на базе экспертных оценок эксплуатационников. Были рассмотрены более 50 структурных схем ИС температуры, из которых по критерию порогового значения среднего времени наработки на отказ ИС в целом (тср> 20000 ч.) были отобраны 24 варианта для дальнейших исследований.

При расчете штрафных функций число вероятных отказов элементов ИС или ИС в целом за жизненный цикл в 12 лет определялось по выражению:

ТСР

где tt - годовое число часов работы ИС; тср - среднее время наработки на отказ элемента ИС или ИС в целом.

Стоимость восстановительных работ элементов ИС рассчитывается по следующему выражению:

St=pS + Spx„

где S - стоимость элемента (датчика, нормирующего преобразователя, линии связи и т.д.); р - доля полной замены элемента ИС при его ремонте; Sp -удельная стоимость восстановительного ремонта; г„ - длительность ремонта.

Величина р для различных элементов ИС принималось на основе экспертных оценок эксплуатационников-ремонтников АСУ ТП, при этом значение р варьировалось в пределах /? = 0,2 * 0,4.

При расчете стоимости восстанавливаемых работ ИС в целом принималось, что восстановлению подлежит элемент ИС, рабочее состояние которого не контролируется (например, линия связи без резервирования и Т.д.).

В табл. 2 приведен фрагмент результатов расчета для систем измерения температуры обеспечивающих условию порогового значения среднего времени наработки на отказ тср > 20000 ч.

Таблица 2

№ Состав элементов ИС Стоимость ИС тыс.р. Приведенный ущерб от отказа элемента ИС тыс.р. Приведенный ущерб от отказа ИС, тыс.р. Приведенная стоимость ИС, тыс.р. Т . ч. ср

1 зд—злсв-*зпп— —»2УСО—»2К 168,6 33,6 0 202,2 59-105

2 ЗД—ЗПП—2УСО— -»2МК->ЛСВ-»2К 132,2 28,6 53,9 214,7 25-10'

3 ЗД—»ЗПП—»2УСО—» -2МК—2ЛСВ—2К 144,4 22,6 0 167 50-Ю5

4 3"ИД,,-> Кр-»ЛСВ— —>2К 199,7 31,8 6,7 238,2 8,03-Ю4

где Д - датчик, ЛСВ - линия связи, ПП - промежуточный преобразователь, УСО - устройство связи с объектом, К - контроллер, МК - микроконтроллер, "ИД„ - интеллектуальный датчик, Кр - коммуникатор.

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы по выбору структуры измерительной системы:

1. Выбор структуры ИС по критерию минимальной стоимости ИС без учета штрафных функций не дает полноценной информации о стоимости ИС, функционирование которой рассматривается за период жизненного цикла АСУ ТП;

2. Выбор структуры ИС по критерию минимальной стоимости ИС с учетом штрафных функций дает возможность более точной оценки стоимости ИС за жизненный цикл АСУ ТП;

3. Вместо одного оптимального варианта ИС можно выбрать несколько вариантов структурного построения ИС, оставляя конечный выбор за заказчиком с учетом каких-либо дополнительных факторов или критериев (сложность освоения, ремонтопригодность и т.д.).

Основные результаты работы и предложения

1. Разработаны и усовершенствованы методические положения и алгоритмы:

• оценки значения не измеряемого по причине отказа измерительной системы параметра по значению функционально связанного с ним измеряемого параметра;

• замещения параметра, измеряемого одним датчиком и функционально не связанного с другими измеряемыми параметрами в период восстановления отказавшего элемента ИС, на основе использования автокорреляционных функций;

• корректировки измеренных значений измеряемого одним датчиком параметра на основе предложенного принципа равного деления случайных погрешностей между измеренными за определенный период значениями данного параметра.

Эффективность предлагаемых алгоритмов подтверждена расчетным анализом. Для каждого алгоритма определены условия его применения.

2. Для восстанавливаемых измерительных систем без резервирования, а так же с резервированием, получены обобщенные выражения для оценки основных показателей надежности элементов ИС и ИС в целом для различных вариантов структурного иистроения. Ка основании расчетных исследований показано, что:

• при одинарном измерении параметров стандартно применяемыми на практике устройствами измерения показатели надежности ИС не всегда соответствуют нормативным требованиям;

• постоянное резервирование измерительных устройств путем их дублирования, троирования и более, а также применение «интеллектуальных» измерительных устройств с высокой надежностью позволяют обеспечить требуемые нормативные показатели надежности периферийного уровня для всех типов ИС;

• «скользящее» резервирование линий связи между верхним и периферийным уровнями ИС не обеспечивает контроль ее работоспособности, что приводит к снижению надежности ИС в целом.

