автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Система автоматизации проектирования регламента технического обслуживания промышленных средств технологической радиосвязи

кандидата технических наук
Любченко, Александр Александрович
город
Омск
год
2012
специальность ВАК РФ
05.13.12
цена
450 рублей
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Система автоматизации проектирования регламента технического обслуживания промышленных средств технологической радиосвязи»

Автореферат диссертации по теме "Система автоматизации проектирования регламента технического обслуживания промышленных средств технологической радиосвязи"

На правах рукописи

Я

ЛЮБЧЕНКО Александр Александрович

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГЛАМЕНТА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 МАП 2012

Омск 2012

005016582

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Когуг Алексей Тарасович заведующий кафедрой "Радиотехнические и управляющие системы" ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Мещеряков Виталий Александрович заведующий кафедрой «Математики и информатики» филиал а Всероссийского заочного финансово-экономического института в г. Омске

кандидат технических наук, доцент

Семенова Ирина Ивановна

доцент кафедры «Информационная безопасность»

ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная

автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный

университет телекоммуникаций и информатики», г. Новосибирск

Защита диссертации состоится 11 мая 2012 г. в 14°° ч. на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» по адресу: 644080, г. Омск, пр. МираД

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира 5, тел., факс: (3812) 65-03-23, e-mail: Arkhipenko_m@sibadi.org

Автореферат разослан 11 апреля 2012 г.

Ученый секретарь объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03,

кандидат технических наук

М.Ю. Архипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные методы моделирования и инженерного анализа с применением средств вычислительной техники играют важную роль на всех стадиях жизненного цикла технических систем, разрабатываемых и используемых в различных отраслях промышленности. Их надежное функционирование является основой безопасности любого технологического процесса и определяется рациональной организацией технического обслуживания (ТО). Применение систем автоматизации проектирования (САПР) на этапе опытно-конструкторских ргбот позволяет облегчить процесс разработки регламента ТО технических систем, способствует сокращению сроков создания и ввода в эксплуатацию образцов новой техники.

Объектом проектирования является регламент ТО, определяющий перечень выполняемых работ и их периодичность. Разработка регламента и определение периодичности работ основывается на анализе процесса эксплуатации и ТО, протекание которого зависит от множества факторов: случайного возникновения различного рода отказов блоков и элементов устройств, временных параметров ТО и ошибок обслуживающего персонала при проведении профилактического обслуживания.

Построение аналитических моделей исследуемого процесса является сложной задачей, зависящей от конкретной предметной области и степени соответствия реальным процессам. Разработкой моделей для устройств технологической радиосвязи (ТРС) занимались Т.А. Филимонова, Г.Г. Держо, С.С. Лутченко. Работы, посвященные исследованиям методами имитационного моделирования, практически отсутствуют. Современное базовое программное обеспечение САПР, среда АпуЬоян;, система МаЫаЬ, отличается удобной визуальной разработкой моделей, однако значительные затраты машинного времени делают их недостаточно эффективными.

Таким образом, разработка специализированной САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС является актуальной задачей. САПР предназначена для разработчиков проектных организаций радиопромышленности при обосновании сроков обслуживания, а также для персонала цетров связи, занимающегося разработкой технологических карт.

Целью диссертационной работы является автоматизация процесса проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи.

1. Выбрать и обосновать критерий эффективности процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

2. Разработать концептуальную и имитационную модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающие влияние скрытых, ложных отказов устройств и

ошибки обслуживающего персонала.

3.Выполнить экспериментальные исследования для верификации концептуальной модели, подтверждения адекватности имитационной модели и проверки её стационарных свойств.

4. Разработать инженерную методику и алгоритмы работы системы автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Объект исследований — процесс автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Предмет исследований — закономерности процесса автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Методы и средства исследований. Для решения поставленных задач были использованы методы теории случайных процессов, математической статистики, имитационного моделирования и теории оптимизации. Демонстрационные программные модули системы автоматизации проектирования были реализованы на языке С-ьь и в пакете МаЙаЬ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана имитационная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающая влияние скрытых, ложных отказов устройств связи и ошибки обслуживающего персонала;

— разработан алгоритм работы САПР регламента технического обслуживания, позволяющий сократить сроки создания и ввода в эксплуатацию новых устройств технологической радиосвязи.

Практическая ценность работы заключается в разработке алгоритмов САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, позволяющих определять рекомендуемое значение рациональной периодичности обслуживания с учетом влияния скрьггых, ложных отказов устройств связи и ошибок обслуживающего персонала.

Реализация результатов работы. Разработанное математическое обеспечение САПР передано в конструкгорско-технологический отдел ОАО «Омский приборостроительный завод им. Н.Г. Козицкого» и контрольно-ремонтный пункт Омского регионального центра связи для опытной эксплуатации, а также используется в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения».

На защиту выносятся:

1. Концептуальная и имитационная модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

2. Результаты проверки стационарных свойств имитационной модели, чувствительности и адекватности.

