Обе эти задачи после их реализации могут быть запатентованы !

Вопрос 4. Расскажите о принципе работы и назначении шумовых анализаторов.

Теперь рассмотрим принцип работы анализаторов случайных процессов, которые применяются в военной технике для распознавания чужих самолетов и подводных лодок по шумам их винтов. Они называются « Свой – Чужой «.

По этому же принципу в настоящее время на АЭС используются анализаторы исправности циркуляционных насосов, целостности трубопроводов и исправности турбин. Разработкой программ для таких анализаторов и их эксплуатацией занимаются студенты нашей кафедры по специальности « Техническая диагностика «.

Математическая модель структуры такой системы очень проста. Она состоит ( как показано на Рис. 9.4 ) из источника механического или физического шума и анализатора, который вычисляет сначала автокорреляционную функцию этого сигнала, а затем его частотный спектр.

Источник механического шума

Компьютерный анализатор

частотного спектра шума

Рис.9.4 Структурная схема работы системы шумового анализатора.

Главная трудность шумовой диагностики этим методом заключается не в решении автокорреляционной функции и преобразовании её в частотный спектр .

Это делает вычислительная машина. Гораздо труднее выделить отклонение спектра шума нормальных условий эксплуатации от спектра шума при наличии нарушений и понять причину возникших нарушений.

Для этого нужно хорошо знать механические свойства исследуемого объекта подобно тому, как при оценке устойчивости САР ЯР нужно хорошо понимать динамические характеристики реактора.

Теперь перейдём к предсказательным задачам управления с детерминированно-вероятностным представлением информации.

Вопрос 5. Как можно предсказать отказы любого элемента системы контроля, управления или аварийной защиты, если они происходят случайно?

Главной целью таких задач является разработка организационных и технических средств управления для предупреждения аварийно-опасных отказов аппаратуры СКУЗ ЯР на стадиях её проектирования и эксплуатации.

Постановка задачи следующая : Абсолютно надёжных элементов, из которых создается аппаратура СКУЗ ЯР, нет и отказы происходят случайно во времени. В результате этого при работе СКУЗ ЯР возможны два вида отказов:

1. Аварийно-опасные отказы, которые приводят либо к увеличению мощности ЯР, либо к его ядерной аварии с расплавлением оболочки твэлов и выходом РПР в окружающее твэл пространство и

2. Аварийно- безопасные отказы, которые приводят к снижению мощности или к полной остановке ЯР с большими экономическими потерями.

Поэтому на стадии проектирования, т.е. синтеза системы нужно выбрать из многих вариантов такую систему, которая обладала бы вероятностями аварийно-опасных и аварийно- безопасных отказов ниже заданных значений.

9.2 Предупреждение отказов аппаратуры скуз яр.

Выше мы рассматривали задачи, которые описывались детерминированными нелинейными дифференциальными уравнениями. Однако целый ряд задач предупредительного управления связан со случайными отказами приборов, систем автоматического регулирования, предупредительных и аварийных защит ЯР.

Поэтому ниже мы рассмотрим математические модели, которые позволяют предупреждать различного вида отказы ещё на стадии проектирования СКУЗ ЯР АЭС, а также защищаться от последствий этих отказов в процессе эксплуатации.

Сначала структурно опишем постановку задачи и пути её решения.

Допустим, в аудитории имеется N= 100 электрических ламп и мы хотим изучить их закон отказов в течение года. Конечно, они будут перегорать случайно, но при длительном наблюдении их вероятностей отказов, оказывается, что все они будут подчиняться экспоненциальному ( от слова экспонента ) закону отказов.

Другими словами, вероятность исправной работы этих ламп во времени Р ( t ) будет равно:

Р ( t ) = n / N = ехр ( - t ) ( 9 -1 )

где: n – число работающих ламп,

N= 100 – число ламп до начала эксперимента

 - частота или поток отказов этих ламп

А закон распределения вероятности их исправной работы будет иметь экспоненциальный закон Р ( t ) = ехр ( - t ) .

Тогда согласно теории вероятностей вероятность отказов Q ( t ) будет равна:

Р ( t ) + Q ( t ) = 1 или Q ( t ) = 1 - Р ( t ) = 1 - ехр ( - t ) ( 9-2 )

Другими словами, несмотря на случайный характер отказов, для всех СКУЗ ЯР АЭС существует экспоненциальный закон отказов, отличающийся только частотой или потоком их отказов  согласно таблице №1 .

Повышается надёжность элементов.

таблица №1

ТИП элемента	Человек	Лампа	Транзистор	Микросхема	Микропроц.
lобщая ( час-1 )	10- 3	10-4	10 -5	10-6	10-6/ корп.

Во-первых, из этой таблицы видно, что каждый тип технического элемента имеет свою сравнительно ( друг относительно друга ) устойчивую l- характеристику в отличие от человека. Характеристика человека здесь приведена условно по частоте ошибок примерно в 10 раз больше ,чем радиолампа , но на самом деле она зависит от многих факторов и её нужно вычислять в каждом отдельном случае.