Устройство для автоматического контроля электротехнических и радиоэлектронных объектов Советский патент 1978 года по МПК G06F11/07 G06F17/00 

коммутатора, с первым входом коммутатора-нормализатора, с входом блока стимулирующих сигналов, с вторым входом измерительного блока, с первым входом анализатора. Первьш и второй выходы блока вьтода информации подключены соответствен- 5 но к блоку индикации и регистратору, второй выход блока стимулируннцих сигналов - к второму входу коммутатора, а второй выход измерительного блока - к второму входу анализатора. Выход блока самоконтроля соединен с вторым входом ю блока вьтода информации.

Однако у такого устройства недостаточная степень автоматизации процесса поиска отказов, приводящая к необходимости затрачивать дополнительное время на ашлиз результатов контроля и 5 принятые решения человеком-оператором при окончательном определении места отказа в объекте. Реализуемые зтим устройством программы контроля не обеспечивают проведения контроля объектов и поиска отказов в них за минимально возможное 20 время. Эти недостатки обусловлены в основном тем, что на этапе создания сложных объектови их устройств контроля.обычно не представляется воз-. можиым накопить достаточно полную и достоверную информащю о распределениях возможных отказов 25 в объектах и учесть в программах контроля слуийный характер возникновения отеазов. При отсутствии такой информации приходится проводить контроль сложных объектов при помощи устройств, работающих по жестким детерминированным про- 30 граммам, и нельзя построить гибкие программы, в которых моишо было бы предусмотреть разветвления (условные переходы) в зависимости от вероятностей возникновения отказов в объектах.

На зтапе использовавдя объектов при их кон- 35 троле перед или после применения или во время их хранения может быть накоплена необходимая информация для оценки распределений отказов в объектах. Эту информацию можно и целесообразно использовать для построения зффективнЬис программ контроля, позволяющих проводить контроль работоспособности объектов и находить место отказа в них за минимально возможное время.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для автоматического 45 контроля электротехнических и радаоэлектронных объектов, позволяющее повысить степень автоматизации, уменьщить время контроля работоспособности объектов и поиска отказов в них и тем самым увеличить эффективность контроля и поиска (с не- 50 обходимой глубиной определения мест отказов при заранее неизвестных распределениях этих отказов в сложных объектах).

Это достигается тем, что устройство содержит дополнительно дещифратор отказов, счетчик отка- S5 зов, блок расчета распределений, блок сравнения распределений, блок памяти констант, блок формирования программ, блок памяти программ. Первый, второй и третий выходы дешифратора отказов соединены соответстведао с первым входом с счетчи- 60

ка отказов, с третьим входом блока вывода информации, с вторым входом блока управления, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого связаны соответственно с первым входом блока формирования программ, с вторым входом счетчика отказов, с первым входом накопителя,-с первым входом блока памяти программ. Первый и второй выходы накопителя подключены соответственно к входу дешифратора отказов, к четвертому входу блока вьшода информации, выход счетчика отказов к первому входу блока расчета распределений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом блока памяти констант, с первым входом блока сравне1шя распределений. Первьш, второй и третий выходы блока памяти констант соединены с вторым входом блока расчета распределений, с вторым входом блока форлшрования программ, с вторым входом блока сравнения распределений, первый, второй и третий выходы которого связаны соответственно с третьим входом блока формирования программ, с вторым вхот дом блока памяти констант, с третьим входом блока упрсзления. Первьш и второй выходы блока формирования программ подключены соответственно к второму входу блока памяти программ, третьему входу блока памяти констант, выход блока памяти программ связан с вторым входом блока вьщачи команд, шестой и седьмой выходы которого соединены с первым входом преобразователя сигналов, с четвертым входом блока управления, выход преобразователя сигналов - с вторым входом.накопителя, а второй вход преобразователя сигналов - с первым выходом коммутатора-нормализатора.

Схема устройства для автоматического контроля электротехнических и радаоэлектрогшых объектов приведена на чертеже.