3. Алгоритм работы и структура САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались на следующих конференциях: Юбилейной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития специальных систем радиосвязи и радиоуправления» (г. Омск 2008 г. ОНИИП); XV международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва 2009 г. МЭИ); V международной научно-практической конференции «Наука и современ-ность-2010» (г. Новосибирск 2010 г. Центр развития научного развития); II Всероссийской научно-практической конференции «Математическое моделирование, численные методы и информационные системы» (с международным участием) (г. Самара 2010 г. САГМУ); IX Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2010)» (с международным участием) (г. Анжеро-Судженск 2010 г. филиал КемГУ); XV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании (НИТ-2010)» (г. Рязань 2010 г. РГРТУ); Международной научно-технической конференции «Инновации для транспорта» (г. Омск 2010 г. ОмГУПС); VIII Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве А8'2011» (г. Новокузнецк 2011 г. СибГИУ); ХЬ международной научно-практической конференции «Неделя науки СПбГПУ» (г. Санкт-Петербург 2011 г. СПбГПУ).

Публикации результатов работы. По материалам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованным ВАК.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников из 101 наименования и двух приложений. Общий объем диссертации 150 страниц машинописного текста, 50 рисунков, четыре таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи работы, указаны научная новизна и практическая ценность результатов исследований, представлена структура диссертации.

Первая глава. Выполнен анализ предметной области исследования, представлено описание объекта анализа - процесса эксплуатации и технического обслуживания (ТО) устройств технологической радиосвязи (ТРС), и объекта проектирования - регламеот профилактического обслуживания.

Обоснован критерий эффективности процесса эксплуатации и ТО устройств ТРС, представляющий собой комплексный показатель надежности, коэффициент технического использования Кт и ограничение в виде допустимой величины коэффициента готовности Кг доп:

fi~ *> ft" ' lyr — лг.доп.

Целевая функция Кт(Твб) записывается следующим образом:

К (Т ) =__Тисп(То5)_

" Ti!Crj(To6) + TPFM(To6) + TTO(ToCy (2)

гДе ТИСП{Т0б), ТРЕМ(Тсв) и Тто(То6) - средние длительности исправной работы объекта, восстановительных ремонтов и ТО, соответственно.

Функция коэффициента готовности Кг(Тс6) имеет вид:

К (Т _Тнсп(Т«)_

• . (3J

ИСП \ об / * РЕИ \ об'

На основании зависимостей Кт(То6) и Кг(Тоб) определяются величины оптимальной Топт и допустимой Тдоп периодичности ТО:

Топт = argmaxКт(Тоб)- Тдоп = Кр\КГД0П), (4)

где Kf1 - обратная функция коэффициента готовности Кг(То6).

В работе введено понятие рациональной периодичности технического обслуживания, определяемое как:

tpai( = min {Т0пт, Тдш). (5)

Проведен обзор и анализ моделей исследования процесса эксплуатации и ТО устройств технологической радиосвязи. Обоснован выбор методов имитационного моделирования для выполнения проектных процедур анализа разработанной системы автоматизации проектирования.

Вторая глава. С помощью выбранного математического аппарата исследования разработана имитационная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Было составлено содержательное описание или концептуальная модель исследуемого процесса, представленного в виде случайной последовательности переходов из текущего фазового состояния St в последующее .

Устройства технологической радиосвязи могут находиться в следующих состояниях: S1 - работоспособное; S2 - состояние разрегулировки системы; S3 - неработоспособное состояние по причине явного отказа; S4 — состояние ТО работоспособной системы; S5 - состояние ТО разрегулированной системы; S6 - состояние скрытого отказа; S7 - состояние ТО системы, находящейся в скрытом отказе; SS - состояние ложного отказа.

Графически концептуальная модель может быть представлена в виде графа состояний, описывающего процесс эксплуатации и ТО устройств технологической радиосвязи (рисунок 1).

На основе концептуального описания исследуемого процесса была выполнена его математическая формализация с помощью модели полумарковского процесса с вложенной однородной цепью Маркова (ВЦМ).

Рисунок 1 — Граф процесса эксплуатации и технического обслуживания восстанавливаемых устройств технологической радиосвязи

Модель полумарковского процесса задается параметрами:

— вектором начального состояния ВЦМ:

п —1р0 р° рО р° р° рО рО р<>1.

г0 ~ [Г1 ' Г1 ' г3 > ' г5 > г6 > г7 ' ¡У

- квадратной матрицей переходных вероятностей:

(6)

р =

(1- а^х а^х

0 (1- (1 -тз х(1 х(1 0 "Лз 0 х(1-^3)х

0 0 (1 0 (1-а,)х х(1-р-23) 0 а1(1-^23)

1 0 0 0 0 0 0 0

(1-а2)х 0 0- ■Р2)РТ0 0 0 Р2РТО 0

(1-а2)х 0 0- -Рг^то 0 0 Ргрто 0

0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 1-р2 0 0 Р2 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0

= 1-е' Р»(То6) = ^3 = Ргг(Та6)=\~е

(7)

экспоненциальные функции распределения вероятностей переходов ¿7—> 82, 57-> БЗ и 83, соответственно;

Рто = Рт0{Тпб) — функция распределения вероятности ошибки обслуживающего персонала при ТО;

А/г, А/з, Л23 - интенсивности переходов 52, 57-* БЗ и 53, соответственно, 1/ч;

а,, Д, а2 и /32 — ошибки первого и второго рода встроенных (1) и внешних (2) средств технического диагностирования, соответственно.

Матрица-строка плотностей распределения времени пребывания в со-стоянииб', перед переходом в следующее состояние 5,. имеет вид:

ветствии с вектором ь Блок 2. Генерация

где ¡п> 1Р' (н и 1л — время проверки, регулировки, поиска неисправности и аварийного ремонта, соответственно, ч.

