Алгоритмы автоматизированного формирования детализированных программ диагностических обследований технического состояния паровых котлов теплоэлектростанций

Составление программ диагностики состояния металла элементов паровых котлов требует проведения комплексного анализа большого объема разнородной информации, включающей требования нормативной документации, результаты предшествующих диагностических обследований, статистику отказов элементов и узлов контролируемого оборудования, фактические данные параметров и режимов эксплуатации, экспертные оценки состояния оборудования. При этом необходимо отметить, что с учетом большого количества участков, подлежащих контролю, возможности составления программы контроля металла парового котла вручную объективно являются ограниченными. Поэтому актуальной задачей является автоматизация процессов планирования диагностических обследований металла паровых котлов. Решение данной задачи требует разработки методического обеспечения автоматизированного формирования детализированных программ диагностических обследований.

При разработке алгоритмов автоматизированного формирования детализированных программ диагностических обследований использовались нормативно-руководящие документы [1–3].

1.    Общая структура

Для реализации автоматизированного формирования детализированных программ диагностических обследований необходимо, в первую очередь, формально описать структурные единицы, составляющие процесс принятия решения экспертом о выборе того или иного элемента агрегата. В общем виде критерии отбора, определяющие состав элементов детализированной программы обследования, можно формализовать в виде модулей, представленных на рис. 1.

Рис. 1. Модули, определяющие решение об отборе элементов

Для того чтобы осуществить наполнение программы обследования конкретными элементами агрегата, необходимо последовательно ответить на ряд вопросов: а) элементы какого типа необходимо отобрать; б) на каком участке; в) в каком количестве; д) какие характеристики должны определять преимущество одних элементов перед другими в рамках одного типа и одного участка агрегата.

Формализация решения данных вопросов в виде программных модулей предполагает последовательное создание таблиц базы данных, предназначенных для хранения наборов исходных данных, организацию взаимосвязей между таблицами и разработку процедур, реализующих логику взаимодействия отдельных модулей при принятии решений об отборе элементов. Завершающий этап включает в себя разработку интерфейса пользователя, реализующего обратную связь с экспертом, который должен иметь возможность дополнять или корректировать как исходные данные, так и наборы элементов, полученные в результате автоматизированного формирования программы обследования.

Исходными данными для разработки модулей, реализующих функции определения типа, количества элементов и участков отбора являются данные программ технического диагностирования агрегатов согласно инструкциям по продлению срока безопасной эксплуатации соответствующих типов агрегатов [1–3].

Исходными данными для реализации функции ранжирования приоритетов элементов в рамках одного участка агрегата выступают данные о датах последнего проведенного контроля или замены.

Наибольшим приоритетом обладает критерий отбора элементов для очередного контроля на основе рекомендации эксперта о необходимости обязательного контроля при проведении ближайшего технического диагностирования, независимо от регламентированного объема контрольных работ. Выделение функции ранжирования в отдельный модуль позволяет расширять перечень параметров, определяющих приоритет элементов, без существенного влияния на структуру базы данных и интерфейс пользователя.

Наполнение модулей, формализующих решения об отборе элементов, конкретными данными, представляет собой создание шаблонов программ обследования различных типов агрегатов. После создания шаблонов обследований необходимо осуществить их привязку к конкретным агрегатам станций. Создание шаблонов с последующей их привязкой к агрегатам представляет собой подготовительный этап работы, который необходимо осуществить перед повседневной эксплуатацией программного комплекса. Поскольку параметры программ обследования и перечень агрегатов станций являются величинами редко изменяющимися, основная часть работы с шаблонами проводится в течение подготовительного этапа и их корректировка в дальнейшем осуществляется пользователем по необходимости.

На этапе эксплуатации программного комплекса пользователь автоматически создает проекты программ диагностики и, при необходимости, вручную вносит изменения в перечень элементов, отобранных для обследования. В общем виде порядок работы с программой представлен на рис. 2.

После разработки проекта детализированной программы диагностики, который включает в себя планирование даты проведения обследования, на отобранных элементах агрегата проводятся контрольные работы. Далее соответствующая специализированная организация составляет заключение о проведенном техническом диагностировании, информация о котором вносится пользователем в базу данных, после чего осуществляется привязка реально проведенного обследования к проекту данного обследования, разработанного в программе на предыдущем этапе.

Таким образом, для решения задачи формирования программ технического диагностирования в рамках соответствующей автоматизированной системы необходима реализация следующих функций:

• -    ввод и редактирование шаблонов программ обследования на основе соответствующих инструкций [1–3];

• -    привязка шаблонов к конкретным агрегатам и группирующим элементам внутри них;

• -    ведение истории рекомендаций экспертов о включении/исключении элементов в/из программ обследований с указанием причин изменений;

Рис. 2. Общий порядок работы с программой

• -    автоматизированное формирование перечня объектов, включаемых в программу обследования, на основе данных шаблонов программ, рекомендаций экспертов, дат последних проведенных контрольных работ и замен; с возможностью отбора элементов определенного типа с датой контроля меньше заданной пользователем;

• -    ручная корректировка пользователем перечня объектов, сформированного автоматически;

• -    ввод и редактирование структуры отчетов для вывода на печать разработанных программ обследований;

• -    ввод и редактирование информации о дополнительном обследовании элементов, сверх указанного в соответствующих инструкциях по продлению срока безопасной эксплуатации агрегатов;

• -    вывод на печать информации о дополнительных обследованиях в форме приложения к основной программе обследования;

• -    привязка проектов программ к запланированным и фактически проведенным ремонтным работам;

• -    привязка проектов программ к заключениям о фактически проведенных диагностических обследованиях;

• -    автоматизированный ввод дат контроля элементов, исходя из даты составления заключения о фактически проведенных обследованиях;

• -    проверка полноты ввода дат контроля и отслеживание элементов, включенных в проект программы, но не прошедших обследование.

Заключение

По итогам разработки алгоритмов формирования детализированных программ технического диагностирования были формализованы критерии отбора, определяющие состав элементов детализированных программ обследования, а также разработан алгоритм ранжирования элементов по приоритету. Предложен общий порядок работы с модулем автоматизированного формирования детализированных программ технического диагностирования, включающий в себя цикличное выполнение последовательности операций создания проектов программ обследований, ввода данных о заключениях и ввода дат последних проведенных контрольных работ на элементах агрегата. Также был разработан общий подход к реализации автоматизированного формирования детализированных программ технического диагностирования, основанный на составлении шаблонов программ обследований агрегатов различного типа с последующей привязкой шаблонов к агрегатам станций.