Она содержит контролируемое устройство 1, коммутатор 2, блок 3 стимулирующих сигналов, коммутатор-нормализатор 4, измерительньш блок 5, анализатор 6, блок 7 самоконтроля, преобразователь 8 сигналов, накопитель 9, блок 10 вьшода информации, блок 11 индикации, регистратор 12, дещифратор 13 отказов, счетчик 14 отказов, блок 15 расчета распределений, блок 16 памяти констант, блок 17 сравнения распределений, блок 18 формирования программ, блок 19 памяти программ, блок 20 управления, блок 21 выдачи команд.

Блок 8 преобразует значение Xj выходного параметра (сигнала) котролируемого объекта 1 в код его значе1шл AJ по команде с блока 21.

Накопитель 9 запоминает коды значений{xv I всех контролируемых параметров, хранит их и по команде с блока 20 выдает в дешифратор отказов или в блок 10.

Дешифратор 13 сжазов позволяет формировать модель определения места отказа в объекте в соответствии с вводимыми в него данными о разбиении множества Si элементов этого объекта (его блоков, приборов, устройств, узлов, плат Или более мелких элементов) на диагностируемые йодмножества , 1, слределяемые составом проверок П {л, назначенных для данного объекта и позволяющих диагностировать его с заданной глубиной jJf ( с точностью до состояния подмножества элементов J) при любом возможном отказе в нем. (Под проверкой JCj; понимается один или несколько взаимосвязанных тестов). Дешифратор 13 отказов обеспечивает по информации о результатах проведенных проверок iSTjA . поступающей в него из накопителя 9 в виде последовательности Xj, JE.CIJ , указание номера у подмножества UJ с и и. тем.самым, однозначное определение места отказа в объекте. Значение . передается в блок 10 и в счетчик 14 отказов, при этом схема блока возвращается автоматически в исходное состояние и блок готов к определению следующего отказа в контролируемом объекте. Депшфратор отказов может быть построен, например, на основе (А ) размерной матрицы с использованием управляемых, диодов или ферритовых колец с обмоткой смещения или же в виде схемъ, основанной на использовании двух jfA -разрядных двоичных регистров, соединенных между собой через поразрядный двоич ный умножитель. Счетчик отказов по информации, принимаемой с дещифратора отказов, всякий раз, когда , .i., А, ,,обеспечивает отдельно для каждого У счет и запоминание числа Клотказов, имевших место в объекте к моменту окончания 1 -го цикла его контроля ( i. О, 1,2,..., под циклом понимаются подготовительные операции, проводимые с устройством перед первым контролем объекта, а под циклом (,1 1, 2.... - полная проверка работоспособности объекта с поиском места отказа, если таковсй в нем имеется). По мере увеличения 1 числа Kj.,«.l,lрастут и при достижении любым числом некоторого предельного значения-Х заЭ устанавливаемого с блока 20, весь набор чисел к ... Кд с блока 14 автоматически выдается в блок 15. Блок 14 может быть выполнен в виде набора двоичных счетчиков импульсов со схемой переполнения. Блок 15 расчета распределений, числа {к. ...r/-i , А и запросив из блока 16 памяти констант начальное (априорное) распределение (РсЛ i 1 расчитьшает по байесовской схе.ме апостериорное многомерное распределение |3 отказов в объекте и выдает, это распределение в блок 17. Блок 16 памяти констант запоминает и хранит начальное распределе1ше отказов {P., вьщает по запросу в блоки 15, 17, 18 и перезаписы вает на распределение { lA j , а также запоминает и хранит значе1шя стоимости (времени) проведения проверок t J ( a)t ,. ) и . выдает эти значения по запросу в блок 18. Начальное распределение.. { РД -L и стоимости ГГПППРПШ т. r TTTV rrpnai/lTPCr Р и(1 Г ТГЛПГ М ЛТАТ1ри(.1у определяются с некоторой степенью проверок доверия по информации, получаемой на этапе отработки и испытаний образца объекта, а в отсутствии такой информации начальное распределение задается равномерным, астоимости.проверок одинаковыми. Эти данные вводятся в блок 16 заранее. Блок 17 производит сравнительную статистическую оценку пришедшего в него из блока 15 апостериорного распределения с начальным (априорным) распределеним, запрашиваемым блоком 17 из блока 16. В качестве критерия сравнения этих распределений может быть взят Х -критерий. Если эти распределения статически не различимы, то О1Ш стираются и из блока 17 в блок 20 Выдается сообщеш1е, по которому блок 20 подает команду в счетчик 14 отказов на увеличение числа К,цЗ ДО некоторого нового значе1шя KjQg ( АК. .,.) и процесс работы блоков 14, 15, 16, 17 повторяется при накоплеш1и дополнительных данных об отказах объекта в счетщпсе 14. Если же апостериорное распределение оказалось статически отличимо от априорного, то апостериорное распределение выдается в блок 18, а также записьюается в блок 16 вместо ранее хранимого в нем начального (априорного) распределения отказов конт олируЕмого объекта. Одновременно блок 17 выдает соЬтветствующее сообщение в блок 20, по которому он своей командой обнуляет счетчики блока 14, оставляя число прежним. Блок 18 формированияпрограмм по команде с блока 20 производит формирование программы U контроля работоспособности и программы О поиска отказов в объекте по собственным алгоритмам с миш1мизацией среднего времени их реализации. Для этого используется: начальное распределение из блока 16 - при формировании начальных программ о , апостериорное распределение из блока 17 - при формировании программ. 