Имитационный алгоритм состоит из трех основных блоков. Блок 1. Определен ие начального состояния процесса (индекс Г) в соот-ачального состояния Р0;

времени пребывания устройства ТРС в текущем состоянии/перед переходом в другое состояние на основании матрицы Г; Блок 3. Определение состояния, в которое перейдет устройство радио-

связи (индекс 3) в со

ответствии с матрицей переходных вероятностей Р

при выполнении следующего неравенства:

/

/

(9)

где Л — равномерно рг определенное число на отрезке от 0 до 1.

После выполнения неравенства (9), искомое значение 7 равняется /. Для вычисления оценок функций Кт{Т0б) и Кг{Тсб) с требуемой точностью ет и заданным уровнем значимости а проводились эксперимента для получения ЫР реализаций и усреднение по ансамблю для каждого значения То1

В соответствии с нок средних значение образом:

КТИ (Тоб ) =

зыражениями (2) и (3) формулы для вычисления оце-функций Кш(Тоб) и Кг(То6) запишутся следующим

±Т/(Тоб)

Кг(Тоб) = -

где Ырт - количество

Т>(Т1Л) + Т>(Тоб) + Ц(То,

Л'Р»

К м + Г/(Гоб) + Т/(Тоб)

(10)

(11)

реализаций функций КГ(Т^) и Кт{Тоб); Т/ — суммарное в земя пребывания в состоянии я, для ^ой реализации;

8

М- количество сечений семейства реализаций, определяемое как То6к1лх / АТ.

После достижения заданной точности осуществляется переход к следующему значению периодичности Тоб и вычисления производятся для всех значений Тоб е [Л 7^,7^.] с шагом АТо6.

Программная реализация имитационной модели выполнена на языке объектно-ориентированного программирования С++ в виде интерфейсной функции для взаимодействия с системой Ма^аЬ.

Третья глава. Исследованы методы сглаживания и интерполяции оценок выходных переменных имитационной модели. На основе критерия минимума среднеквадратичной ошибки еск и максимума коэффициента

детерминации Я2 доя обработки оценок функции Кг{Тоб) выбраны метод скользящего среднего (еск = 4,14-10~!2) и полиномиальная аппроксимация четвертой степени (еск = 6,39- 1(Г12 и Я1 = 0,9961). Наиболее подходящими методами обработки оценок функции Кт(Тоб) являются фильтр Са-вицкого-Голея (еск == 2,22- 1(Г10) и сглаживающая сплайн интерполяция

(еск = 7,83- 1СГ" и РС" = 0,9964).

Проведены статистические эксперименты для оценки неизменяемых внутренних параметров имитационной модели, длительности модельного времени Тк и величины шага АТоб. Был выполнен анализ чувствительности модели к варьированию входных параметров методом приращений. Матрица относительной чувствительности В представлена в таблице 1. Элементы матрицы В определяют процент изменения АТопт при увеличении каждого входного параметра х]. на 10 процентов (Ах] = 0,1- дсу).

Таблица 1 - Матрица относительной чувствительности для параметра Топт

т„ А Т^ Л]3 А23 'л Ь 'и 'л «1 А Рг

АТопт,% 3,8 5,2 6,7 18,8 1,6 25,2 14,9 2,2 3,2 2,7 2,4 1,9 8,2

Как видно из таблицы 1 модель наиболее чувствительна к изменению времени проверки /„ (25,2%), интенсивности внезапных отказов Х,3 (18,8%) и времени регулировки аппаратуры связи гр (14,9%). На основании данных таблицы 1 был определен порядок проведения оптимизационной процедуры: первый оптимизируемый параметр - АТоб, второй — Тк.

С помощью разработанной имитационной модели и данных аналитического моделирования были получены оценки величины остаточной дисперсии Б] при изменении параметров: АТоб - от 100 до 2000 ч с шагом 100 ч и - от 5-Ю5 до 107чс шагом 5 ■ 105 ч. Точность вычисления значений функций Кт(Ты;) и Кг(Тоб) была выбрана равной МО-5. График за-

висимости величины о ной модели АТа0 и Тк

статочной дисперсии от параметров имитацион-приведен на рисунке 2.

хЮ

; ависимости величины остаточной дисперсии от парамет-1 имитационной модели ¿.'о2 = „ ДТ^)

Рисунок 2 - График; I ров )

Величина остаточной дисперсии выбрана в качестве критерия оптимизации параметров АТоб и Тк. Вид целевой функции $^ = ДТк,АТб) приведен в работе. Задача оценивания параметров АТоб и Тк, соответствующих минимуму величины остаточной дисперсии 5о2, сформулирована следующим образом:

_

^ =:./(?;, Д7;б)^тт; 5-Ю5 <7; <107 ч; 100 <АТоб <2000 ч.

(12)

Решение оптимизационной задачи (12) было получено с помощью метода покоординатно "о спуска и алгоритма симплексного поиска. В результате выполнения программ минимизации были получены оценки Тк = 10-1(Гч и АТоС = 600 ч при значении функционала /(ДГо5, Тк) = 4,96-1()-9.

Полученные оптимальные оценки параметров Тк и ДТов позволили выполнить проверку соответствия концептуальной модели реальным процессам эксплуатации и ТО устройств ТРС. Для этого было рассмотрено два варианта статистичесгак экспериментов.

В первом случае предполагалось, что контроль параметров устройств ТРС производится идеальными средствами технического диагностирования (СТД), когда а, == ßl = а2 = ß2 = 0, и обслуживающий персонал (ОП) не оказывает влияния на процесс ТО, т.е. Fro(ToS) = 0. При этом базовая модель из восьми состояний была упрощена до пяти за счет исключения состояний ложного и скрытого отказов. Анализ результатов показал, что значение оптимальной периодичности ТО Топт составляет порядка 100000 часов (11,5 лет) и превышает срок службы устройств радиосвязи 10 лет.

