Компьютизированная система визуального контроля судовых энергетических установок

Судовые энергетические уста­новки (ЭУ) и составляющие их тех­нические средства (ТС) на всех этапах эксплуатации характеризуются таки­ми технико-эксплуатационными свой­ствами и показателями, как мощность, производительность, подача, эконо­мичность, надежность, живучесть и др. Оттого, насколько оперативно, пол­но и достоверно будут оцениваться и реализовываться эти свойства, зави­сит качество выполнения задач, сто­ящих перед судном в целом. Особая роль здесь принадлежит системе кон­троля, предназначенной для сбора, преобразования, передачи и пред­ставления информации, необходи­мой для принятия решений о воздей­ствии на контролируемый объект. На­личие в составе ЭУ десятков технических средств, имеющих са­мые разные принципы действия, обу­славливает необходимость контроля сотен параметров. Совершенствова­ние, повышение мощности устано­вок, насыщение их автоматикой ведет к росту количества контрольно-изме­рительных приборов (КИП). Так, за последние 40 лет число КИП только по энергетическим установкам уве­личилось примерно в 6 раз, количе­ство приборов-сигнализаторов возро­сло более чем в 30 раз.

Анализ распределения блоков контроля ТС по видам сигнального раздражителя и способам предста­вления информации показывает, что около 90 % приборов предусматривают визуальную форму восприятия информации. Восприятие информа­ции слуховым, тактильным и темпера­турным анализаторами оператора составляет около 10 % [ 1 ].

Традиционная система визуаль­ного контроля включает объект и зри­тельную систему оператора, взаимо­действие которых происходит либо непосредственно, либо опосредован­но, через оптический прибор.

Опытные операторы могут визу­ально достаточно надежно контроли­ровать показания приборов, обнару­живать при внешнем осмотре многие поверхностные дефекты — трещи­ны, окисные пленки, дефекты сварки, местные концентраторы напряжений в виде острых зазубрин, рисок и т. п. Однако результаты такого контроля в значительной степени субъективны, поскольку зависят от индивидуальных особенностей оператора (острота зрения, цветовосприятие, память) и его физического состояния (степень усталости, внимательности и т. п.).

Условно зрительную систему (ЗС) оператора можно разделить на две части: зрительный анализатор, который является своего рода датчи­ком видеоинформации, и централь­ную нервную систему. Зрительный анализатор имеет определенные ог­раничения по разрешающей спо­собности в виде порогов световой, пространственной и временной чув­ствительности. Большое значение здесь имеют внешние условия (освещенность, угол обзора, расстояние до объекта, вибрация, состояние промежуточной среды и др.}, кото­рые существенно влияют на разре­шающую способность зрительного анализатора оператора.

Центральная нервная система выполняет роль управляющего звена ЗС, обеспечивая переработку ин­формации, включая арифметичес­кие и логические операции, хране­ние и извлечение информации из памяти.

Анализ предельной информа­ционно-пропускной способности (предельное число различимых гра­даций состояния объекта в единицу времени} центральной нервной сис­темы показывает, что она составля­ет примерно 1О—АО бит/с, в то вре­мя как пропускная способность зри­тельного анализатора более чем в миллион раз выше — примерно 45 Мбит/с [2].

Данное несоответствие резко снижает возможности переработки информации ЗС оператора в целом. В этом случае центральная нервная система работает как звено с чис­тым запаздыванием. Именно этим объясняется то, что при визуальном контроле практически отсутствует косвенная оценка обобщенных пока­зателей ТС, ограничено число конт­ролируемых КИП и существенна по­грешность считывания при опера­тивном контроле, крайне низка надежность динамического контроля при решении задач управления, ог­раничены возможности запомина­ния и объективной количественной оценки изображений элементов обо­рудования поданным внешнего осмо­тра, эндоскопии и микроскопии в ди­агностических задачах.

Узкий световой диапазон спект­ра электромагнитного излучения, воспринимаемый зрительным анализато­ром оператора непосредственно, не позволяет получить в полном объеме информацию о состоянии теплоэнер­гетических и электроэнергетических объектов, так как они активно излуча­ют энергию в инфракрасном (ИК) ди­апазоне спектра.