3. Показано, что рабочее резервирование линии связи в структуре ИС совместно с постоянным резервированием элементов периферийного и верхнего уровней позволяет многократно увеличить среднее время наработки на отказ ИС в целом.

4. Разработана методика выбора оптимальной структуры ИС на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности. В качестве критерия по надежности предложено использовать среднее время наработки на отказ, а в качестве критерия по экономичности - дисконтированные затраты за период жизненного цикла АСУ ТП на разработку, внедрение и эксплуатацию ИС с учетом дополнительных «штрафных» затрат на ремонтное обслуживание при отказах ИС и ее элементов. Разработан алгоритм решения поставленной двухкритериальной задачи, проведены расчеты, на основании которых даны рекомендации по выбору оптимальной структуры ИС измерения температуры. Разработанную методику выбора оптимальной структуры ИС рекомендуется использовать на этапе их проектирования.

Основные публикации по теме диссертации

1. Арутюнян Т.М., Аракелян Э.К., Макарчьян В.А. Проблемы повышения достоверности и надежности информационного обеспечения современных АСУ ТП // Вестник МЭИ - М.: Изд. дом МЭИ - 2007 - №6 - С. 114-120.

2. Арутюнян Т.М., Аракелян Э.К. Проблемы повышения достоверности исходной информации в АСУ ТП ТЭС и АЭС // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: ХШ-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тез. докл.: в 3-х т. -М.: Изд. дом МЭИ, 2007, Т.З - С. 181-182.

3. Арутюнян Т.М., Аракелян Э.К. Усовершенствование алгоритмов контооля достовешости ингЬоомации в АСУ ТП на базе программно-технических комплексов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: ХР/-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тез. докл.: в 3-х т. - М.: Изд. дом МЭИ, 2008, Т.З-С. 172-173.

Подписано в печать 03-0$ зак. Тир. $0 П.л.

Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСУТП И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Обзор методов контроля и повышения достоверности информационного обеспечения АСУ ТП

1.2 Краткий обзор литературы по проблемам надежности информационного обеспечения современных АСУ ТП

1.3 Выводы по анализу технической литературы. Постановка цели и задачи диссертации

ГЛАВА 2. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ КОНТРОЛЯ И ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ АСУ ТП

2.1 Общая постановка задачи

2.2 Алгоритм замещения не измеряемого параметра при наличии функциональной его зависимости с другим измеряемым параметром

2.3 Усовершенствование алгоритмов замещения не измеряемого при отказе ИС параметра при отсутствии возможности косвенной оценки по значению другого измеряемого параметра

2.4 Комбинированный способ замещения не измеряемого параметра при отказе ИС

2.5 Усовершенствование алгоритма повышения достоверности параметров не связанных функционально с другими измеряемыми параметрами

2.6 Выводы по второй главе —.—

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

АСУТП

3.1. Общие положения

3.2. Расчет показателей надежности измерительных систем АСУТП на базе программно-технических комплексов

3.3 Оценка показателей надежности системы „УСО-АРМ"

3.4 Расчет показателей надежности периферийного уровня измерительных систем

3.5 Разработка рекомендаций по повышению надежности нижнего уровня измерительных систем

3.6 Выводы по третей главе

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ

СТРУКТУРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ АСУ ТП НА БАЗЕ

4.1 Общие положения—

4.2 Постановка задачи выбора оптимальной структуры измерительной системы

4.3 Выбор метода решения многокритериальной задачи

4.4 Анализ показателей надежности и экономичности работы схем измерений температуры в информационных системах АСУТП

4.5 Выводы по четвертой главе

Актуальность темы исследования. Информационное обеспечение АСУ ТП базируется на измерении большого количества различных технологических параметров, таких как: расход, давление, температура, уровень, электрическая мощность и др.

Достоверность измеряемой информации и надежность ее доставки потребителям - необходимые факторы, обеспечивающие качество управления объектом, расчета и анализа ТЭП, диагностики текущего состояния оборудования и т.д.