Основной анализ выполнялся для модели из восьми состояний, учитывающей ложные и скрытые отказы устройств связи, с параметрами СТД а, = 0,01, ßi = 0,02, аг — 0,005 и ß2 — 0,05. Эксперимент проводился для двух вариантов: при вероятности ошибки персонала Fro (Тс6) = 0 и при Fto(ToS) = 0,126.

Значение вероятности ошибки ОП определялось с учетом характера выполняемой работы, степени напряжения, уровня подготовки персонала и эргономических условий на основании выражения:

FT0 = Рси + РПр + 1'цр + Ровз, (13)

где Рси, Рпг, Рш, и Рою — вероятности неточного получения информации от измерительных устройств, ошибки при принятии решения, неправильного исполнения решения при использовании эксплуатационной документации и ошибочного выполнения задачи, соответственно. Приняты следующие числовые значения: Раг = 0,006, Рпр = 0,065, Рир = 0,05 и Ровз = 0,005.

Графики зависимости оценок функций коэффициента готовности и технического использования от Тоб представлены на рисунке 3.

Анализ зависимостей Kr(Tlti) и Кти(Та) на рисунке 4 показал, что величина оптимальной периодичности Тотп составляет около 1500 ч (2 месяца) при FTO(To6) = 0, и 4000 ч (5,5 месяцев) для FTO(To6) = 0,126. Полученная величина согласуется с типовыми интервалами от трех месяцев (около 2160 ч) до одного года (около 8640 ч), регламентируемыми отраслевыми инструкциями по ТО и ремонту устройств ТРС.

Таким образом, в работе с помощью имитационного моделирования подтверждено, что теоретическая модель на основе зависимостей КГ(То6) и Кти(То.) с учетом влияния скрытых, ложных отказов и вероятности ошибок обслуживающего персонала соответствует реальным процессам ТО устройств технологической радиосвязи.

1000

2000

3000

Т*,ч

4000 Топт

6000

6000

Рисунок 3 — Графики зависимостей функций К^Т^) и Km(Trj6) при Fm (Таб ) = = 0 (сплошная) и FT0 (Тл) = 0,126 (штриховая)

Для проверки аде пользовался критерий

ния (уп = 2), поэтому вычисленные

сватности имитационной модели аналитической ис-сравнения дисперсии, обусловленной моделью Л'2 и остаточной дисперсии (методика Бородюка-Лецкого). Полученные оценки критерия (у]

= 74,76 и уКт[ =5,22) больше порогового значе-подгверзкдается адекватность модели. Кроме того, оценки коэффициента детерминации

(RKr = 0,999 и Rlm= 6,979) близки к единице, что характеризует высо-

кую степень близости

го моделирования по шкале Чедцока.

Для исследования верка статистических ности дисперсий и но

стационарных свойств модели была выполнена про-гипотез о равенстве выборочных средних, однород-фмальносги закона распределения оценок ~К^{Т0б) и

результатов имитационного и аналитическо-

Кти(Тоб)- Количестве реализаций средних значений функций N = 300, уровень значимости а выбран равным 0,05.

Результаты проверки показали, что оценки математического ожидания и дисперсии значений функций коэффициента готовности и технического использования однородны, а го; распределения соответствуют нормальному закону для 70-80% сечений. Следовательно, программная реализация имитационной модели выполнена с сохранением стационарности исследуемого процесса эксг луатации и ТО устройств ТРС.

В четвертой главе предложена инженерная методика определения периодичности профилактических работ для последующей автоматизации процесса проектирования регламента ТО устройств ТРС.

Инженерная методика заключается в следующем.

1. Для разработанной имитационной модели определяются значения входных неизменяемых параметров:

а) интенсивностей внезапных отказов Х!3, разрегулировок Л12 и внезапных отказов разрегулированной системы Я2з, которые рассчитываются на основании конструкторской документации и справочников об интенсивности отказов электронных компонентов;

б) ошибок диагностирования первого (а) и второго рода (/?), встроенных (1) и внешних (2) средств контроля: а,, а, и /32;

в) времени проверки tn, регулировки tp, поиска неисправности tH и аварийного ремонта tA устройств ТРС на основе отраслевых инструкций по обслуживанию и ремонту оборудования радиосвязи;

г) вероятности ошибки оператора при проведении ТО Fm{To6) и допустимого коэффициента готовности Кг дот, по конструкторской документации или на основе расчетов;

д) максимальной величины периодичности ТО, Тоб тах. Рекомендуется выбирать значения Тоб тях из интервала от б месяцев (4320 часов) до 2 лет (17280 часов).

2. Проведение машинных экспериментов с помощью имитационной модели и получение оценок функции коэффициента готовности А"г(Гоб) и коэффициента технического использования Кт(Тсб).

3. Сглаживание и интерполяция оценок зависимости Кг(То6) методом скользящего среднего и полиномиальной аппроксимации четвертой степени, и оценок функции Kw(Tl6) фильтром Савицкого-Голея и методом сглаживающей сплайн интерполяции.

4. Определение величины оптимальной периодичности обслуживания Топт по полученным оценкам целевой функции Кт = /(Таб), используя метод золотого сечения.

