Прототип устройства идентификации неисправности в информационно-измерительном канале датчика давления

В данной работе представлено исследование, направленное на разработку и экспериментальную проверку прототипа устройства, предназначенного для предотвращения ложных срабатываний в автоматизированных системах управления судовыми энергетическими установками. В рамках исследования выполнен анализ архитектурных особенностей современных систем автоматизации, используемых на морских объектах, а также выявлены основные типы отказов информационно-измерительных каналов, связанных с контролем давления — одного из ключевых параметров систем мониторинга и регулирования. На основе проведенного анализа разработаны технические и программные компоненты прототипа устройства, реализующего алгоритмы идентификации неисправностей датчиков давления. Представленная модель была подвергнута экспериментальной проверке, в ходе которой оценивалась ее работоспособность в условиях имитации различных видов отказов. Полученные результаты позволили подтвердить эффективность устройства в части распознавания наиболее распространенных дефектов измерительных цепей. Вместе с тем исследование выявило ограничения разработанного устройства, обусловленные невозможностью диагностировать отдельные виды сложных отказов измерительной аппаратуры. Для повышения функциональной полноты системы предложен дополнительный алгоритм интеграции устройства в структуру автоматизированной системы управления, обеспечивающий более точное принятие решений при наличии признаков неисправности. Результаты работы могут быть использованы при модернизации существующих систем контроля и защиты судовых энергетических установок с целью повышения их устойчивости к ошибочным срабатываниям и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

1. Бурков Д. Е. Применение судовой информационной системы для контроля и мониторинга технического состояния судового оборудования / Д. Е. Бурков // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 5. — С. 893–902. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-5-893-902. — EDN PTAEFT.

2. Жидков Н. А. Повышение экономической и энергетической эффективности судовых двигателей внутренннего сгорания в условиях ужесточения экологических требований / Н. А. Жидков, О. В. Новикова // Цифровая трансформация экономических систем: проблемы и перспективы (ЭКОПРОМ-2022): сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции с зарубежным участием, Санкт-Петербург, 11–12 ноября 2022 года. — Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2022. — С. 274–277. DOI: 10.18720/IEP/2021.4/80. — EDN SALBXA.

3. Валов Д. С. Системы управления судовыми энергетическими установками автономных судов / Д. С. Валов, С. А. Валгин // Актуальные исследования. — 2023. — № 5(135). — С. 19–28. — EDN QGRTJJ.

4. Коновалов П. О. Опыт развития и применения в эксплуатации систем мониторинга технического состояния судовых ДВС / П. О. Коновалов, А. А. Иванченко, Г. Л. Ларионов // Тенденции развития науки и образования. — 2023. — № 100–5. — С. 102–108. DOI: 10.18411/trnio-08-2023-246. — EDN TWWLBX.

5. Московцев Ю. П. Принципы создания АСУ ТП гражданских судов / Ю. П. Московцев // Системы управления и обработки информации. — 2000. — № 1. — С. 61–68.

6. Корчанов В. М. Системы управления пропульсивной судовой установкой на базе комплекта КСА / В. М. Корчанов, Ю. П. Московцев, Г. П. Орунов // Системы управления и обработки информации. — 2000. — № 1. — С. 61–68.

7. Агеев В. И. Контрольно-измерительные приборы судовых энергетических установок: устройство, эксплуатация, эффективность: справочник / В. И. Агеев. — Ленинград: Судостроение, 1985. — 416 c.

8. Темнов В. Н. Метрологическое исследование объектов контроля / В. Н. Темнов. — СПб: ВМИИ, 2006. — 331 c.

9. Ивановский В. Г. Мониторинг рабочего процесса судовых дизелей в эксплуатации / В. Г. Ивановский, Р. А. Варбанец // Двигатели внутреннего сгорания. — 2004. — № 2. — С. 138–141.

10. Bushuev O. Yu. Detection of changes in the state of a pressure sensor by analyzing the output signal / O. Yu. Bushuev, A. S. Semenov, A. O. Chernavsky, A. L. Shestakov // Proceedings of the XX IMEKO World Congress “Metrology for Green Growth”, Busan, Republic of Korea. — September 9–14, 2012 — IMEKO, 2012.

11. Кучеренко В. А. Моделирование системы диагностики датчиков судовых энергетических систем / В. А. Кучеренко // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2024. — № 1. — С. 331–336. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-1-331-332. — EDN IHTLJB.