В настоящее время в связи с широким внедрением при проектировании новых и модернизации старых АСУ ТП ТЭС и АЭС программно-технических комплексов с более широкими диагностическими возможностями заказчиков систем управления все больше интересуют информационные системы с повышенной надежностью, или другими словами, отказоустойчивые системы.

Анализ методов проверки достоверности информации показывает, что в современных ПТК в основном применяются давно опробованные, стандартные алгоритмы контроля достоверности, без использования расширенных возможностей ПТК. Недостаточное внимание уделяется не менее актуальной проблеме - замещения не измеряемых по причине отказа измерительного устройства или каналов передачи информации параметров в период их восстановления.

Отказоустойчивая измерительная система (ИС) должна гарантировать исполнение функций системы за определенный, желательно как можно длительный промежуток времени даже при наличии неисправностей. Это означает не только применение высоконадежных элементов ИС, но и применение проектных решений, при которых отдельные неисправности не влияли на ее работу в целом. Как правило, отказоустойчивые технологии основываются на некоторой избыточности, как информационного характера, 4 так и физического типа (аппаратное резервирование). Оба варианта связаны с удорожанием ИС и при их проектировании возникает проблема выбора оптимальной структуры ИС с целью обеспечения требуемых (или максимальных) показателей надежности с минимальными затратами.

Сказанное выше подтверждает необходимость проведения дальнейших исследований, направленных на усовершенствование систем контроля достоверности и повышения надежности работы измерительных систем с использованием программных возможностей современных ПТК и разработки методических положений по выбору оптимальной структуры измерительных систем на базе многокритериального подхода.

Цель и основные задачи. Целью диссертационной работы является разработка и исследование мероприятий по усовершенствованию систем контроля достоверности информации и по повышению надежности и экономичности работы измерительных систем АСУТП на базе ПТК энергоблоков ТЭС и АЭС.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Анализ систем контроля достоверности информации АСУ ТП без ПТК и их усовершенствование с использованием возможностей ПТК.

2. Усовершенствование алгоритмов замещения не измеряемых параметров при метрологических и параметрических отказах в измерительных системах.

3. Усовершенствование методических положений для расчета показателей надежности измерительных систем АСУ ТП на базе ПТК.

4. Разработка рекомендаций по повышению надежности работы измерительных систем АСУ ТП.

5. Разработка методических положений для выбора оптимальной структуры измерительных систем на основе многокритериального подхода по надежностному и стоимостному критериям.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны методические положения и алгоритмы:

• по оценке значения, не измеряемого по причине отказа измерительной системы параметра, по значению функционально связанного с ним измеряемого параметра в период восстановления отказавшего элемента ИС;

• по оценке значений параметра измеряемого одним датчиком и функционально не связанного с другими измеряемыми параметрами в период восстановления отказавшего элемента ИС на основе использования автокорреляционных функций;

• корректировки измеренных значений измеряемого одним датчиком параметра на основе предложенного принципа равного деления случайных погрешностей между измеренными за определенный период значениями данного параметра.

2. Для восстанавливаемых измерительных систем без резервирования, для ИС с постоянным резервированием измерительных устройств и со скользящим резервированием линий связи получены обобщенные выражения для определения основных показателей надежности элементов измерительной системы и измерительных систем различной структуры.

3. Для ИС повышенной надежности предложено применить рабочее резервирование линии связи, и показано, что такая структура ИС совместно с постоянным резервированием элементов ИС периферийного и верхнего уровней позволяет многократно увеличить среднее время наработки на отказ ИС в целом.

4. Разработана методика выбора оптимальной структуры ИС на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности. В качестве критерия по надежности предложено использовать среднее время наработки на отказ, а в качестве критерия по экономичности предложено использовать дисконтированные затраты с учетом дополнительных «штрафных» затрат на ремонтное обслуживание при отказах элементов ИС и ИС в целом за период жизненного цикла АСУ ТП.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов математического моделирования и математических методов оптимизации, сравнением полученных результатов с аналогичными данными, полученными другими авторами.