5. Вычисление величины допустимой периодичности обслуживания Тдоп по полученным оценкам целевой функции Кг = f(ToS) и величине

Кг доп с помощью метода дихотомии.

6. Определение рекомендуемого значения рациональной периодичности технического обслуживания ТРАЦ на основании выражения (5).

В качестве программной поддержки инженерной методики в пакете Matlab и среде Visual С++ разработана САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи. САПР имеет модуль-

ную структуру и содержит модули многовариантного анализа и параметрического синтеза, ГС А которых представлены на рисунке 4.

Массивы данных/ / модуля анализа/

Получение оценок Кг(Тоб), Ктн(Тоб), Pi(To6) и 71(То6), ¡»1,(

Определение Топт

Определение Тдоп

Определеиие I Трац = с rnln {Топт, ~доп)

Вычисление статастиче< них данных

Решение задачи Тогтт = = arg max Кги(Тоб)

Решение задачи Тдоп = = КГ1(Кг,доп)

_ Определение Pi'(Tрац) и "П'^Трац)

Рисунок 4 - Граф! дескне схемы алгоритмов работы модулей многовариаятного анализа (а) и параметрического синтеза (б) проектирующей подсистемы САПР

Модули анализа и синтеза является составляющими элементами разработанной САПР, глгоритм работы которой представлен графической схемой на рисунке 5.

f ия пользователя САПР с ее программным модулями >а GUIDE пакета Matlab разработан графический интерфейс, представленный на рисунке 6.

Разработанная САПР была использована для оценки рекомендуемой г яопередатчика УПП-1М возимой радиостанции РВ-1М. Оценка ТРАЦ составила 2 месяца, что соответствует данным опытной эксплуатации блока, который в среднем отказывает через 3-5 месяцев.

Для взаимодейстс с помощью редактор

Модуль

параметр и«юс- | Результаты

кого синтеза 1 расчета

--V

Вывод \ к__

Рисунок 5 — Графическая схема алгоритма работы САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС

ОпрА??«'лрНис периодичнпс;* тенночвг'ког$ пу >к ¿вайив устдвист ¿1 квй-р¿'л• |. ',* Ш

ВыОор устройства технолоп*4ес «с й редкое» «

|~|Прив'

¡мопередатчмк УГП-1М р£ РВИМ

Тобтак |

Восстановить параметры и» 6Д |

• Входные параметры модели—

.Мт-енсивностьрвэре(улирово* 1А< Интенсивность внемпньос отказов, 1Л<

-Врема>«*ле параметры ТО-

р-Параметры СТД—

Интенсиаиостьотказовпмр«зр8<уттк1в1е,1^ I 2.21е-0Сб

Кгдоп | 0.997

Вероятность ошибки ОПI 0.126

Проверка, ч Регулцю»**. ч

Поиск нейсгфевиости, ч

Аварийный ремонт, ч

| 3.454

— Определение интервала рациона««»! периодичное-™ ТО-

Рекомендуемое значение Трац |нес.

Значение коэффициента Кти для Трац I «.49744444 +(-) I 9-111е-М5

Значение коэффициента Кгдяя Трщ | «.$9441311 +(-) | 5.41 »а-М5

Диапазон я »1»»»1 Т^мц: 1.17

мес. до ] 4.7» ме

Графики завискмостей Кг^ТоС) и Кти(Тоб) }

— Статистические дажые об исследуемом процессе для выбранной Трац-Длительносгь эксплуатации, мес {120 -»10 лет

Периодичность Грац, мес

Расчет Г<Траи) и РКТрац) ||

Т1.-1 | «.512»*аМ '[.с? г И | 14*796 Р5 | «.»1234

тн | 23Я Тв.ч| 117.« Р2 | | 4.412547 ре |«.мммм

Т3.ч| Т7.ч Р <1.13 Р, | 0.41384 Р7 |*.М0«М61

Н,ч| 121.4 Тв, ч ЦН7 М | 4.44&М Рв | 4.4471 §47

Рисунок 6 — Интерфейс САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ жизненного цикла оборудования технологической радиосвязи и предшествующих исследований позволил обосновать критерий эффективности и ограничивающее условие для определения рациональной периодичности технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

2. Разработанная математическая модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи позволяет с помощью методов имитационного моделирования исследовать влияние срытых, ложных отказов блоков и элементов устройств, временных параметров ТО и ошибок обслуживающего персонала при проведении профилактического работ на процесс технического обслуживания и осуществлять оценку его рациональной периодичности.

3. Проведенные экспериментальные исследования позволили выполнить верификацию, подтвердить адекватность разработанной математической модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи и осуществить анализ ее статистических стационарных свойств.

4. Разработанная инженерная методика для определения рациональной периодичности технического обслуживания оборудования радиосвязи и алгоритмы работы системы автоматизации проектирования позволяют на стадии проектирования в автоматизированном режиме решать задачи анализа и выбора основного регламентируемого параметра технического обслуживания, периодичности профилактических работ.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Любченко A.A. Система автоматизации проектирования регламента профилактического обслуживания промышленных средств технологической радиосвязи [Электронный ресурс] / A.A. Любченко // Инженерный Вестник Дона. — 2012. — № 1. — Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/latest/nly2012/657/

2. Любченко A.A. Алгоритмы автоматизации проектирования регламента планового обслуживания изделий промышленной радиосвязи / A.A. Любченко // Известия Транссиба, №1 (9) / Омск: Изд-во ОмГУПС, 2012.-С. 84-92.

