Создание комплексной интегрированной информационно-аналитической системы автоматизации с одной стороны, внедрение энерго- ресурсосберегающих технологий с другой стороны на сегодняшний день являются основными задачами и направлениями развития современного промышленного предприятия [1].

На сегодняшний день эффективность применения комплексных интегрированных систем автоматизации промышленным предприятиям доказывать не приходится, многие из них находятся на стадии разработки и внедрения, при этом некоторые из них уже активно используют их частично реализованный функционал. Так как процесс разработки подобных систем довольно длительный и подразумевает наращивание функциональных возможностей по мере течения их жизненного цикла, то часто предприятия выбирают модульный подход при внедрении и реализации данных систем, то есть система разрабатывается с учетом сформированной общей концепции долгосрочного развития предприятия с возможностью масштабирования и наращивания функционала «на ходу» и впоследствии на сформированную структурную основу добавляют новые модули, расширяя спектр задач, решаемых данной системой.

На предприятиях горной отрасли в последние годы наблюдается тенденция резкого повышения энергоемкости конечной продукции[2]. Ряд проведенных исследований показали, что преимущественно это обусловлено резким возрастанием количества отказов оборудования. При этом среди этих отказов более трех четвертей отказов оборудования составляют отказы машинных агрегатов, и, соответственно, уровень надежности и безопасности технологических процессов во многом определяется их техническим состоянием. В связи с этим актуальной задачей для горного предприятия является разработка и внедрение автоматизированных комплексов диагностики состояния оборудования, позволяющая выявлять дефекты и с заданной вероятностью давать прогноз о продолжительности работоспособного состояния без вывода оборудования в ремонт и выполнить переход от технического обслуживания по регламенту или по выходу из строя оборудования к обслуживанию по фактическому состоянию.  В связи с этим разработка модуля контроля технического состояния, диагностики и оценки остаточного ресурса электромеханического оборудования является одной из актуальных задач, решаемых на современном горном предприятии [3].

В статье показан один из подходов к разработке модуля контроля технического состояния, диагностики и оценки остаточного ресурса электромеханического оборудования для интегрированной информационно-аналитической системы. Приведено описание основных этапов разработки и взаимосвязей между ними.

Целью разработки модуля информационно-аналитической системы является формирование планов обслуживания технологического оборудования по его фактическому состоянию, а аналитической задачей является прогнозирование дефектов оборудования с разной дельтой инерционности статично установленной или динамически изменяющейся по необходимости и желанию предприятия, использующего данное оборудование.

Процесс разработки и внедрения модуля диагностики целесообразно проводить в несколько этапов, основными из которых являются следующие:

1. Подготовка информационного пространства для работы модуля. Данный этап является самым главным и ресурсозатратным этапом разработки. От того насколько качественно он будет проведен во многом будут зависеть результаты работы всей системы. На данном этапе формируется информационное поле, принимается решения, какая информация нужна для работы данной системы, каковы ее объемы, периодичность поступления, как организуются ее сбор и обработка, где осуществляется ее хранение и как настраивается информационный обмен между различными частями системы.

2. Оценка информационного поля. На данном этапе принимается решение о составе информационного массива данных по которому будет проводиться разработка аналитических модулей системы. Оценка производится по нескольким критериям основными из которых являются полнота, достоверность и своевременность По мнению автора целесообразно переходить к следующим этапам разработки в случае, когда полнота информации составляет 99,8%, достоверность или точность 99,98%, своевременность или dt=1 мин.

3. Разработка структуры и алгоритмов модуля системы. На данном этапе разрабатываются основные подсистемы и устанавливаются логические связи между ними. При этом необходимо дополнительно в структуру модуля включить подсистемы, решающие вопросы информационного оснащения, в том числе вопросы информационной недостаточности системы.

Разрабатываемый модуль может работать в трех основных режимах: обучение, советчик, участник управления. При таком подходе плюсом является то, что пользователю сразу доступен результат работы системы и при возрастании доверия он может принять решение о выводе его на тот или иной режим, при этом данный процесс может быть выполнен как в ручном, так и в автоматизированном режиме.

Схема процессов разработки и внедрения модуля диагностики представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема процессов разработки и внедрения модуля диагностики

Следует подчеркнуть, что схема процессов разработки и внедрения модуля диагностики может содержать и другие этапы, однако основной плюс приведенной в данной статье системы – это ее «интеллектуальность» или возможность накапливания знаний «на ходу», то есть в процессе эксплуатации системы. При этом подразумевается не только накапливание знаний, но наращивания функционала и модулей данной системы. Однако для получения хороших результатов описываемый модуль диагностики должен быть внедрен в комплексную информационно-аналитическую систему предприятия. В этой связи основными требованиями, предъявляемыми к данному модулю, являются:

- интегрированность, т.е. способность внедряться в существующие системы,

- самообучаемость, т.е. способность корректировать настроечные коэффициенты во время работы;

- адаптируемость, т.е. способность сохранения своих функциональных возможностей в изменяющихся производственных условиях;

- самоорганизуемость, т.е. сохранение работоспособности в условиях ввода новых контуров и переменных.

1. Козярук А.Е., Жуковский Ю.Л. Система обслуживания электромеханического оборудования машин и механизмов по фактическому состоянию. Москва: Горное оборудование и электромеханика, 2014, № 10, с. 8-14.
2. Mironova I.S., Bashirov M.G. Sistema monitoringa tehnicheskogo sostojanija el-ektrooborudovanija neftepererabotki i neftehimii // Sbornik trudov Vserossijskoj nauchnoj konferencii «Jekologicheskie problemy neftedobychi» (22 – 25 nojabrja 2010 g.). Ufa: Neftegazovoe delo, 2010. 506 P.
3. Козярук А.Е., Кривенко А.В., Жуковский Ю.Л., Коржев А.А., Бабурин С.В., Черемушкина М.С. Диагностика и оценка остаточного ресурса электромеханического оборудования машин и механизмов. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Спб, 2013. 90 с.

Все статьи автора «Котелева Наталья Ивановна»