Мультионтологический подход к процессу диагностики пожарных сигнализаций

Возникновение технической диагностики как науки связано ростом потребностей современных технических систем. С каждым годом технические системы становятся дороже, так как их структура становится более сложной. С увеличением сложности таких систем появляются более строгие требования к безопасности систем. Помимо этого, при разработке технических систем, в них закладывается концепция безотказности, чтобы при эксплуатации систем отсутствовали сбои в работе. Не мало важен фактор долговечности систем, при должном обслуживании систем, система будет служить максимально долго.

Для должного функционирования такой системы, необходимо систематическое обслуживание такой системы. Обслуживание системы включает в себя проверку таки частей ПС как датчики, узлы, линии соединения и т.п. В настоящее время, большинство таких проверок проводятся вручную.

Для проведения таких проверок, необходима система типа «система поддержки принятия решений» (ИСППР), где присутствует как минимум один пользователь – лицо принимающее решение (ЛПР).

Однако для такой сферы как пожарная безопасность, типовые ИСППР не подходят, т.к. такие системы имеют многоуровневую иерархию, в которой большинство объектов связаны неявно.

Системы такой сложности относят к сложным техническим системам (СТС). СТС – это системы, поведение которых трудно смоделировать из-за сложных зависимостей между их частями и из-за сложных взаимодействий между этой системой и окружающей средой. Такие системы обладают определенными свойствами как нелинейность, неоднородность, частичная стохастичность, неопределенность, петли (циклы) обратной связи и другие.

Для диагностики такой системы как пожарная сигнализация существует множество подходов к диагностике. Одним из самых перспективным является онтологический подход.

Под онтологиями понимаются совместно используемые, формальные классификации предметной области. Формальная онтология – это система понятий свойств этих объектов, отношений между этими объектами и утверждений, построенных из этих объектов, их свойств и отношений между ними. База знаний (БЗ) онтологической системы состоит из предметной онтологии, онтологии задач и метаонтологии. Объектами предметной онтологии являются объекты предметной области, объектами онтологии задач являются задачи предметной области, а метаонтология формально описывает структуру предметной онтологии и онтологии задач.

Так как система пожарной сигнализации довольно обширная, имеет огромное количество элементов, то одной онтологии будет недостаточно. Это связано с тем, что при описании больших предметных областей в одном концепте есть риск потерять, упустить или недостаточно детально раскрыть. Чтобы полностью охватить предметную область пожарной сигнализации, необходимо использовать несколько онтологий чтобы показать в них все детали выбранной предметной области.

На рисунке 1 представлен фрагмент одной из онтологий пожарной сигнализации, что пожарная сигнализация состоит из контрольной панели, которая собирает информацию со всех элементов системы. Далее, контрольная панель содержит узлы, которую в свою очередь, содержат такие элементы как детекторы, звуковые извещатели и световую сигнализацию.

Рисунок 1 – Фрагмент первой онтологии

На фрагменте второй онтологии (рисунок 2) уже представлена другая интерпретация компонентов системы. Из схемы видно, что компонент устройства состоит из таких элементов как узлы, детекторы, звуковые извещатели и световую сигнализацию. Данные элементы зависят от элемента онтологии «Статусы устройств», это значит, что все эти компоненты могут иметь одинаковые статусы.

Рисунок 2 – Фрагмент второй онтологии

Таких фрагментов можно создать большое количество. Чем больше онтологий – тем более детальнее описывается определённая предметная область, в данном случае – пожарная сигнализация. Такой онтологический подход называют – мультионтологическим.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что с помощью мультионтологичного подхода можно максимально детально описать любую предметную область, в том числе и сложную техническую систему пожарной сигнализации. При наличии максимально детально описанной предметной области пожарной сигнализации, появляется возможность использовать эти данные для проектирования ИСППР для диагностики пожарной сигнализации.