3. Любченко A.A. Определение рациональной периодичности технического обслуясивания систем связи с подвижными объектами / A.A. Любченко, Е.Ю. Копытов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, №1 / Москва: Изд-во «Научтехлитиздат», 2012. - С. 20-24.

4. Любченко A.A. Оценка периодичности профилактического обслуживания технических систем на основе модели полумарковского процесса

/ Е.Ю. Копытов, A.A. Любченко // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, №2 (24), ч.2 / Томск: Изд-во ТУСУР, 2011. - С. 300-305.

5. Любченко A.A. Концептуальная модель процесса эксплуатации систем автоматики и связи с учетом ошибок диагностирования первого и второго рода / A.A. Любченко, Е.Ю. Копытов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока, Вып.2 / Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 2011.-С. 247-250.

6. Любченко A.A. Количественный анализ ошибок диагностирования в моделях процессов технического обслуживания радиоэлектронной аппаратуры / Е.Ю. Копытов, A.A. Любченко // Омский научный вестник. Серия Приборы, машины и технологии, №1 (107) / Омск: Изд-во ОмГТУ, 2012. — С. 313-318.

В других изданиях:

7. Любченко A.A. Анализ процессов технического обслуживания элементов сложных технических систем / A.A. Любченко // Известия Транссиба, №1 (5) / Омск: Изд-во ОмГУПС, 2011. -- С. 88-94.

8. Любченко A.A. Применение имитационного моделирования для определения вероятностных характеристик комплексных показателей надежности элементов радиоэлектронных систем / A.A. Любченко // V международная научно-практическая конференция «Наука и современность — 2010», 4 октября 2010 г. / Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. Часть 2. -С. 246-251.

9. Любченко A.A. Количественная оценка комплексных показателей надежности восстанавливаемых систем средствами статистического моделирования / A.A. Любченко // IX Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2010)», 19 — 20 ноября 2010 г. / Анжеро-Судженск: Изд-во Том. ун-та, 2010. Часть 1. — С. 34-38.

10. Любченко A.A. Анализ структуры системы для определения местоположения подвижного состава на основе спутниковой навигации / A.A. Любченко // Известия Транссиба, №3 (3) / Омск: Изд-во ОмГУПС, 2010. — С. 83-88.

11. Любченко A.A. Применение имитационного моделирования для анализа процессов функционирования автоматизированных систем сбора и передачи данных / A.A. Любченко // XV Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании (НИТ-2010)», 17 - 19 ноября 2010 г. / Рязань: Изд-во РГРТУ, 2010. -С. 149-150.

12. Любченко A.A. Автоматизация проектирования технических систем с учетом периодичности обслуживания на этапе их последующей эксплуатации / C.B. Бартош, Е.Ю. Копытов, A.A. Любченко И Труды VIII Всерос-

сийской научко-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве AS'2011», 10-12 ноября 2011 г. / Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2011. - С. 190-195.

13.Любченко A.A. Алгоритм имитационного моделирования процессов технического обслуживания элементов информационно-измерительных систем / Е.Ю. Копытов, A.A. Любченко // II Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Математическое моделирование, численные методы и информационные системы», 14 - 15 октября 2010 г. / Самара: Изд-во САГМУ, 2010. - С. 141-145.

14. Любченко A.A. Количественный анализ эффективности процессов эксплуатации и техобслуживания систем радиосвязи методами функционального моделирования / Е.Ю. Копытов, С.С. Лутченхо, А.А Любченко // Сборник научных статей научно-технической конференции с международным участием «Инновации для транспорта», 15 — 16 декабря 2010 г. / Омск: Изд-во ОмГУПС, 2010. Часть 1. - С. 254-258.

15. Любченко A.A. Оптимизация процессов технического обслуживания устройств радиосвязи с применением имитационного моделирования / Е.Ю. Копытов, С.С. Лутченко, A.A. Любченко // Научно-практическая конференция «Ресурсосберегающие технологии на Западно-Сибирской железной дороге», 30 ноября 2010 г. / Омск: Изд-во ОмГУПС, 2010. — С. 135-138.

16. Любченко A.A. Моделирующий алгоритм процесса функционирования и профилактического обслуживания технических систем / C.B. Бар-тош, A.A. Любченко // XL международная научно-практическая конференция «Неделя науки СПбГПУ»,5-10 декабря 2011 г. / СПб.: СПбГПУ, 2011. Часть XV.-С. 24-26.

Типография ОмГУПСа, 2012. Тираж 100 экз. Заказ 247. 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35.

Текст работы Любченко, Александр Александрович, диссертация по теме Системы автоматизации проектирования (по отраслям)

61 12-5/2586

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)

На правах рукописи

Любченко Александр Александрович

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЕЛАМЕНТА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ

Специальность 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования (промышленность)»

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -доктор технический наук, доцент

Когут Алексей Тарасович

Омск 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................4

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ..............................................................................................9

1.1. Анализ предметной области исследования..............................................10

1.2. Описание объекта анализа и проектирования.........................................19

1.3. Оборудование для организации промышленных радиосетей................27

1.4. Выбор и обоснование критерия эффективности процесса эксплуатации и технического обслуживания........................................................................29

1.5. Анализ и выбор методологии исследования............................................36

1.6. Обзор автоматизированных средств оценки надежности и параметров технического обслуживания.............................................................................42

1.7. Выводы по главе.........................................................................................44

ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ.........................................................46

2.1. Общие принципы построения имитационных моделей.........................46

2.2. Концептуальная модель исследуемого процесса....................................48

