научная статья по теме МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Науковедение

Текст научной статьи на тему «МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ»

Технические науки

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

Информационно-измерительные и управляющие системы

Тайк Аунг Чжо, аспирант Чжо Зин Лин, аспирант (Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»)

МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

В соответствии с ГОСТ 26.205-88 достоверность систем технической диагностики оценивают по величине вероятности необнаруживаемого искажения информации помехами в канале связи. В соответствии с данным определением достоверность является степенью соответствия между принятого сигналом и переданным, при этом искажающим фактором, вызывающим данное несоответствие являются помехи в канале связи [1]. Так в технической документации по системам управления и технической диагностики различных производителей показано, что высокий уровень достоверности (вероятность необнаруживаемых искажений принимаемой информации достигается за счет использованием мощных помехозащитных кодов, ориентированных на защиту от искажений сообщений помехами в каналах связи. Вместе с тем данный показатель не учитывает возможность искажения информации до ее поступления в кодер, таким образом высокий уровень достоверности обеспечивается только на одном из участков трассы доставки информации от датчика приемнику [2].

В такой трактовке показателя достоверности не учитываются неисправности аппаратуры систем, которые приводят не к отказу от выполнения команды или передачи сигналов, а к необнаруживаемым искажениям команды управления или сигналов состояния оборудования, хотя очевидно, что отказы от выполнения команд несравнимо реже приводят к аварийным ситуациям, чем непосредственно выполнение ложной команды. В ходе проведенного анализа установлено, что :

- для повышения достоверности информации необходимо вводить узлы диагностики, которые позволяют в динамическом режиме обнаруживать искажения по всей трассе доставки информации приемнику;

- временной сдвиг между обнаружением отказа и отображением его на центральном пункте управления системы должен быть минимальным;

- узлы диагностики должны обеспечивать динамический контроль работоспособности всех элементов системы, то есть обнаруживать неисправности, эквивалентные как коротким замыканиям («лишним» сигналам «1»), так и разрывам связей («лишним» сигналам «0»).

Таким образом, что для обеспечения высокого уровня системной достоверности сигналов состояния оборудования в процессе технической диагностики необходимо совместить процедуры ввода информации от датчиков с кодированием, то есть включить устройство кодирования сигналов в состав модуля ввода информации. Динамический контроль работоспо-

собности может быть успешным, если в процессе ввода информации, совмещенного с ее кодированием, проверить возможность установки любого элемента модуля в состояние «1» и «0».Проведем расчет системной достоверности сигналов состояния электротехнического оборудования для предложенного способа кодирования.Расчет будем проводить при следующих начальных условиях, которые определяют структуру информационной посылки:

- код идентификации адреса контролируемого пункта (два байта);

ё2 - код идентификации типа информационного сообщения (два байта);

- информационное поле ( от 0 до 64 байт);

ё4 - поле защиты, контрольная последовательность кода (два байта).

При условии, что искажение каждого компонента информационного сообщения является независимым событием, определим вероятность необнаруживаемого искажения всего сообщения как сумму вероятностей всех его составляющих:

Рнеоб Рввод+ Ракп + Ртип + Рзащ. , (1)

где Рввод - необнаруживаемые искажения при вводе и одновременном кодированием для образования трехимпульсного корреляционного кода;Ракп - вероятность необнаруживаемого искажения кода идентификации адреса контролируемого пункта; Ртип - вероятность необна-руживаемого искажения кода идентификации типа сообщения; Рзащ - вероятность необнару-живаемого искажения контрольной последовательности кода.

Вероятность необнаруживаемого искажения информации при вводе информации и формировании трехимпульсного корреляционного кода составляет:

Рввод =П Р0 Рстроб (1 _ Рстроб) , (2)

где Р0 - вероятность такого воздействия помехи при повторном искажении вводимого сигнала состояния оборудования, которое противоположно воздействию при первичном искажении;

п -разрядность кодовой комбинации, равная количеству датчиков ,

Р 2

строб

( т Л2

р стр

ед т

^ цикл J

(3)

где Ред - вероятность однократного искажения сигнала из-за воздействия помех; Тстр - длительность сигнала стробирования сигнала от датчика; Тцикл - период между смежными циклами опроса состояния датчика

В (2) используется сомножитель п, а не число сочетаний тройных искажений, так как для трехимпульсного корреляционного кода контроль пар сигналов проводится отдельно. При

(1" Рстроб )П2 получим-

Р

ввод

п Ро

Р„

ед

т

цикл J

(4)

Использование контрольной последовательности циклического кода обеспечивает получение кодового расстояния d>4. Следовательно при наложении контрольной последовательности на Рввод получим

Р

ввод

nP

Т

P стр

У V

- ед

Т

цикл J

C4 .

(5)

Учитывая длину кодов идентификации адреса КП, типа информационного сообщения и контрольной последовательности циклического кода, получим показатель

р + р + р = p4 (c2di + c2d2 л c2^л

j- акп^ J- тип ^ ± защ ± е^^d3 "r ^d3 "r ^d3 ) '

(6)

Здесь d3 определяется исходя из разрядности представления информации для каждого датчика - 6 бит (по 3 бита прямого и инверсного кода) и общего количества датчиков, равного п=32.Тогда d3 = 6п/8=24 байт. Следовательно

(

р

необ =

(

nP0

Тстр р стр

2 Y

Т

цикл J

C4 + р4 i C 2 dl л C2 d2 л- C 2

^n^ ед у d3 d3 ^d3 ) •

(7)

Подставляя числовые значения: Ред=10'4, n=32, Тстр=10'7 с, Тцикл =10'2с, Р0=1/8, dj = d2

-12

d2 =2, получим Рнеоб ~ 1,1-10' .

Результирующее значение удовлетворяет наиболее жестким требованиям стандарта, причем оно практически полностью определяется вероятностью искажения дополнительных компонентов информационного сообщения, что делает актуальным использование более защищенных кодов идентификации адреса контролируемого пункта и типа сообщения.

Литература

1. ГОСТ 26.205-88. Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия

2. Чжо Зо Е, Тайк Аунг Чжо, Чжо Зин Лин, Смирное В.О., Касимов Р.А. Повышение эффективности внутренних информационных обменов в распределенных системах управления // Естественные и технические науки, № 6(62). Москва, 2012. - с. 465-466.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком