Использование принципов функциональной диагностики с переходом на систему мониторинга технического состояния электропривода даст возможность планировать проведение ремонтов, технического обслуживания, экономически оправданное продление срока службы оборудования, что в свою очередь позволит повысить ресурсоэффективность эксплуатации. Оптимальное прогнозирование снизит трудозатраты на ремонт,  расход запасных частей, простои и дополнительные потери, связанные с перегрузкой и работой изношенного оборудования.   Проведение технического обслуживания в этом случае производится только тогда, когда это необходимо в связи с наступлением высокой вероятности отказа оборудования. Тем самым не нарушается работа исправного механизма из-за вмешательства человека. Для того чтобы оперативно определять  состояние оборудования, контролировать и прогнозировать его работу необходимо наличие нескольких подсистем, которые должны быть объединены в интегрированную информационно аналитическую систему (ИИАС). Процесс разработки, внедрения и интеграция с систем такого рода c ERP является длительным и дорогостоящим, поэтому целесообразно реализовывать её модульно. Каждый модуль является законченной самостоятельной системой реализующей определенную функцию и отключение или вывод из работы других модулей не должен влиять на работу остальных.

Стационарные системы диагностики эффективны для крупных объектов с однотипными приводами, которые имеют постоянную загрузку и скорость вращения. В настоящее время нет готовых систем, которые были бы  унифицированы и могли применятся для различных производств [3]. В основном такие системы специализированны для конкретных машин и оборудования и основаны на вибрационном анализе. Однако для оборудования, которое работает в «тяжелых» условиях при наличии множества паразитных вибраций, а также зачастую невозможность получить доступа к оборудованию применение таких систем не является возможным [1].

При формировании требований к системе необходимо выбрать:  виды диагностики, методы обработки данных и  средства сбора информации, которые позволят реализовать систему при наименьших затратах, максимально используя оборудование и системы, которые уже есть на предприятии. На настоящий момент нет безошибочного метода контроля и диагностики, поскольку могут встречаться нештатные условия эксплуатации электропривода, переходные процессы, обусловленные случайным характером нагрузки и изменением управляющего воздействия, поэтому применяемые диагностические методы должны быть избыточны по физической сути и набору диагностических параметров[2]. В связи с этим входные данные для ИИАС (рисунок 1) можно разбить на ON-Line параметры и Off-Line.

ON-Line параметры необходимы для оперативного контроля и прогнозирования на небольшой промежуток времени достаточного для удовлетворения непрерывности технологического процесса и своевременного обнаружения возможности развития аварии. На основании обработки данных ИИАС сможет заблаговременно сигнализировать о возможной аварии и остановить оборудование в случае необходимости.  В ON-Line входят параметры:

окружающей среды (температура, загазованность, влажность и.т.д.);

двигателя (ток, напряжение, скорость, температура, вибрации, гармонический состав тока и.т.д.);

питающей сети (несимметрия напряжений, отклонение напряжения, отклонение частоты, коэффициенты гармонических составляющих и.т.д.);

технологического процесса (загрузка, положение, время работы и.т.д.).

Off-Line параметры необходимы для последующего моделирования и прогнозирования как на короткий, так и на длительный интервал времени, что, в свою очередь, позволит оптимально организовать плановые ремонты, вывод оборудования из работы и заказ запасных частей. Помимо основных параметров, которые снимаются в  ON-Line режиме для системы необходимы данные о проведенных ремонтах, данные об авариях, данные полученные в результате комплексной и экспресс диагностики. На основании совокупности входных данных ИИАС формирует отчет об износе отдельных узлов электропривода и о вероятности выхода их из строя. На следующем этапе определяются причины износа и  их вклад в износ определенного узла электропривода. На основании этих знаний принимается решение об управлении нагрузкой и о заказе запасных частей, износ которых превышает пороговое значение. Отдельный модуль ИИАС осуществляет расчет дополнительных потерь, которые возникают в электроприводе в результате значительного износа деталей, неудовлетворительном качестве питающего напряжения, перегреве или не оптимальной работы электропривода, по этим данным выдаются рекомендации по энергосбережению.

Рисунок 1. Структурная схема ИИАС контроля, диагностики и оценки остаточного ресурса электропривода.

В результате обработки данных представленная модульная система делает заключение об общем состояние электропривода и прогноз на заданный промежуток времени, на основании которых принимается решение о выводе оборудования в плановый ремонт или проведении комплексной диагностики. Представленная ИИАС контроля, диагностики и оценки остаточного ресурса электропривода, позволит  полностью перейти от системы планово-предупредительных ремонтов к системе обслуживания по фактическому состоянию, а также на основе кратковременных прогнозов предупреждать возникновение серьезных аварий в результате внезапного выхода из строя оборудования.