2.3. Разработка моделирующего алгоритма....................................................62

2.4. Программирование имитационной модели.............................................70

2.5. Выводы по главе.........................................................................................72

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ73

3.1. Обработка и сглаживание результатов моделирования.........................73

3.2. Определение неизменяемых параметров имитационной модели.........79

3.3. Верификация и доказательство адекватности модели............................87

3.4. Исследование стационарных свойств модели.......................................101

3.5. Выводы по главе.......................................................................................Ю5

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГЛАМЕНТА

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ.......................................................106

4.1. Инженерная методика определения периодичности технического обслуживания устройств радиосвязи............................................................107

4.2. Алгоритм работы и методика построения отдельных компонентов системы автоматизации проектирования......................................................109

4.3. Определение периодичности технического обслуживания приемопередающих устройств технологической радиосвязи....................122

4.4. Выводы по главе.......................................................................................126

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................128

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................129

Приложение 1. Программный код имитационной модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической

141

радиосвязи........................................................................................................ ^

Приложение 2. Акты внедрения................................................................149

ВВЕДЕНИЕ

Современные методы моделирования и инженерного анализа с применением средств вычислительной техники играют важную роль на всех стадиях жизненного цикла технических систем, разрабатываемых и используемых в различных отраслях промышленности. Их надежное функционирование является основой безопасности любого технологического процесса и определяется рациональной организацией технического обслуживания (ТО) [17]. Применение систем автоматизации проектирования (САПР) на этапе опытно-конструкторских работ позволяет облегчить процесс разработки регламента ТО технических систем, способствует сокращению сроков создания и ввода в эксплуатацию образцов новой техники [3, 79, 99].

Объектом проектирования является регламент ТО, определяющий перечень выполняемых работ и их периодичность. Разработка регламента и определение периодичности работ основывается на анализе процесса эксплуатации и ТО, протекание которого зависит от множества факторов: случайного возникновения различного рода отказов блоков и элементов устройств, временных параметров ТО и ошибок обслуживающего персонала при проведении профилактического обслуживания.

Построение аналитических моделей исследуемого процесса является сложной задачей, зависящей от конкретной предметной области и степени соответствия реальным процессам. Разработкой моделей для устройств технологической радиосвязи (ТРС) занимались ТА. Филимонова [91], Г.Г. Держо [17], С.С. Лутченко [41]. Работы, посвященные исследованиям методами имитационного моделирования, практически отсутствуют. Современное базовое программное обеспечение САПР, среда АпуЬо§хс, система МаИаЬ, отличается удобной визуальной разработкой моделей, однако значительные затраты машинного времени делают их

недостаточно эффективными.

Таким образом, разработка специализированной САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС является актуальной задачей. САПР предназначена, в первую очередь, для разработчиков проектных организаций радиопромышленности при обосновании сроков технического обслуживания, а также для персонала центров связи, занимающегося разработкой технологических карт.

Целью диссертационной работы является автоматизация процесса проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие

основные задачи.

1. Выбрать и обосновать критерий эффективности процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

2. Разработать концептуальную и имитационную модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающие влияние скрытых, ложных отказов устройств и ошибки обслуживающего персонала.

3. Выполнить экспериментальные исследования для верификации концептуальной модели, подтверждения адекватности имитационной модели и проверки её стационарных свойств.

4. Разработать инженерную методику и алгоритмы работы системы автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Объект исследований - процесс автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.

Предмет исследований - закономерности процесса автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств

технологической радиосвязи.

Для решения поставленных задач были использованы методы теории случайных процессов, математической статистики, имитационного моделирования и теории оптимизации. Демонстрационные программные модули системы автоматизации проектирования были реализованы на языке С++ в среде Visual Studio С++ v6.00 и в пакете Matlab.

Новые научные результаты работы заключаются в следующем:

- разработана имитационная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающая влияние скрытых, ложных отказов устройств связи и ошибки обслуживающего персонала;

- разработан алгоритм работы САПР регламента технического обслуживания, позволяющий сократить сроки создания и ввода в эксплуатацию новых устройств технологической радиосвязи.

Практическая ценность работы заключается в разработке алгоритмов САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, позволяющих определять рекомендуемое значение рациональной периодичности обслуживания с учетом влияния скрытых, ложных отказов устройств связи и ошибок обслуживающего персонала.

Разработанное обеспечение САПР передано в конструкторско-технологический отдел ОАО «Омский приборостроительный завод им. Н.Г. Козицкого» и контрольно-ремонтный пункт Омского регионального центра связи для опытной эксплуатации, а также используется в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения».

Основные положения работы докладывались, обсуждались на следующих конференциях: Юбилейной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития специальных систем радиосвязи и радиоуправления» (г. Омск 2008 г. ОНИИП); XV международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Радио-

электроника, электротехника и энергетика» (г. Москва 2009 г. МЭИ); V международной научно-практической конференции «Наука и современность^ 10» (г. Новосибирск 2010 г. Центр развития научного развития); II Всероссийской научно-практической конференции «Математическое моделирование, численные методы и информационные системы» (с международным участием) (г. Самара 2010 г. САГМУ); IX Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2010)» (с международным участием) (г. Анжеро-Судженск 2010 г. филиал КемГУ); XV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании (НИТ-2010)» (г. Рязань 2010 г. РГРТУ); Международной научно-технической конференции «Инновации для транспорта» (г. Омск 2010 г. ОмГУПС); VIII Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве AS'2011» (г. Новокузнецк 2011 г. СибГИУ); XL международной научно-практической конференции «Неделя науки СПбГПУ» (г. Санкт-Петербург 2011 г. СПбГПУ).

