Автоматизация поиска дефектов судового электрооборудования

Терещенкова, О. В. Автоматизация поиска дефектов судового электрооборудования = Automation of searching for defects of ship’s electrical equipment / О. В. Терещенкова, К. В. Кондрашов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 3 (481). – С. 106–114.Анотація. На сучасному етапі розвитку комп’ютерних технологій і автоматизації різних процесів особлива увага приділяється розширенню можливостей сучасних систем контролю і діагностики за судновими пристроями. Успішне вирішення проблеми зниження аварійності морських суден значною мірою визначається наявністю нових підходів, методів і напрямів у розвитку підвищення ефективності систем діагностики і запобігання відмовам суднового електрообладнання, у швидкому їх усуненні. У статті зроблено оцінку якості виконуваних завдань сучасними судновими системами діагностування з погляду безпеки судна та надійності суднового устаткування. Представлений аналітичний огляд наявних систем аварійно-попереджувальної сигналізації, а також розглянуті слабкі місця і недоліки. Обґрунтовано необхідність підвищення ефективності суднових систем діагностування. Описано структури пошуку несправностей, а також алгоритми їх реалізації. На основі експериментальних даних, зібраних на контейнеровозі “Brunella”, проведено математичні розрахунки середньої кількості можливих причин несправностей, що виникають на судні. Аналіз несправностей суднового електрообладнання показує, що в середньому доводиться оцінювати від 10 до 20 можливих варіантів відмови. Це висуває високі вимоги до рівня підготовленості особи, що ухвалює рішення, для усунення виниклої несправності. У статті обґрунтовано необхідність переходу від наявної паперової документації до електронної експлуатаційної документації за допомогою експертної системи. Запропоновано експертну систему, яка будується на базі знань, що охоплює досвід експертів із ремонту та пошуку дефектів. База знань формується на основі експертної оцінки з урахуванням ранжирування експертів. Описана система використовує підхід, який реалізує завдання поділу інформації, що зберігається в загальній базі даних і безпосередньо в базі знань. Представлена загальна схема побудованої системи, на якій проводилась апробація результатів, зібраних і протестованих на судні “Brunella”.Abstract. At the present stage of development of computer technologies and automation of various processes, special attention is paid to expanding the capabilities of modern control and diagnostic systems for ship devices. The successful solution to the problem of reducing the accident rate of marine vessels is largely determined by the presence of new approaches, methods and directions in the development of both improving the efficiency of diagnostic systems and preventing ship electrical equipment failures, and in the quick elimination of, however, malfunctions. The article evaluates the quality of the tasks performed by modern ship diagnostic systems from the point of view of ship safety and reliability of ship equipment. An analytical review of existing alarm systems is presented, as well as weaknesses and shortcomings. The necessity of increasing the efficiency of ship diagnostic systems has been substantiated. Structures of troubleshooting are described, as well as algorithms for their implementation. Based on the experimental data collected on the container ship “Brunella”, mathematical calculations of the average number of possible causes of malfunctions occurring on the ship were carried out. Analysis of breakdowns of ship electrical equipment shows that, on average, it is necessary to assess from 10 to 20 possible causes of failure. This places high demands on the level of preparedness that a decision maker must have in order to make the right decision to eliminate a malfunction. The article substantiates the need for the transition from current paper documentation to electronic operational documentation using an expert system. An expert system is proposed, which is built on a knowledge base that includes the experience of experts in repair and search for defects. The knowledge base is formed on the basis of an expert assessment, taking into account the ranking of experts. The described system uses an approach that implements the task of separating information stored in a common database and directly in the knowledge base. The general scheme of the constructed system is presented, on which the approbation of the results collected and tested on the ship “Brunella” was carried out.Аннотация. Анализ средств диагностики отказов, используемых оператором в реальных условиях плавания, для поиска и устранения причин неисправности судовых автоматизированных систем и механизмов является актуальной проблемою. Быстрый поиск и устранение дефекта влияет на уровень безопасности судна в целом. Данная статья посвящена изучению способов и моделей построения деревьев отказов и деревьев решений для выявления дефекта в конкретных объектах диагностики и их структурных единиц, а также методов поиска дефектов. Современная методика диагностирования включает в себя иерархический принцип поиска дефекта. На каждом этапе диагностирования происходит постепенное уточнение места дефекта. Систематизированы и упорядочены основные субъективные и объективные условия, влияющие на время, затрачиваемое обслуживающим персоналом на восстановление работоспособности отказавшей судовой системы. На основе собранных данных проведена систематизация причин отказов по уровням сложности их устранения. В статье обоснована необходимость перехода от действующей бумажной документации к электронной эксплуатационной документации с помощью экспертной системы. Описана общая схема построенной системы, на которой проводилась апробация результатов, собранных и протестированных на судне “Brunella”

Novel expert system for defining power quality compensators

In order to ensure good power quality for modern power systems and/or industrial installations, power conditioning devices have been extensively applied. However, the data analysis for the installation of a determined compensator mainly considers a particular power quality index or disturbance and it is usually based on human expertise. Therefore, this paper proposes a novel expert system that automatically suggests the most appropriate and cost-effective solution for compensating reactive, harmonic and unbalanced current through a careful analysis of several power quality indices and some grid characteristics. Such an expert system is an important tool in real-world applications, where there is a complex scenario in choosing, designing and applying power quality compensators in modern power grids. Since there are no strict boundaries for voltage and current non idealities at distribution level or clear correlation between them and possible solutions, a fuzzy decision-maker was developed to deal with such uncertainties and to embed human expertise in the system. The approach is based on analyzing data from a given time window and providing off-line recommendations for the design and installation of proper compensators. Therefore, the application of the proposed expert system may result in enhanced and faster projects when compared to the traditional design methods for power conditioning. A computational study consisting on applying the suggested compensators for a 5-node network and different load configurations shows the effectiveness of the proposed expert system. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES