02 апреля 2020г.
Сегодня в условиях ограниченности как трудовых, так и финансовых ресурсов все более востребованными являются способы их контроля и распределения. В качестве одного из возможных способов осуществления контроля и распределения выделенных ресурсов в статье рассмотрен комплексный механизм, включающий в себя формирование (алгоритм комплексной оценки технического состояния элементов подсистем
эскалатора,
базирующийся на теории
нечетких множеств), обогащение и отображение информационных потоков. Также в работе дано определение информационного потока в приложении к рассматриваемой проблематике и описаны основные преимущества использования предложенного механизма.
In conditions
of
limited labor and financial resources, control
distribute them are becoming more and more in demand. The article considers a complex mechanism including the formation (containing an algorithm for a comprehensive assessment of the technical condition of elements of escalator subsystems, based on the theory of fuzzy
sets), enrichment and display of information flows. The proposed mechanism improves control and optimizes the
allocation of available resources (by resources in this article, we mean information, people, tools, and materials) by cost tracking. In conclusion, the main advantages of using the proposed mechanism are described.
Ключевые слова
эскалатор, перечень работ, диспетчеризация, информационное пространство
Key words
escalator, cost tracking, control and optimizes of available resources, information space
Научная новизна
В качестве научной новизны в данной статье выступает применение современной методологии построения механизма формирования, обогащения и отображения информационных потоков, способствующих повышению эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена через распределение выделенных ресурсов, под которыми в данной работе принимаются материалы, персонал и инструмент, контроль за расходованием которых осуществляется через отслеживание уровня понесенных затрат.
Назначение предлагаемого механизма
Предложенный механизм разрабатывается для повышения эффективности управления выделенными ресурсами и повышения безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена за счёт формирования в информационном пространстве актуальных данных о техническом состоянии [1] элементов подсистем эскалатора [2] и установления фактов предрасположенности к неустойчивой работе на начальных этапах формирования дефекта или предотказного состояния элементов подсистем эскалатора, а также принятия обоснованных управленческих решений, направленных на предупреждение потенциальных отказов, предотвращения нештатных и аварийных ситуаций при эксплуатации, проведение, в необходимых случаях, ремонтно-ревизионных, а также предупредительных мероприятий по настройке, регулировке и отладке взаимодействия составных частей эскалатора.
Формирование информационных потоков
Под информационным потоком [3] в данной статье будем понимать структурированное целенаправленное перемещение данных по средствам организованных информационных каналов передачи от источника (элемента эскалатора) к оператору и обратно для
принятия управленческих решений по поддержанию эскалатора в работоспособном состоянии.
Формирование информационного потока заключается в сборе актуальной информации о текущей потребности в работах, достаточных для поддержания эскалатора в работоспособном состоянии с обеспечением необходимого уровня безопасности транспортировки пассажиропотоков. Отправной точкой механизма формирования информационного потока является однозначное
выделение
конкретного элемента из неоднородного множества всего эскалаторного парка, где каждому элементу (Э) из каждой подсистемы присваивается свой идентификационный номер – адрес (А), который определяется на основе древовидной структуры описанной в работе [4] с учетом выбранной стратегии технического обслуживания и ремонта. Хотя для каждой из стратегий технического обслуживания и ремонта основным параметром, определяющим актуальное техническое состояние элемента эскалатора является время, но данное понятие используется в разном контексте. Для одних стратегий параметр «время» четко определяет момент выполнения работ, для других является предварительным ориентиром, указывающим возможное актуальное техническое состояние.
Основным компонентом предлагаемой в работе [4] концепции технического обслуживания и ремонта является информационное пространство, реализованное общей базой знаний. На рисунке 1 рассматривается графическое отображение предлагаемых траекторий движения формируемых информационных потоков к/от базы знаний.