5 ( ,f, , также значения стоимости (времени) t ( u,c €А J ) проведения проверок JCj . П , запрашиваемые блоком 18 из блока 16. Программы формируются в блоке 18 в виде последовательностей проверок tH;,5i,...y,,«fj,...L,b где 1 О, 1,2, ... -„jrl- еп dt n m I, - Щ1СЛО проверок в этих програм их, ричем программа может содержать операторы условных переходов,- определяющих порядок проведения каждой последующей проверки в зависимости от фактического исхода (результата) п; едыдущей проверки. Блок 18 может быть вьшолнен в виде счетно-рещающего устройства с собственной оперативной памятью. Блок 19 запоминает программы о и О , хранит их на время использования и перезаписывает на новые программы, приход ш1ие из блока 18. Блок 20 с началом проведения проверок объека выдает команду в блок 19, которьш засылает ipoBepKy ЛГ. из программы S в блок 21. Блок 21 формирует соответствующие команды, управляющие работой блоков 2-6 и 8, реа;шзующкх эту проверку 3S|i , а в блок 20 выдает соо&цение об этсш реализации. После прохождения проверки JJt5 и оценки ее результата (положитеяь ный результат - значение контролируемого парамет ра гаходится в норме, отрицательный результат - это значение вне нормы) блоком 6 подается соответствующее сообщение в блок 20, который а cлy. чае положительного;результата вызьшает из блока 19 в блок 21 следующую проверку ,так про 4.- в цесс контроля продолжается вплоть до случае отрицательного результата проверки 2.ji блок 20 вызывает в блок 21 проверку Tju из UI . При первом и последующих отпрограммырииэтельных результатах проверок из 20 дает команду в блок 9 и вся накопленная в нем на данном г- м цикле 0{ контроля информация о параметрах объекта { j поступает в блок 13 где и определяется место отказа «4 . При этом из блоков 13 в блок 20 выдается сообщение, по которому прекращается проведение дальнейших проверок согласно программе о . . После того, как отказ в объекте будет устранен, продолжается проведение проверок из f , начиная с той, кото рая дала отриидтельньш результат, или снова с первой проверки Км . При положительном результате всех проверок из объект считается работоспособным, о чем выдается соответствующая инфор мация блока 10 на блок 11. Блок 20, кроме того, по желанию человекаотератора позволяет прервать процесс проведе1шя проверок на любом его этапе, провести выборочно любую проверку из программы О { или 0 и включить блок 7 на проведе1ше дополнительной самопроверки блоков 2-6. После доработки или модернизации контролируемого объекта предлагаемое устройство контроля легко построит, если это необходимо, новые программы его контроля, если внести соответствую щие измененные данные в блоки 13. и 16. При подготовке устройства к контролю новых объектов с блока 20 подаются команды на обнуление счетгчиков блока 14 и на стирание программ в блоке 19, затем вводятся новые данные в блоки 14 и 16.и формируются начальные програм мы контроля работоспособности нового объекта и поиска отказов в нем. Таким образом, предлагаемое устройство контроля за счет введенных в него блоков 13-19 обеспечивает, кроме автоматического контроля работоспособности объектов и самоконтроля, также автоматическое определение мест отказов в них, расчет и оценку раотределешш этих отказов и самопрограм мирование своей работы с минимизацией среднего времени контроля работоспособности и поиска отказов. Устройство позволяет корректировать програм мы своей работы в случае доработки и модернизации контролируемого об-ьекта, эти про WC граммы на новые, если необходимо контролировать другой объект, а также автолгатачески реашровать на возможные изменения распределений отказов в зависимости от врел«ни жизни объектов. Формула изобретения Устройство для автоматического контроля электротехнических и радиоэлектронных объектов, содержащее коммутатор, блок стимулирующих сигналов, коммутатор-нормализатор, измерительный блок, анализатор, блок caMOKOHTponia, преобразователь сигналов, накопитель, блок вьшода информации, блок индикации, регистратор, блок управле}шя, блок вьодачл команд, причем выходы к входы контролируемого объекта соединены соответственно с группой входов коммутатора-нормализатора и с группой выходов коммутатора, первый, и второй выходы коммутатора-нормализатора соединены соответственно с первыми входами измерительного блока и блока самоконтроля,, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым выходом блока управления, с первым выходом блока стимулирующих сигналов, с первым выходом коммутатора, с первым выходом измерительного блока, с первым выходом анализатора, второй и третий выходы анализатора соединень соответственно с первым входом блока вьшода информации и с первым входом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока выдачи команд, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока выдачи команд соединены соответственно с первым входом коммутатора, с первым входом коммутаторанормализатора, с входом блока стимулирующих сигналов, с вторым входом измерительного блока, с первым входом анализатора первый и второй выходы блока вьшода информации соединены соответственно с блоком индикации и регистратором, второй выход блока стимулирующих сигналов соединен с вторым входом коммутатора, второй выход измерительного блока соединен с вторым входом анализатора, выход блока самоконтроля соединен с вторым входом блока вывода информации, отличающеёсй тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство содержит дополнительно дешифратор отказов, счетчик отказов, блок расчета распределений, блок сравнения распределений, блок памяти констант, блок формирования программ, блок памяти программ, причем первый, второй и третий выходы дешифратора отказов соединены соответственно с первым входом счетшка отказов, с третьим входом блока вьшода информации, с вторым входом блока управлегшя, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с первым входом блока формирования программ, с вторым входом счетчика отказов, с первым входом накотитeля, с первым входом блока памяти прогрЭмм,

