Введение к работе
Актуальное! ь работы
В настоящее время важной составляющей производственною процесса на водном транспорте является эксплуатация судов, к основным задачам которой относятся перевозка грузов и пассажиров, обеспечение безопасности судоходства, сохранности грузов и имущее і ва, охраны человеческой жизни, предотвращение загрязнения природной среды
Повышение требований к безопасности и экологичности плавания по морским и внутренним водным путям связано с повышением грузоподъемности и скорости судов, интенсивности судоходства Очевидно, что безопасностью и экологичностью необходимо управлять Основными направлениями являются управление техническим состоянием судов, управление персоналом судов и береговых подразделений, управление инфраструктурой водного транспорта Применительно к морскому судоходству Международной морской оріанизаии-ей (ИМО) в 1993г принята Резолюция ИМО А 741(8) «Международный кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения» (МКУБ)
Необходимость снижения трудоемкости и финансовых затрат на техническую эксплуатацию привела к переходу на систему обслуживания судов по фактическому состоянию Отсутствие на мноіих судах в процессе эксплуатации диаі ностических средств и программного обеспечения поддержки принятия решения о техническом состоянии приводит к снижению показателей безопасности мореплавания, увеличению риска появления аварийной ситуации Поэтому возросла роль технического диагностирования и прогнозирования технического состояния в процессе использования судна по назначению
Следует отметить, что участие людей в системах управления техническим состоянием судов необходимо, их роль в решении многих вопросов значительна, а в ряде случаев они просто незаменимы Благодаря широкому применению информационных технологий и компьютерной техники указанные системы постепенно превращаются из систем неавтоматизированного управления в системы автоматизированного управления Использование автоматизированных систем управления усиливает контроль за техническим состоянием судового оборудования, повышает оперативность планирования и принятия решений, дисциплинирует работу судовых экипажей и персонала береговых подразделений в процессе технической эксплуатации судов
В настоящее время создано программное обеспечение автоматизированных систем управления техническим обслуживанием и ремонтом судов Наиболее распространенными являются программные комплексы AMOS for Windows и TRIM Для наполнения указанных программных «оболочек» необходима формализация процессов, протекающих в звеньях системы управления техническим состоянием судовых технических средств В связи с недостаточной изу-
ченностью этих процессов с позиций теории управления в настоящее время используются упрощенные закономерности
Диссертационная работа посвящена формализации процессов во всех звеньях эргатическои системы управления техническим состоянием судового энер! етического оборудования и разработке методики анализа процесса функционирования этой зямкнутои системы на основе использования современных информационных технологий
Цель и задачи работы
Целью диссертационной работы является повышение эффективности систем управления техническим состоянием судового лнергешческого оборудования путем формализации процессов во всех звеньях системы и применения современных информационных технологий
Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи
—разработана комплексная математическая модель динамики изменения технического состояния судового оборудования как объекта управления,
разработана математическая модель функционирования блока оперативной оценки технического состояния оборудования;
-разработана прогнозная модель изменения технического состояния судовых объектов,
-разработана модель функционирования исполнительной части системы,
—решены вопросы информационного обеспечения математических моделей и процессов принятия решений в системе управления,
-создана имитационная модель функционирования системы управления техническим состоянием судового энергетического оборудования,
—разработана методика анализа системы управления іехническим состоянием судового энергетического оборудования
Объект исследования
В работе исследуются Процессы расходования технического ресурса судового энергетического оборудования на стадии эксплуатации с учетом режимов его работы, а также поддержания и восстановления технического состояния
Предмет исследования
Предметом исследования является замкнутая система управления техническим состоянием судового энергетического оборудования и разработка методики анализа процесса ее функционирования на основе использования современных информационных технологий
Методы исследования
Методологической основой исследования являются принципы системного анализа В работе использованы методы теории импульсных и релейных
систем, анализа замкнутых динамических систем, математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории принятия решении, информационною обеспечения
Научная новизна
В диссертационной работе получены следующие новые результаты
-комплексные математические модели динамики изменения технического состояния для каждой группы узлов, учитывающие влияние нагрузочного, скоростною и теплового режимов работы,
-единая формальная запись модели динамики процесса изменения технического состояния узлов,
-модели функционирования блока оперативной оценки технического состояния судового оборудования,
-модели блока принятия управленческого решения и исполнительного блока системы управления,
-механизм влияния комплекса мероприятий и работ по техническому обслуживанию л ремонту судовою оборудования на показа гетто ею гєїчичєского состояния,
-алгоритм определения независимых допусков, уменьшающий риски принятия ошибочных решений при оценке вида технического состояния
Практическая ценность и внедрение
Практическую ценность представляют
-методика идентификации параметров моделей изнашивания трех характерных групп узлов судовых механизмов с учетом изменения нагрузочного, скоростного и теплового режимов работы,
-методика построения универсальных характеристик изнашивания узлов трех групп,
-методика анализа динамики процесса изменения технического состояния узлов с учетом приработки ч изнашивания в период нормальной эксплуатации,
-методика определения параметров модели внешней среды судовых механизмов
Результаты работы внедрены в АООТ «Канонерский судоремонтный завод» и в учебный процесс кафедры «Математическое моделирование и эконометрия» Санкт - Петербургского государственного университета водных коммуникаций
Апробация работы
Результаты работы докладывались на международном научно - техническом семинаре «Исследование, проектирование и эксплуатация судовых ДВС» (г Санкт - Петербург, 2006г ), научно - технических конференциях молодых научных сотрудников СПГУВК (2005, 2006 гг), научных семинарах кафедр автоматики и математики (2005, 2006, 2007 гг)
Публикации
По теме диссертации опубликованы 6 научных статей, в і ом числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников из 101 наименования В приложениях представлены данные, по пученные при определении дефектов независимых допусков на взаимосвязанные диагностические показатели, а также результаты имитационного моделирования процесса изменения технического состояния механизма при случайных изменсниял скоростною режима работы по винтовой характеристике Общий объем работы составляет 166 страниц, в том числе 170 формул, 6 таблиц и 43 рисунка