Общий алгоритм определения перечня
работ
Исходя из индивидуальных характеристик, таких как условия эксплуатации, станционный пассажиропоток, пробег эскалатора,
каждому
элементу в подсистеме
эскалатора либо
присваивается начальное (исходное) значение контрольных параметров, и/или временных меток t п – время проверки, либо описываются характеристики начального (предельного) технического состояния. При достижении элементом эскалатора времени проверки и/или определенного технического состояния, программный модуль контроля технического состояния из состава программного комплекса «CASAD» генерирует запрос с надлежащим значением контролируемого параметра КП . В случае наличия контрольно-измерительного оборудования, с функцией дискретного или непрерывного контроля, интегрированного в элемент (Э) подсистемы эскалатора имеющего адрес (A) однозначно определяющего его положение в общей базе данных, используется наблюдаемое значение контролируемого параметра КП для сравнения с надлежащим значением. В случае отсутствия контрольно-измерительного оборудования интегрированного в элементы, проверка значения контролируемого параметра КП включается в ближайший список работ эксплуатационного персонала с первичным приоритетом.
После обнаружения необходимого элемента в многокомпонентной структуре эскалаторного хозяйства в ответ на сгенерированный запрос информационное пространство получает отклик от контролируемого элемента в виде:
КП* = КП + ΔКП ,
где КП* доп– контролируемый параметр на выходе из элемента,
КП – контролируемый параметр на входе в элемент, ΔКП – преобразование, полученное внутри элемента.
Значение полученное от контрольно-измерительного оборудования, либо от персонала транслируется
по обратному информационному тракту
в
информационное пространство. На входе в информационное пространство (модуль подготовки и управления данными) значение КП * контролируемого параметра проходит процесс нормализации (очистки от шумов, возникших в процессе формирования, передачи, ретрансляции и т.п.), верификации и дорасчёта. Нормализованное значение параметра занимает новую ячейку памяти, обновляя его поведенческую историю.
Обладая верифицированным значением в действие вступает модуль комплексной оценки параметров, инициирующий процесс анализа, который базируется на теории нечетких множеств и заключается в первичном преобразовании полученного четкого значения в нечеткое и в сопоставлении полученного значения КП * с полем допуска [КП] . В случае не соответствия полю допуска, генерируется потребность
на работу, в
случае
соответствия, выполняется сравнение
полученного значения с разграниченным полем допуска [КП] закрепленным за определенным параметром ( КП ) заложенным в базу данных.
Исходя из ответственности элемента за влияние на безопасность перемещения пассажиров, его значимости для всей системы и анализа истории поведения параметра во времени и положении значения в поле допуска ему присваивается приоритет П.
При условии КП* = П =П1
, параметру присваивается значение
КП* доп-
параметр с низким приоритетом, которому присваивается допустимое значение. В соответствие
с
выбранным приоритетом
оператором
принимается решение
о
выполнении
работ в специальном порядке.
При присвоении КП* ≠ П ≠П1 система перебрасывает значение параметра в следующий модуль, который исходя из адреса (А) элемента (Э) назначает полученному значению код необходимых работ и направляет в следующий модуль.
Комплексная оценка технического состояния элементов эскалатора
Под техническим состоянием элементов подсистем эскалатора понимается множество изменяющихся при эксплуатации свойств, описанных в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией. Техническому состоянию элемента подсистемы эскалатора присваивается статус «неработоспособное» в том случае, когда при значении хотя
бы одного из параметров, отражающих свойство выполнять заданную функцию, не выполняются требования нормативной, конструкторско-технологической, проектной документации.
Основной компонент в информационном тракте определения актуального технического состояния элемента эскалатора является ПК «CASAD», представленный в работе [4]. Комплексное определение актуального технического состояния [5] элементов подсистем эскалатора базируется на механизме нечеткого вывода и представляет собой многокритериальную оценку значений контролируемых параметров, полученных в результате выполнения тестовых проверок, испытаний, ремонтно-ревизионных и других работ. Общая модель оценки технического состояния элементов подсистем эскалатора представленная на рисунке 2, строится на последовательной конкретизации информации от общей оценки к учёту поведенческих особенностей параметров во времени.
Обогащение и реализация информационного потока
Под обогащением информационного потока
в настоящей статье понимается
дополнение сведений о текущем техническом состоянии элементов эскалатора соответствующей диспетчерской, складской и экономической информацией для создания комплексного учётного документа (наряда-допуск) через перемещение в соответствующие службы сопровождения согласованного перечня необходимых работ, где в соответствие с присвоенным приоритетом в него интегрируется информация о необходимом персонале Ч, чел., инструменте И, шт., материале М, ед., затратах С, ед.