Процедуры по техническому обслуживанию, которые определяются системой технического обслуживания летательных аппаратов, релятивно делятся на две группы: плановые и профилактические работы.

Главным  требованием, которое предъявляется к процессу  технического обслуживания  в целом,  является готовность  летательного аппарата   к выполнению  функций  с минимальными затратами.

Интенсивность  эксплуатации летательного аппарата, которая характеризуется его  годовым налетом, в большей  мере  фиксируется затратами  времени  на техническое обслуживание  летательного  аппарата  и  ремонт.

На техническое обслуживание тратится 40 – 60% календарного фонда времени, при  этом 37 – 62%   обеспечивается благодаря резервам времени, которые планируются в расписании  полетов на  случай сбоев в процессе работы летательного аппарата. В обычном режиме работы для поддержки  регулярности полетов временные затраты приходятся на оперативное техническое обслуживание. [1]

В настоящее время невозможно  создать системы, которые обладают  качествами функционирования, без постоянного  контроля с  целью  своевременного  предупреждения возможных  отказов. Для решения этой  задачи  через  определенные промежутки  времени и в определенном объеме проводится технический осмотр и ремонт.

В случае авиационная техника, к мероприятиям технического обслуживания  относятся осмотры, регламентные  работы, доработки  и  различные виды  ремонтов, предназначенные для восстановления работоспособности и надежного функционирования систем.

Проблема обеспечения безотказности  изделий  стала особенно  актуальной вследствие усложнения конструкций современных летательных аппаратов и их систем, состоящих из большого  числа элементов,  блоков,  узлов,  увеличения числа выполняемых  ими функций, т.е. режимов их работы.

Для того чтобы понять, на какие основные проблемы  состояния летательных аппаратов нужно обратить внимание, были изучены основные причины катастроф 21 века, и было выявлено, что большая часть  авиакатастроф происходит из-за плохого технического состояния летательных аппаратов. А их  основными проблемами   является состояние гидравлической системы. [2] Основные нарушения данной системы происходят из – за неверного уровня масла в баках гидросистемы. Для того чтобы предотвратить это явление в нашей системе техническое обслуживание, мы установим датчик измерения уровня масла, показания с которого будут поступать на компьютер оператора.

Основными критериями были наличие взрывозащиты, т.к необходимо обезопасить огнеопасные компоненты гидросистемы от возможного возникновения огня. Так же  не малую роль играет точность показаний датчика, для более точной оценки технического состояния гидравлической системы летательного аппарата. Из предложенных датчиков наиболее подходящим для нас является Германский датчик Hella. Он удовлетворяет всем запросам нашей системы. В таблице 1 представлены сравнительные характеристики датчиков уровня масла.

Таблица 1 ­– Сравнительная таблица датчиков уровня масла.

Первым делом в представленной системе происходит настройка параметров измерений, а именно датчика измерения уровня масла, затем происходит сбор информации с датчика и от техников, которые провели внешний осмотр ЛА, затем происходит обработка данных, и  только после этого  с помощью системы поддержки принятия решения можно сделать заключение о состояние ЛА, и придти к выводу: Готов или не готов он к вылету.

Основные параметры технического обслуживания летательных аппаратов:

—  наличие течи масла;

—  уровень масла ниже нижней риски;

—  проверить агрегаты на отсутствие трещин;

—  проверка наличия люфта в соединении;

— проверка состояния трубопровода;

— проверка регулировка гидроупора;

— осмотр рулевых агрегатов;

— осмотр механизма гидроупора шасси;

— наработка.  [3]

На основании полученных с датчика данных и информации от техников, можно построить дерево решений.

Для построения дерева решений мы использовали таблицу результатов технического обслуживания летательных аппаратов маленькой вместимости с упрощенной гидравлической системой. На основе этих данных было построено дерево решений (Рисунок 1) и выведена система правил (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Дерево решений для технического обслуживания летательных аппаратов

Рисунок 3 – Система правил.

На основе построенного дерева решений, есть необходимость в разработке мероприятий по уменьшению ошибок при техническом обслуживании.

Рекомендуемые мероприятия приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Мероприятия по устранении технических неполадок при обнаружении их при техническом обслуживании.

Разработка данной модели поможет сократить количество нарушений работы ЛА, что повлечет за собой сокращение авиакатастроф и лишних затрат на ремонт.