Практическая ценность выполненной работы заключается в том, что разработанные методические подходы и их реализация в рамках конкретных алгоритмов позволяет усовершенствовать системы контроля достоверности информационного обеспечения АСУ ТП на базе ПТК, повысить надежность работы, как отдельных элементов измерительных систем, так и системы в целом. Алгоритм выбора оптимальной структуры измерительных систем на базе многокритериального подхода с учетом факторов экономичности и надежности может быть использован на этапе проектирования ИС АСУ ТП. Методические положения и алгоритмы, разработанные автором, используются в учебном процессе на кафедре АСУ ТП.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах, на заседании кафедры АСУ ТП МЭИ (ТУ), на XIII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", 1-2 марта 2007г. и на XIV Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", 28-29 февраля 2008г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано три печатных работ, отражающие основные результаты работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 115 наименований. Основная часть работы

4.5 Выводы по четвертой главе

1. Приведена общая постановка задачи выбора оптимальной структуры измерительных систем, анализированы недостатки предлагаемых в технической литературе методов решения данной задачи.

2. Предложена усовершенствованная методика выбора оптимальной структуры ИС на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности. В качестве критерия по надежности элементов ИС и ИС в целом предложено использовать среднее время наработки на отказ, а в качестве критерия по экономичности — дисконтированные затраты за период жизненного цикла АСУ ТП на разработку, внедрение и эксплуатацию ИС с учетом дополнительных штрафных затрат на ремонтное обслуживание при отказах элементов ИС и ИС в целом за рассматриваемый период.

3. Разработан алгоритм решения поставленной многокритериальной задачи на базе «метода отступа».

4. Для стандартных и усовершенствованных систем измерений температуры в информационных системах АСУ ТП на базе ПТК проведена оценка стоимостных и надежностных показателей, величины штрафных затрат за рассматриваемый период для различных вариантов структурных схем, на основании чего даны рекомендации по выбору оптимальной структуры ИС температуры.

5. Показано, что учет дисконтированных затрат на ремонтное обслуживание при отказах элементов ИС и ИС в целом, приводит к целесообразности применения в ИС мероприятий по повышению надежности ИС в целом (применение рабочего резервирования линий связи, дорогостоящих, но высоконадежных интеллектуальных датчиков и др.). А для ИС с менее жесткими требованиями к надежности очевидное преимущество имеют стандартные системы с дешевыми, но резервируемыми датчиками (дублирование, троирование и т.д.).

6. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения разработанной методики выбора оптимальной структуры ИС на этапе их проектирования.

Заключение и основные результаты работы

Представленная работа направлена на решение задач по усовершенствованию систем контроля достоверности информации, по повышению надежности работы измерительных систем АСУТП и выбору оптимальной структуры измерительных систем по разработанной методике на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности.

С этой целью:

1. Разработаны и усовершенствованы методические положения и алгоритмы:

• оценки значения не измеряемого по причине отказа измерительной системы параметра по значению функционально связанного с ним измеряемого параметра;

• замещения параметра, измеряемого одним датчиком и функционально не связанного с другими измеряемыми параметрами в период восстановления отказавшего элемента ИС, на основе использования автокорреляционных функций;

• корректировки измеренных значений измеряемого одним датчиком параметра на основе предложенного принципа равного деления случайных погрешностей между измеренными за определенный период значениями данного параметра.

Эффективность предлагаемых алгоритмов подтверждена расчетным анализом. Для каждого алгоритма определены условия его применения.

2. Для восстанавливаемых измерительных систем без резервирования, а так же с резервированием, получены обобщенные выражения для оценки основных показателей надежности элементов ИС и ИС в целом для различных вариантов структурного построения. На основании расчетных исследований показано, что:

• при одинарном измерении параметров стандартно применяемыми на практике устройствами измерения показатели надежности ИС не всегда соответствуют нормативным требованиям;

• постоянное резервирование измерительных устройств путем их дублирования, троирования и более, а также применение «интеллектуальных» измерительных устройств с высокой надежностью позволяют обеспечить требуемые нормативные показатели надежности периферийного уровня для всех типов ИС;

• «скользящее» резервирование линий связи между верхним и периферийным уровнями ИС не обеспечивает контроль ее работоспособности, что приводит к снижению надежности ИС в целом.

3. Показано, что рабочее резервирование линии связи в структуре ИС совместно с постоянным резервированием элементов периферийного и верхнего уровней позволяет многократно увеличить среднее время наработки на отказ ИС в целом.