В свою очередь под реализацией информационного потока понимается, сформированная программным комплексом, исходя из поступивших кодов работ, актуальная обогащенная матрица потребностей Р. Матрица Р представляет таблицу, строки которой отражают необходимые работы Pi, где i = 1Kn , в столбцах материал М, инструмент И, персонал Ч, затраты С.
После создания матрицы потребностей Р в действие вступает алгоритм, проверяющий доступность необходимых компонентов исходя из следующих условий:
1.
Наличие свободного персонала для выполнения работ и его территориальное расположение;
2.
Наличие необходимого количества материала на складе и вблизи места проведения работ;
3.
Наличие свободного инструментария необходимого для производства работ;
4.
Наличие денежных средств для оплаты вышеперечисленных потребностей.
Подтвержденным компонентам матрицы Р присваивается значение 1, неподтвержденным 0 и из матрицы выделяются только те строки для которых выполняется условие
Строки не удовлетворяющие условию перемещаются в программный комплекс контроля технического состояния для повторной
отработки.
Строки, для которых выполнено условиепредставляют матрицу
необходимых работ обеспеченных необходимым количеством инструмента, материала и персонала, т.е. наряд-допуск на выполнение работ, который содержит конкретную адресацию элементов подлежащих техническому воздействию.
Подготовленный
актуальный обеспеченный
наряд
допуск
поступает в распоряжение
рабочей бригады.
С точки
зрения восстановления
штатного значения эксплуатационных
параметров
элементов эскалатора, необходимые работы Р, можно представить в виде равенства
где 
– суммарные необходимые,
актуальные, обеспеченные работы ; 
- суммарные эксплуатационные параметры подлежащие корректирующему воздействию;
– суммарное корректирующее воздействие, оказываемое на элемент эскалатора во время выполнения работ.
Компоненты уравнения (6) в свою очередь представлены следующими зависимостями:
где Pп – необходимые подготовительные, актуальные, обеспеченные работы (работы направленные на выполнение
ОТиТБ, работы по
подготовке рабочей
зоны
и
т.п.); Pо – основные необходимые, актуальные,
обеспеченные работы, выполняемые непосредственно с целью
восстановления штатных значений эксплуатационных параметров элементов эскалатора (восстановление зазора в механизме рабочего тормоза и т.п.); Pз – необходимые заключительные, актуальные,
обеспеченные работы (пуско-наладочные работы, работы
по приведению места работ
в
штатное состояние и т.п.); 
– эксплуатационные параметры элементов эскалатора на подготовительном этапе выполнения работ (значение напряжения U в цепи электроснабжения
в
зоне
подлежащей
воздействию
должно составлять
U = 0 В и т.п.); 
- эксплуатационные параметры элементов эскалатора на основном этапе выполнения работ (величина между тормозной колодкой и шкивом должна быть не более 1,2 мм и т.п.); 
* – эксплуатационные параметры элементов эскалатора
на заключительном
этапе
выполнения работ
(значение
напряжения
U в цепи электроснабжения в зоне проведенных работ должно составлять U = 220 В и т.п.);
Вп –
воздействие, оказываемое на элемент эскалатора на подготовительном этапе выполнения работ (перевести рубильник цепи электроснабжения места производства работ в положение «отключено» и т.п); Во –
воздействие, оказываемое на элемент эскалатора на основном этапе выполнения работ (перемещение регулировочного винта до достижения необходимого зазора между тормозной
колодкой и тормозным
шкивом и т.п.);Вз – воздействие, оказываемое на элемент эскалатора на заключительном этапе выполнения работ (перевести рубильник цепи электроснабжения места производства работ в положение «включено» и т.п.).
По окончанию работ производится проверка условия достаточности воздействия В = Внеобх. При невыполнении условия В = Внеобх. , работы необходимо произвести повторно, до выполнения данного условия. Производство работ
на этапе
основных
работ возможно только
при
выполнении условия В = Внеобх. на этапе подготовительных работ, а работы на заключительном этапе только при выполнении условия Во = Внеобх. на этапе основных работ. При выполнении условия В = Внеобх. , бригадир заносит информацию о результатах проведённых работ в специализированные электронные формы, актуализируя общее информационное пространство.
