Идентификация аварийных и предаварийных ситуаций при эксплуатации информационно-измерительной системы диагностики информативных параметров электрических цепей

В статье рассматриваются вопросы применения современных, с улучшенными метрологическими характеристиками составных частей информационно-измерительной системы для определения информативных параметров электрических цепей. Приведены результаты разработки и построения информационно-измерительной системы, позволяющей измерять все многообразие электрических параметров за временной промежуток, меньше периода входного сигнала. В основу работы системы положен метод, использующий определение информативных параметров по мгновенным значениям напряжения и тока входных и дополнительных сигналов, одновременно измеренных один раз за период. Представлены структурные, функциональные схемы составных компонентов системы, структуры командных кадров, ответных кадров и кадров данных, выбор электронной компонентной базы. Рассмотренную информационно-измерительную систему можно использовать в системах управления технологическими процессами для контроля и испытаний электрических цепей и приборов. Разработана электрическая схема, позволяющая реализовать логику работы и протоколы обмена в целях взаимодействия составных частей информационно-измерительной системы, в том числе, через интерфейс передачи данных Serial Peripheral Interface. Оценена погрешность измерения, рассчитанная на основе отклонения входного сигнала от гармонической модели с помощью оценки погрешности результатов измерения параметра как функции с приближенно заданными аргументами с погрешностью, соотносящейся с отклонением входного сигнала от модели.

1. Виноградова Н.А. Основы построения информационно-измерительных систем. М.: Высшая школа; 2004. 267 с.

2. Новоселов О.Н., Фомин О.Ф. Основы теории и расчёта информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение; 1991. 336 с.

3. Мелентьев В.С., Иванов Ю.М., Муратова В.В. Синтез и анализ методов оперативного измерения параметров периодических процессов на основе формирования дополнительных сигналов. В сборнике: Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Труды XVI Международной конференции. Институт проблем управления сложными системами. Самара: Самарский научный центр Российской академии наук; 2014. С. 717–722.

4. Мелентьев В.С., Батищев В.И. Аппроксимационные методы и системы измерения и контроля параметров периодических сигналов. М.: ФИЗМАТЛИТ; 2011. 240 с.

5. Ланге П.К., Ярославкина Е.Е. Аппроксимационные методы и средства обработки измерительных сигналов. Dusseldorf. Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing; 2017. 244 p.

6. Мелентьев В.С., Ярославкина Е.Е., Поздеева Е.В., Нефедьев Д.И. Сокращение времени измерения параметров за счёт использования мгновенных значений входных и дополнительных гармонических сигналов. Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2016;15(1):48–55.

7. Мелентьев В.С. Совершенствование методов измерений параметров гармонических сигналов по разделённым в пространстве мгновенным значениям. Измерительная техника. 2017;1:16–18.

8. Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат; 2007. 549 с.

9. Лапин А.А. Интерфейсы. Выбор и реализация. М.: Техносфера; 2005. 167 с.

10. Афанасьев И.И. Компоненты поддержки интерфейса CAN от компании Microchip. Компоненты и технологии. 2003;35(9):78–80.