4. Разработана методика выбора оптимальной структуры ИС на базе двухкритериального подхода с учетом факторов надежности и экономичности. В качестве критерия по надежности предложено использовать среднее время наработки на отказ, а в качестве критерия по экономичности - дисконтированные затраты за период жизненного цикла АСУ ТП на разработку, внедрение и эксплуатацию ИС с учетом дополнительных «штрафных» затрат на ремонтное обслуживание при отказах ИС и ее элементов. Разработан алгоритм решения поставленной двухкритериальной задачи, проведены расчеты, на основании которых даны рекомендации по выбору оптимальной структуры ИС измерения температуры. Разработанную методику выбора оптимальной структуры ИС рекомендуется использовать на этапе их проектирования.

1. Авидженис А. Отказоустойчивость свойство, обеспечивающее постоянную работоспособность цифровых систем. // Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. Том 66, №10. - М.: Мир, 1978 - С. 5-25.

2. Автоматизированная система управления новых АЭС // В.Н.

3. Крушельницкий, М.Е. Фельдман, И.Р. Коган, В.В. Зверков Сб. тр. Вып.2. -М.: АЭП. 2001 -С. 30-44.

4. Автоматическое управление в химической промышленности / Под ред. Е.Г. Дудникова. М.: Химия, 1987.-368с.

5. Анализ затрат для полевой шины DeltaV по сравнению со стандартной технологией ввода-вывода. / Пояснительная записка фирмы „Fieldbus Foundation". М.: 2008 - 18 с.

6. Анищенко В.А., Щербич В.И., Казанская Т.Н., Крамаренко В.И.

7. Повышение достоверности используемой в АСУ ТП информации путем коррекции результатов измерений Теплоэнергетика, №7, М. - 1982.

8. Анохин А.Н., Острейковский В.А. Вопросы эргономики в ядерной энергетики. М.: Энергоатомиздат, 2001. - 344 с.

9. Антонов А.В., Острейковский В.А. Оценивание характеристик надежности элементов и систем ЯЭУ комбинированными методами. М.: Энергоатомиздат, 1993.-251 с.

10. Аракелян. Э.К., Пикина Г.А. Оптимизация и оптимальное управление. / Учебное пособие, под ред. Щедеркиной Т.Е. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский дом МЭИ. 2008 - 408 с.

11. Банди Б. Методы оптимизации. М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

12. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. — М.: Советское радио, 1969. 488 с.

13. Беляев Г.Б., Кузищин В.Ф., Смирнов Н.И. Технические средства автоматизации в теплоэнергетике. М.: Энергоиздат - 1982.

14. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов / Прогноз и управление Вып. 1,2. М.: Мир - 1974.

15. Борисова В.П. Получение реальных характеристик теплофикационных турбоустановок с отопительным отбором автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук - Москва, 1985.

16. Вилкомир С.А., Виноградская С.В., Ястребенецкий М.А. Комплекс программ для оценки надежности систем автоматизации электростанций. // Приборы и системы управления. 1994.- №7- С. 32-36.

17. Гадасин В.А., Ушаков И.А. Надежность сложных информационно-управляющих систем. М.: Советское радио, 1975. - 191 с.

18. Галактионов А.И. Представление информации оператору. М.: Энергия, 1969.- 136 с.

19. Гамм А.З. Статистические методы оценивания состояния электроэнергетических систем Наука, М. - 1976.

20. Гаркуша В.В., Зензина А.С., Рубо Ю.В. Расчет показателей надежности технологических защит программно-технического комплекса "ПТК Новосибирск" для АСУ ТП ТЭС // Промышленная энергетика 1996-№3-С. 35-39.

21. Геворкян А.А, Оганесян JI.C., Худавердян А.Г. Основы физики и эксплуатации реакторной установки ААЭС Мецамор - 2000.

22. Генис Я.Г., Ястребенецкий М.А. Надежность автоматизированных систем: прошлое, настоящее, будущее // Приборы и системы управления. — 1994. №4-С. 44-46.

23. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические основы теории надежности. М.: Наука - 1965.

24. Голиков В.П. Некоторые аналитические методы вычисления функций надежности сложных структур. В кн. "Основные вопросы теории и практики надежности". // М.: Сов. радио 1975 - С. 43-57.

25. Гольдрин В.М., Раменская Г.П., Ястребенецкий М.А. Надежность локальных систем АСУ ТП при параметрических отказах. Приборы и системы управления. - №5, 1976, С. 9-12.

26. ГОСТ 24.701-86. ЕСС АСУ. Надежность АСУ. Основные положения.

