Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Complete Set of Distinguishable Diagnostic States for a Centrifugal Pump System

Szczepański Paweł, Kijak Robert

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 3 (53)

95--118

EN

In this article, the concept of determination of a complete set of distinguishable diagnostic states has been utilised, which has been well known since the 1980’s and, in essence, could refer to any item with any application and any structural features. The only condition set for this item, is its ability to be described by a structure consisting of single exit-point elements. As a consequence, it can become possible to assess, amongst other things, its layers, strong cohesions, transitive and antitransitive closures. Typical tools of such assessment are matrices: transition and reachability. The reason that a centrifugal pump has been selected is not only its importance and common use, but also specifics of interaction of its elements. It is possible to identify for them: independence, dependence, and interdependence. For particular distinguishable diagnostic states, the probabilities of its occurrence have been determined. These probabilities have become a starting point to estimate structure entropy and intensity of transition from the health to any particular failure state. Results of such estimation have been depicted by relevant graphs. A reference has been made to the Bayesian methods and the inseparable ‘serial reliability structure’, to identify their flaws that result particularly from simplifications leading to false and ambiguous diagnoses. The probabilities of health for particular elements have been differentiated by the selection of adequate Weibull indices.

PL

W artykule posłużono się, znaną od lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku, koncepcją wyznaczania pełnego zbioru rozróżnialnych stanów diagnostycznych, która w istocie rzeczy może odnieść się do dowolnego obiektu o dowolnym przeznaczeniu i dowolnych cechach konstrukcyjnych. Jedyny warunek jaki stawia się przed obiektem to możliwość jego opisu strukturą połączeń elementów jednowyjściowych. Konsekwencją stanie się wtedy możliwość poznania m.in. jego: warstw, silnych spójności, zamknięć tranzytywnych i zamknięć antytranzytywnych. Typowymi narzędziami tego poznania są macierze: przejść i osiągalności. Powodem wybrania pompy wirowej jest nie tylko jej ważkość i powszechność użycia, ale i specyfika współdziałania jej elementów. Można wśród nich wyróżnić: niezależność, zależność i współzależność. Poszczególnym rozróżnialnym stanom diagnostycznym wyznaczono prawdopodobieństwa ich wystąpienia. Owe prawdopodobieństwa stały się przyczynkiem do kalkulacji entropii struktury i intensywności przejść od stanu zdatności do poszczególnych stanów niezdatności. Wyniki kalkulacji zobrazowano stosownymi wykresami. Odniesiono się do metod bayesowskich i nierozłącznej z nimi „szeregowej struktury niezawodnościowej” wykazując ich wady, spowodowane zwłaszcza uproszczeniami prowadzącymi do fałszywych i niejednoznacznych diagnoz. Prawdopodobieństwa zdatności poszczególnych elementów zróżnicowano doborem adekwatnym im wykładników Weibulla.

2

Chapman-Kolmogorov Equations for a Complete Set of Distinct Reliability States of an Object

Szczepański P., Żurek J.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 4 (34)

49--70

EN

The Chapman-Kolmogorov equations indicated in the title are a pretext to demonstrate a mathematically unrecognised truth about the effect of the reliability states of elements (which are generally understood as “subjects”) on the reliability states of a complete set of the same elements, which is called an object. Of importance here are not just the reliability characteristics of individual elements, but the independencies, dependencies and interdependencies between the elements. The relations were described in the language of graph theory. The availability matrix of the language of graph theory was translated to determine the size and probabilities of distinct reliability states of the object, the derivatives of their similarities, and the transition rates adequate to those derivatives. This article continues the research work which identifies the relationship of the properties of a complete set of distinct reliability states of an object with a widely understood theory of systems. The previous papers referred, among others, to: risk, safety, structure entropy, the reliability of the results of checks, and – most of all – technical diagnostics, both in the area of its algorithms and of its optimisation. The object’s serial reliability structure was not assumed in any of those papers, recognising that it would be a serious abuse. The research results were referred to all possible structures of a three-element object. It is believed that by virtue of the block diagrams appropriate to those structures, the readers hereof are provided with a realistic opportunity to practically (and inexpensively) verify the ideas presented here.

PL

W artykule tytułowe „równania Chapmana-Kołmogorowa” są pretekstem do ukazania nieuświadomionej matematycznie prawdy o wpływie stanów diagnostycznych elementów (szeroko pojętych podmiotów) na stany diagnostyczne całego swojego zbioru, nazywanego krótko obiektem. Istotne są tu nie tylko charakterystyki niezawodnościowe poszczególnych elementów, ale przede wszystkim występujące między tymi elementami relacje niezależności, zależności i współzależności. Do opisu tych relacji posłużono się językiem teorii grafów, którego macierz osiągalności przełożono dla potrzeb wyznaczania: liczebności i prawdopodobieństw rozróżnialnych stanów diagnostycznych obiektu, pochodnych rzeczonych prawdopodobieństw i adekwatnych tym pochodnym – intensywności przejść. Niniejszy artykuł jest kontynuacją prac wskazujących na związek właściwości pełnego zbioru rozróżnialnych stanów diagnostycznych obiektu z szeroko pojętą teorią systemów. Wcześniejsze prace odnosiły się m.in. do: ryzyka, bezpieczeństwa, entropii struktury, wiarygodności wyników sprawdzeń i – przede wszystkim – diagnostyki technicznej, tak w obszarze jej algorytmów, jak i optymalizacji. W żadnej z nich nie założono szeregowej struktury niezawodnościowej obiektu. Przykłady analiz odniesiono do wszystkich możliwych struktur konstrukcyjnych obiektu trzyelementowego. Żywi się przekonanie, że wraz z podaniem przystających do tych struktur schematów ideowych stwarza się Czytelnikowi realną możliwość praktycznej (i taniej) weryfikacji przedstawionych przemyśleń.

3

A Markov model of a complex technical system operating in basic and emergency modes

Malinowski J.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2015

|

Vol. 6, No. 2

89--96

EN

A complex technical system built of independent repairable components with constant failure and repair rates is examined. The system can operate in either basic or emergency mode, and its behavior is modeled by a three-state Markov process. It is demonstrated how to obtain closed formulas for the state probabilities of this process and the so-called importances of individual components to the inter-state transitions. Such an importance is defined as the probability that a component’s failure/repair causes a transition between two given states of the modeling process. The obtained formulas allow to compute a number of reliability parameters characterizing the dynamics of the system’s operation. The obtained results are illustrated by their application to an exemplary reliability block diagram that can be a model of a power supply network, a gas or oil pipeline system, etc.