По материалам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников из 101 наименования и двух приложений. Общий объем (с приложениями) диссертации 150 страниц машинописного текста, 50 рисунков, четыре таблицы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи работы, указаны научная новизна и практическая ценность результатов исследований, представлена структура диссертации.

В первой главе диссертации выполнен анализ предметной области исследования, представлены описание и особенности процесса эксплуа-

тации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи. Выбран и обоснован критерий эффективности исследуемого процесса эксплуатации. Введено понятие рациональной периодичности обслуживания и предложен способ определения рекомендуемого значения указанной величины. Обоснован выбор методов имитационного моделирования для выполнения проектных процедур анализа.

Во второй главе построена концептуальная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи на основе содержательного описания закономерностей его протекания. С помощью метода статистических испытаний Монте-Карло разработан моделирующий алгоритм для имитации поведения исследуемого процесса. Выполнена программная реализация моделирующего алгоритма на языке С++ в виде интерфейсной функции пакета МайаЬ.

В третьей главе обоснован выбор методов сглаживания и интерполяции выходных переменных имитационной модели. Проведен анализ чувствительности модели и определены оценки ее неизменяемых внутренних параметров методами теории оптимизации. Выполнена верификация концептуальной модели. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность имитационной модели теоретической. Исследованы стационарные свойства имитационной модели.

В четвертой главе представлена инженерная методика для определения рекомендуемого значения рациональной периодичности технического обслуживания устройств технологической радиосвязи. На основе предложенной методики разработан алгоритм работы САПР. Разработаны пакет прикладных программ САПР и графический интерфейс пользователя. Выполнена оценка рекомендуемого значения рациональной периодичности технического обслуживания приемопередающего устройства.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы по диссертационной работе.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АНАЛИЗ МЕТОДОВ

ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе рассматриваются вопросы автоматизации процесса проектирования регламента технического обслуживания (ТО) устройств технологической радиосвязи (ТРС), обеспечивающих связь с подвижными объектами и инженерно-техническим персоналом предприятий различных отраслей промышленности. Регламент представляет собой набор правил и рекомендаций по ТО, определяющий объем и периодичность профилактических мероприятий. Организация процесса эксплуатации устройств ТРС выполняется в соответствии с положениями регламента для рассматриваемой технической системы. Правильно организованное техническое обслуживание определяет надежность устройств ТРС, а соответственно и эффективность процесса их эксплуатации.

Выбор и обоснование периодичности ТО, как одного из регламентируемых параметров, осуществляется на этапе выполнения опытно-конструкторских работ заводом-изготовителем. Определение величины периодичности ТО с учетом различных факторов, проявляющихся в процессе эксплуатации оборудования, является сложной задачей. Поэтому часто выполнение профилактических работ с периодичностью, заявленной в технической документации, не обеспечивает требуемого уровня надежности, что проявляется в преждевременном возникновении отказа оборудования. Совершенствование методов определения периодичности технического обслуживания возможно с помощью технологий автоматизации проектирования. При этом объектом проектирования является регламент проведения профилактических работ по обслуживанию устройств технологической радиосвязи.

1.1. Анализ предметной области исследования

В настоящее время для повышения оперативности управления технологическими процессами на предприятиях различных отраслей промышленности и транспорте внедряются современные системы мобильной радиосвязи, обеспечивающие информационный обмен и взаимодействие руководителей подразделений, диспетчеров и инженерно-технического персонала на объектах производственно-хозяйственной деятельности, для обеспечения связи с ремонтно-восстановительными бригадами при ликвидации последствий аварий и катастроф. Сети мобильной радиосвязи используются ограниченными группами пользователей, объединенными по профессиональному признаку. Это могут быть радиосети оперативного, диспетчерского, административно-хозяйственного, производственно-

технологического назначения.

Применение профессиональной мобильной радиосвязи во многих отраслях народного хозяйства позволяет повысить производительность труда на подвижных объектах, добиваясь экономии материально-трудовых ресурсов; обеспечить оперативное взаимодействие и координацию действий различных мобильных групп пользователей, создать надежную систему управления удаленными объектами, распределенными на большой территории и входящими в состав единых систем управления [66].

Многообразие сфер применения средств радиосвязи в промышленности обусловило существование различной терминологии: профессиональная, оперативно-технологическая радиосвязь, подвижная производственно-технологическая радиосвязь и т.д [14, 31, 63, 76]. Однако принципы построения радиосетей на территориях и площадках промышленных объектов сохраняются, поэтому далее будет использоваться термин «технологическая радиосвязь».

Технологическая радиосвязь (ТРС) - это системы двусторонней сухопутной подвижной радиосвязи, диапазона ультракоротких волн (УКВ), обеспечивающая:

- минимальное время установления связи, вхождение в связь нажатием одной кнопки (тангенты);

- возможность разделения абонентов на группы и организации групповой связи с неограниченным числом абонентов;

- возможность индивидуального вызова;

- устойчивую радиосвязь на больших территориях и расстояниях;

- возможность осуществления прямого (внесистемного) режима связи между абонентскими радиостанциями;

- возможность выхода в телефонную сеть общего пользования;

- возможность защиты информации;

- надежность оборудования для работы в тяжелых условиях (пыле-, влаго-, вибро-, ударо-, взывозащищенность и т. п.).

Промышленные пр