27. ГОСТ 26.387-84. Система человек-машина. Термины и определения.

28. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. М.: ИПК Издательство стандартов, 2002- 19 с.

29. Дуэль М.А. Автоматизированные системы управления энергоблоками с использованием средств вычислительной техники, — М.: Энергоатомиздат, 1983.-207 с.

30. Загребаев A.M., Овсянникова Н.В. Исследование информационной избыточности системы контроля реактора РБМК для повышения уровня безопасности эксплуатации. // Безопасность информационных технологий -№4 2002.

31. Загребаев A.M., Технические аспекты аварий на атомных электростанциях (Чернобыльская АЭС, Three Mile Island), Вторая Всероссийская молодежная школа // Управление Безопасностью в Атомной Энергетике Электрогорск, 2003 - С. 42-45.

32. Иванова Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков B.C. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для теплоэнергетических специальностей вузов. М.: Энергоатомиздат, 1984 . - 232 с.

33. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствия, подготовленная для МАГАТЭ. // Атомная энергия, 1986. Т. 61. Вып.5. С. 301320.

34. Ицкович Э.Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. -М.: „Энергия", 1975.

35. Калашников А.А., Ринкус Э.К. и др. Оценка технического уровня ПТК АСУ ТП энергоблоков ТЭС // Теплоэнергетика, №10, 1996, С. 16-22.

36. Китушин В.Г. Надежность энергетических систем. М.: Высшая школа, 1984.-256 с.

37. Клемин А.И. Надежность ядерных энергетических установок: Основы расчета., М.: Энергоатомиздат, 1987. - 342 с.

38. Клер А.И., Деканова Н.П. и др. Методы оптимизации сложных теплоэнергетических установок. Новосибирск: Наука. Сиб. изд. Фирма, 1993.-ИЗ с.

39. Концепция технической политики ОАО «РАО ЕЭС России» (версия 09.02.2005г.).

40. Копытов Е., Лабендик В., Кабелев Н. Особенности диагностических систем с элементами искусственного интеллекта. Computer Modelling & New Technologies, 2001, Volume 5, №1, С. 119-123.

41. Крайнов и др., О формировании технической политики электростанций по модернизации СКУ и созданию полнофункциональной АСУ ТП // Электрические станции, 2002, №1.

42. Кузнецов Н.С., Лабендик В.П. Особенности формирования диагностических матриц для контроля состояния проточной части авиационных ГТД. Изд. ВУЗОВ "Авиационная техника". №3. 1989 93 с.

43. Максимов Б.К., Молодюк В.В. Расчет экономической эффективности работы электростанций на рынке электроэнергии: учеб. пособие. 2-е изд. перераб. и доп. - М: Изд-во МЭИ, 2002. - 122 с.

44. Маргулова Т.Х. Атомные Электрические Станции: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - Москва.: Высш. школа, 1978. -360 с. с ил.

45. Мезин С.В. Разработка методики анализа показателей надежности современных АСУ ТП ТЭС и АЭС автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук - Москва, 2000г.

46. Миронов В.Д., Каплунов И.Б., Николаев Г.В., Боброва Л.Ф. Унифицированный сигнал и его использование при автоматизации в энергетике. Теплоэнергетика, 1975, №1 - С. 4-8.

47. Модели разрушения сложных технических систем сперераспределением нагрузки и надежность сложных технических систем, Д.А. Онищенко, Вторая Всероссийская молодежная школа // Управление Безопасностью в Атомной Энергетике Электрогорск, 2003 - С. 11-12.

48. Можаев А.С., Громов В.Н. Теоретические основы общего логико-вероятностного метода автоматизированного моделирования систем СПб. ВИТУ, 2000. - 145 с.

49. Можаев А.С. Общий логико-вероятностный метод анализа надежности сложных систем Уч. Пос. JL: ВМА, 1988. - 68 с.

50. Мороз Г.Б. Пуассоновские модели роста надежности программного обеспечения и их применение: Аналитический обзор // Управляющие системы и машины, 1996.- №1/2. С. 69-84.

51. Морозов В.В., Гурылев О.Ю., Полномасштабная АСУ ТП блоков 800 МВт ОАО "Рязанская ГРЭС" на базе ПТК "КВИНТ" // Датчики и системы. -2003.-№12.-С. 5-7.