Архивация информационных потоков
Перемещение полученных данных в долгосрочное хранилище данных (Архивная БД) осуществляется с целью накопления необходимой статистики для обнаружения зависимости изменения параметров во времени и составления прогноза изменения значения параметра в будущем.
При наличии технической возможности запускается процесс верификации информации, поступившей по результатам выполнения работ. При неудовлетворительных результатах проверки принимается дополнительное управленческое решение об определении действительного значения параметра. При отсутствии технической возможности значения параметра полученного по результатам выполнения работ принимается действительным и уточняется по ряду прямых и косвенных признаков в процессе эксплуатации эскалатора.
Распределение и отображение информационных потоков
Информационные потоки, сформированные элементами со стратегией ТОиР по наработке и стратегией ТОиР по состоянию, транслируются в программный комплекс «КУПЭ». В программном модуле «КУПЭ-Клиент» объединенный информационный поток визуализируется необходимым однозначно интерпретируемым способом, удобным для восприятия лицом принимающим решение (оператор, диспетчер, инженер, руководящий персонал и т.д.).
ПК «КУПЭ-Клиент» группирует информацию и распределяет в зависимости от прав доступа в соответствии с рисунком 3.
По средствам АРМ, экрана коллективного пользования и устройств удаленного доступа, информация транслируется во внешнюю среду – лицу, принимающему управленческие решения. В соответствии с заложенным уровнем полноты, точности и актуальности информации, оператор принимает управленческое решение о необходимости технического воздействия на элемент эскалатора или отсутствии такового. Таким образом формируется актуальный, обогащенный и согласованный перечень необходимых работ. Ввод управленческого решения осуществляет оператор по средствам заполнения электронных форм (см. Рисунок 4) с помощью устройств ввода информации (клавиатуры, мышь, трекбол, сенсорный экран) и/или устройств удаленного доступа. Поступившая информация о содержании управленческого решения транслируется в программный «CASAD-I», а затем через модуль доступа к базам данный в соответствующем хранилище.
Выводы
Предложенные особенности формирования информационных потоков способствуют повышению достоверности результатов измерений контролируемых параметров, сокращению времени анализа результатов ремонтно-ревизионных работ, а также ретроспективному анализу причин отказов элементов подсистем эскалатора. Перечисленные особенности создают возможность для обнаружения предотказных состояний на ранних стадиях развития дефекта, для создания основы построения прогноза технического состояния элементов подсистем эскалатора в различных условиях эксплуатации, а также позволяют принять решения о
продлении срока эксплуатации элементов подсистем эскалатора с возможной заменой отдельных блоков и узлов. Описанные особенности обогащения и распределения информационных потоков позволяют снизить трудозатраты на проведение ремонтно-ревизионных работ, что способствует оптимизации как программы ремонтно-ревизионных воздействий на элементы подсистем эскалатора, так и номенклатуры и количества запасных частей, узлов, материалов и агрегатов.
Все вышеперечисленные преимущества способствуют построению более гибкой модели технического обслуживания и ремонта и, как следствие, создают возможность перехода более большего количества элементов подсистем эскалатора от планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания к эксплуатации по фактическому техническому состоянию.
Библиографический список
1.
ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2009. 11 с.
2.
И.Н. Поминов. Эскалаторы метрополитена. Устройство, обслуживание и ремонт. — М.: Транспорт, 1994.— 320 с.
3.
А.В. Ермаков. Анализ информационных потоков в организационной структуре // Вопросы экономики и права. 2015. №6. стр.87-91.
4.
В.В. Еланцев В.В. К вопросу о повышении эффективности и безопасности тоннельных эскалаторов. Информационный комплекс оперативного мониторинга состояния эскалатора // Инновационные внедрения в области технических наук: сборник научных трудов по итогам V международной научно-практической конференции. (Москва, 25 января 2020 г.). М.: Ареал, 2020. С. 10–16.
5.
В.А. Смирнов. Технология приемочного контроля сложной приборной аппаратуры с ограничением ресурса: диссертация кандидата технических наук. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург, 2015. – 179
