Диагностирование подвижного состава с применением RBF-сетей
Ключевые слова:
RBF-сети, программирование на Visual Basic for Applications, диагностирование отказов тягового подвижного состава, автоматизированные системы управления, техническое обслуживание и ремонтАннотация
Современные автоматизированные системы управления создаются как киберфизические производственные структуры, когда информация собирается из нескольких информационных массивов для принятия управленческих решений. При техническом обслуживании и ремонте тягового подвижного состава в автоматизированные системы управления должны поступать сведения с бортовых сетей диагностирования для обнаружения предотказных состояний оборудования и планирования индивидуального объема ремонта. Определяется принадлежность диагностируемого события по близости к вектору класса. В статье за основу взяты из сети Интернет примеры расчета принадлежности объекта диагностирования к одному из возможных классов по данным обучающей выборки, на базе которых разработана собственная программа на алгоритмическом языке Visual Basic for Applications в среде MS Excel. Программа верифицирована на тестовых примерах. Она автоматически определяет объем обучающей выборки и число классов, позволяет проводить многоитерационные расчеты. Предложено контролировать процент принадлежности к каждому классу. С помощью программы выполнены расчеты для специально составленной обучающей выборки токов четырех тяговых электродвигателей одной секции локомотива – по десять событий для каждого класса. Всего задано пять классов: исправное состояние («норма») и отказы каждого из четырех двигателей. Данные имеют случайный разброс значений в пределах класса. Смоделированы одновременные отказы и предотказные состояния одного, двух и трех двигателей. Расчеты показали высокую результативность метода, особенно в части определения принадлежности к классу «норма». Сделан вывод об эффективности представленного алгоритма. Предлагается использовать его как инкапсулированный в программное обеспечение при планировании индивидуального объема технического обслуживания и ремонта с постоянным обучением за счет пополнения выборки.
Библиографические ссылки
ГОСТ Р 27.102-2021. Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения. Введ. 2022–01–01. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 40 с.
Горский А.В., Воробьев А.А. Надежность электроподвижного состава. М. : Маршрут, 2005. 303 с.
Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава / В.А. Гапанович, В.Е. Андреев, Митрохин Ю.В. и др. М. : ИРИС-ГРУПП, 2012. 575 с.
Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством. АСУТ / И.К. Лакин, Ю.В. Смирнов, А.Ю. Тимченко и др. М. : Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий, 2002. 514 с.
Шабалин Н.Г. Организация эксплуатации и технического обслуживания тягового подвижного состава с использованием современных информационных технологий : дис. … канд. техн. наук. М., 1999. 171 с.
Пустовой И.В. Разработка информационно-динамической модели управления сервисным техническим обслуживанием и ремонтом локомотивов : дис. … канд. техн. наук. Омск, 2018. 181 с.
Семёнов А.П. Модель управления жизненным циклом локомотивов с использованием современных методов технического диагностирования : дис. … д-ра техн. наук. М., 2021. 379 с.
Грачев В.В. Научные основы применения методов интеллектуального анализа данных для контроля технического со-стояния локомотивов : дис. … д-ра техн. наук. СПб., 2019. 434 с.
Аболмасов А.А. Управление техническим состоянием тягового подвижного состава в условиях сервисного обслуживания : дис. … канд. техн. наук. М., 2017. 180 с.
Лакин И.К., Пустовой И.В., Аболмасов А.А. Автоматизированная система управления эксплуатационным жизненным циклом локомотивов // Эксплуатация и обслуживание электронного и микропроцессорного оборудования тягового подвижного состава : тр. всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Красноярск, 2020. С. 223–242.
Ratchev S. Cyber Physical Production Systems // Connected Everything : сайт. URL : https: // connectedeverything.ac.uk/wp-content/uploads/2018/06/cyber-physical-production-systems.pdf (Дата обращения 07.06.2024).
Лакин И.И. Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых аппаратно-программных комплек-сов : дис. … канд. техн. наук. М., 2016. 195 с.
Хромов И.Ю. Анализ влияния режимов эксплуатации на техническое состояние локомотивов : дис. … канд. техн. наук. М., 2021. 187 с.
Мельников В.А. Совершенствование методов диагностирования тепловозов 2ТЭ116У с применением данных борто-вых систем управления : дис. … канд. техн. наук. М., 2022. 210 с.
Мониторинг технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов. Теория и практика / К.В. Липа, А.А. Белинский, В.Н. Пустовой и др. М. : Локомотивные Технологии, 2015. 212 с.
Moody J., Darken C.J. Fast Learning in Networks of Locally-Tuned Processing Units // Neural Computation. 1989. Vol. 1. Iss. 2. P. 281–294. DOI:10.1162/neco.1989.1.2.281.
Сеть радиальных базисных функций // Распознавание : сайт. URL : http://www.machinelearning.ru/wiki/index.php?title=Сеть_радиальных_базисных_функций (Дата обращения 07.06.2024).
Проектирование RBF-сети в MS Excel // Rutube : сайт. URL : https://rutube.ru/video/d259ee0113d687e0961a1cbfe83eb32e/ (Дата обращения 07.06.2024).
Уокенбах Д. Excel 2010: профессиональное программирование на VBA. М. [и др] : Диалектика, 2012. 944 с.
Справочник по VBA для Excel // Microsoft Learn : сайт. URL : https://learn.microsoft.com/ru-ru/office/vba/api/overview/excel (Дата обращения 07.06.2024).