52. Мошкарин А.В., Девочкин М.А., Шелыгин Б.Л., Рабенко B.C.

53. Анализ перспектив развития отечественной теплоэнергетики / Под ред. А.В. Мошкарина / иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 2002. - 256 с.

54. Мудров В.И., Кутко B.JL, Методы обработки измерений // Советское радио, М. -1976.

55. Надежность автоматизированных систем управления/ под ред. Хетагурова Я.А. М.: Высшая школа, 1979. 287 с.

56. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС под. ред. Андрющенко А.И., М.: Высшая школа, 1991. - 302 с.

57. Надежность технических систем: Справочник под ред. Ушакова И. А. М.: Радио и связь, 1985. - 608 с.

58. Нестеренко П.Т., Пачуев К.Е. Системы повышенной надежности. // Журнал интеллектуальных технологий itech. №7, 2007 - С. 31-34.

59. Новицкий П.В. Об особых свойствах 95%-ой квантили большого класса распределений и предпочтительных значениях доверительной вероятности при указании погрешности приборов и измерений // Метрология, 1979, №2.

60. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений // Энергоатомиздат, JL, 1985 248 с.

61. Нозик А.А. Методы проектного расчета надежности автоматизированных систем управления технологическими процессами. // Труды 2-й международной научно-практической конференции. Часть 1.163

62. Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и системотехника, теория и вопросы применения" Новочеркасск: НПИ, 2002 -С. 33-45.

63. Обзор по освоению и эксплуатации АСУ ТП реализованных на базе основных ПТК на ТЭС РФ // ОАО „Инженерный центр энергетики Урала", Предприятие „УралОРГРЭС" инв. № А1269, 2006.

64. Основы технической диагностики // ч.1, под. редакцией Пархоменко П.П. Энергия, 1976.

65. Острейковский В.А. Надежность элементов ЯЭУ с ВВЭР по курсу "Прикладная теория надежности" / Учебное пособие Обнинский институт атомной энергетики - Обнинск, 1987.

66. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики -М.: Энергия, 1981.

67. Перспективы АЭС с ВВЭР., В.А. Сидоренко, В.А. Вознесенский, А.Б. Малышев и др. // Третья научная конференция Минатома России Атомная энергетика. Состояние и перспективы - Москва. Минатом России. 5 июня 2002г. - Москва 2002 - С. 42-53.

68. Плетнев Г.П. Автоматизированные системы управления объектами тепловых электростанций / Учебник для вузов.- 2-е изд. М.: Издательство МЭИ, 1995.352 с.

69. Потапова Т.Б. Методы обеспечения надежности человеко-машинных систем управления технологическими участками в непрерывном производстве // Приборы и системы управления. 1996. - №3. - С. 8-9.

70. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности // "Автоматизация теплоэнергетических процессов" 3-е изд. - М.: "Энергия", 1978. - 704 е., ил.

71. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов М.: Радио и связь, 1988. - 208 с.

72. РД 34.09.101 94. Типовая инструкция по учету электроэнергии при её производстве, передаче и распределении - М.: ОРГРЭС, 1995.

73. Ринкус Э.К. Нормирование показателей надежности АСУ ТП энергоблоков ТЭС // Теплоэнергетика. 1996 - №1 - С. 57-61.

74. Ринкус Э.К. Нормирование показателей надежности систем технологических защит энергоблоков ТЭС // Теплоэнергетика 1996 - №1 -С. 54-57.

75. РМ 25.850-87 АСУ ТП АЭС. Надежность. Общие требования.

76. Руденко Ю.Н., Ушаков И.А. Надежность систем энергетики, М.: Энергоатомиздат, 1986 - 251 с.

77. Руководство по эксплуатации. Устройство программного управления TREI-5B-05. TREI.421457.501 РЭ.

78. Рябинин И.А. Надежность и безопасность сложных систем СПБ.: Политехника, 2000. - 248 с.

79. Сабанин В.Р., Смирнов Н.И., Болгов М.А., Дорошин В.В., Костык

80. В.И. Алгоритм коррекции результатов измерения в программах обработки балансовых испытаний энергетических котлов // Сб. научн. тр. МЭИ М.: Издательство МЭИ, 1998 - С. 106-112.