первый н второй выходы накопителя соединены соответственно с входом дешифратора отказсда, с четвертым входом блока вывода информации, выход счетчика отказов соединен с первьш входом блока расчета распределений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом блока памяти констант, с первым входом блока сравнения распределений, первый, второй и третий выходы блока памяти констант соединены с вторым входом блока расчета распределений, с вторым входом блока формирования программ, с вторым входом блока сравнения распределений,первый,второй и третий выходы которого соединены соответственно с третьим входом блока формирования программ, с вторым входом блока памяти констант, с третьим входом блока управления, первый н второй выходы блока формирования программ соединены соответственно с вторым входом блока памяти программ.

с третьим входом блока памяти констант, выход блока памяти программ соединен с вторым входом блока выдачи команд, шестой и седьмой выходы которого соединены с первым входом преобразователя сигналов, с четвертым входом блсжа управления, выход преобразователя сигналов соединен с BTopbiM входом накопителя, второй вход преобразователя сигналов соединен с первым выходом коммутатора- нормализатора.

Источники иНформа1щИ;принятые во внимание при жспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 264793, кл. G 06 F 15/46, 1970.

2.Гайденко В. С. и др. Основы построения автоматизированных систем контроля сложных объектов. Под ред. Кузнецова П. И. М., Энергия 1969. с. 430-443.