81. Сабанин В.Р., Смирнов Н.И., Репин А.И., Аракелян Э.К., Макаров О.Н., Андреев С.Н. Математическое и программное обеспечение алгоритма коррекции измеряемых параметров для расчета технико-экономических показателей на ТЭЦ // Вестник МЭИ 2003. №1. С. 21-27.

82. Сайт в Интернет "Технологии искусственного интеллекта в управлении и диагностике" fhttr>://neuralnetwork.narod.riO.

83. Самойлович Г.С., Трояновский Б.М. Переменные и переходные режимы в паровых турбинах. М.: Энергоиздат, 1982. - 496 с.

84. Саркисян Р.Е. Адаптивные процедуры для диалоговых систем: методы производных по направлению. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Ереванский государственный инженерный университет Ереван, 1992-313 с.

85. Системы управления и защиты ядерных реакторов при решении проблемы безопасности АЭС, С.П. Павлов // Вторая Всероссийская молодежная школа Управление Безопасностью в Атомной Энергетике -Электрогорск, 2003 - С. 23-29.

86. Скворцов М. Методы технико-экономического обоснования обеспечения надежности структурно-сложных технических систем // Журнал интеллектуальных технологий itech. №7, 2007 - С. 65-70.

87. Справочник "Интеллектуальные программные системы". — М.: Типография №12, 1997. 64 с.

88. Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и Атомные Электрические Станции Москва - Издательство МЭИ, 2004.

89. Тверской Ю.С. и др. Модернизация АСУ ТП электростанций // Теплоэнергетика, 1998, № 10.

90. Терновых Ю.П., Жамков Ю.И. Информационная избыточность и контроль достоверности в системах управления // Приборы и системы управления, 1976, № 6, С. 7-8.

91. Технические аспекты аварий на атомных электростанциях (Чернобыльская АЭС, Three Mile Island), A.M. Загребаев // Вторая167

92. Всероссийская молодежная школа Управление безопасностью в Атомной Энергетике - Электрогорск, 2003 - С. 42-45.

93. Фомин А.Ф., Новоселов О.Н., Плющев А.В. Методы и средства повышения достоверности измерений непрерывных процессов // Измерения, контроль, автоматизация. №4 (38), 1981.

94. Цейтлин Р,А., Степанов В.И., Шестов Э.Д. К вопросу точности автоматизированного вычисления технико-экономических показателей энергоблока. // Теплоэнергетика, 1975, №1, С. 8-13.

95. Черкесов Г.Н., Можаев А.С. Логико-вероятностные методы расчета надежности структурно-сложных систем. // В кн. Надежность и качество изделий. М.: Знание, 1991, С. 34-64.

96. Э. Дж. Хенли, X. Кумамото. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984.

97. Эффективность АСУ теплоэнергетическими процессами / под ред. А.С. Корецкого и Э.К. Ринкуса. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 316 с.

98. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1989.-263 с.

99. Ястребенецкий М.А. Надежность технических средств в АСУ технологическими процессами. М.: Энергоиздат, 1982. - 232 с.

100. Ястребенецкий М.А., Проблемы надежности АСУ ТП и пути ее решения. Проблемы комплексной автоматизации. / Сборник научных трудов ЦНИИКА М.: Энергоатомиздат, 1988. - 112 с.

101. Attia А.А., Horacek P. Adaptation of genetic algorithms for optimization problem solving // 7th International Conference on Computing MENDEL 2001 -Brno, 2001. P. 36-41.

102. Bishop C.M. "Neural networks and Pattern Recognition" Oxford Press, 1995.

103. Haykin S. Neural Networks. A comprehensive foundation. New York, NY: Macmillan, 1994 - 696 p.

104. Mozhaev A.S. Theory and practice of automated structural-logical simulation of system. // International Conference on Informatics and Control (ICI&C97). Tom3. St.Petersburg: SPIIRAS, 1997 - P. 1109 - 1118.

105. Nelder J.A., Mead R., A Simplex Method For Function Minimization // Computer J., No 7, 1964 P. 308-313.

106. Zhang B.-T., Muhlenbein H. Evolving optimal neural networks using genetic algorithms with Occam's razor // Complex systems. №7 (3) 1993, -P. 199-220.

107. Zhenyong Chen, Yongyong He, Fulei Chu, Jingyuan Huang.

108. Evolutionary strategy for classification problems and its application in fault diagnostics // Engineering Applications of Artificial Intelligence. №16. 2003.