Автоматизированная система учёта, контроля устранения отказов устройств и анализа их надёжности

На протяжении последних лет в ОАО «Российские Железные Дороги» активно разрабатываются и внедряются в различные технологические процессы автоматизированные информационные системы, например, предназначенные для реализации технической эксплуатации инфраструктуры железнодорожного транспорта. В таких системах регистрируется и осуществляется оперативный обмен различной информацией о самой инфраструктуре, различных аспектах её функционирования и технической эксплуатации. Применение информационных ресурсов в различных технологических процессах настолько обширный, что можно говорить о феномене «цифровой трансформации железной дороги» [1].

В настоящее время на инфраструктуре железнодорожного транспорта широкое применение получили следующие информационные системы: АСУ‑Ш-2, СТДМ, ЕК АСУИ, КАСАНТ, КАСАТ, АС КМО, КЗ УО-ЖАТС, КЗ АЛСН, АС АНПШ.

В связи с тем, что на техническую эксплуатацию инфраструктурного комплекса железных дорог России уходят значительные средства, задача рационализации связанных с ней расходов является особенно актуальной. В настоящее время ОАО «РЖД» рассматривается возможность адресного распределения ресурсов и оптимизация затрат по различным критериям [2]. Современные системы технической диагностики и мониторинга, вместе с автоматизированными информационными системами, выполняют в этом процессе одну из главных ролей.

Основной целью создания комплексной автоматизированной системы учёта, контроля устранения отказов технических средств и анализа их надёжности (КАС АНТ) является внедрение автоматизированных технологий поддержки процессов эффективного мониторинга надёжности технических средств и усиление контроля качества продукции, поступающей для ОАО «РЖД». Принципиально новый подход к обеспечению надёжности технических средств заключается в построении системы предупреждения рисков и выявлении объектов низкой надёжности. Система КАС АНТ базируется на глубоком и постоянном анализе состояния технических средств и объективной информации [3].

Для реализации проекта внедрения КАС АНТ в пределах любой железной дороги необходимо решение следующих основных задач:

• создание единой прозрачной информационной системы, основанной на мониторинге отказов технических средств;
• учёт и анализ случаев отказа технических средств по хозяйствам на основе существующих автоматизированных систем управления (АСУ) и новых технических и технологических средств обнаружения неисправностей, приёма информации от систем управления движением поездов на станциях и перегонах, контроля подвижного состава, энергоснабжения и др.;
• автоматизация сбора информации об отклонениях состояния технических средств, недопустимых по условиям безопасности движения;
• профилактика отказов технических средств на основе анализа информации о выявленных неисправностях и принятия мер по недопущению их повторения;
• обеспечение порядка расследования причин отказов, выявление причин, приведших к некачественному проведению ремонта или неправильной эксплуатации систем управления движением поездов, железнодорожного пути, подвижного состава, систем электроснабжения и т.д.;
• выработка и контроль выполнения профилактических мероприятий по предотвращению отказов технических средств;
• повышение эффективности деятельности технических служб, руководящего состава и ревизорского аппарата за счёт интеграции информации функциональных автоматизированных систем железнодорожного транспорта и представление данных «в одном окне» для многофункциональных задач;
• создание и поддержание в актуальном состоянии нормативной базы по безопасности движения;
• создание экспертных систем на основе многоцелевого комплекса автоматизированных систем по безопасности движения, обеспечивающих выработку рекомендаций по повышению эффективности текущего содержания объектов инфраструктуры и подвижного состава;
• формирование системы поддержки принятия управленческих решений на разных уровнях управления и контроля их выполнения.

Система сбора данных по отказам позволяет минимизировать возможность сокрытия или искажения информации, так как система КАС АНТ базируется на данных отраслевых автоматизированных систем, которые обеспечивают автоматизированный сбор и классификацию данных о случаях отказов технических средств. Для интеграции с отраслевыми системами, в системе КАС АНТ предусматривается использование единой нормативно-справочной информации (ЕНСИ), а также взаимосвязь с базами данных смежных АСУ, паспортными и эксплуатационными данными хозяйств железнодорожного транспорта, с задачами безопасности движения.

Функциональная структура информационного пространства КАС АНТ, представленная на рисунке, состоит из следующих блоков [4]:

• база данных отказов технических средств;
• блок источников информации – базы данных АСУ хозяйств;
• получатели информации (пользователи и внешние системы);

Рис. Функциональная структура системы КАС АНТ

• экспертная система анализа отказов (автоматизация установления предварительной причины отказов на основе накопленной базы данных по паспортам отказов, определение рекомендаций по текущему содержанию объектов инфраструктуры).

База данных отказов предназначена для сбора и хранения данных о случаях отказов технических средств. Информация в КАС АНТ поступает автоматически из систем мониторинга и контроля технических средств, баз данных АСУ хозяйств или посредством ручного ввода пользователями системы.

База данных отказов КАС АНТ обеспечивает единую структуру хранения информации по отказам, основанную на использовании единой системы классификации. Система классификации должна содержать основные группы:

• по объектам;
• по отказам;
• по причинам отказов;
• по последствиям отказов;
• по нарушениям безопасности движения поездов и т.д.

В настоящее время система КАС АНТ оперативно формирует различные статистические и аналитические отчёты по запросам пользователей различных категорий. Предусматриваются две основные категории пользователей системы:

1. Оперативно-диспетчерский персонал, специалисты служб и структурных подразделений, отвечающие за вопросы учёта, расследования отказов технических средств;
2. Руководители структурных подразделений, служб, регионов железных дорог, дорог и департаментов.

Система КАС АНТ, кроме статистических данных, даёт возможность получения пользователем аналитических отчётов:

• отчёт о состоянии расследования отказов технических средств;
• отчёты о количестве отказов по видам отказавших технических средств и подвижного состава.

Агрегированные данные накапливаются в базе данных отказов, т.е. ведётся архив.

Информационная система КАС АНТ базируется на единой нормативной справочной системе (ЕНСИ) и одновременно использует в своей работе данные об отказах технических средств, которые формируются в смежных автономных АСУ (ГИД Урал, АСУ хозяйств), использующих в своей работе собственные классификаторы и справочники. Рассогласование понятий, классификаторов и справочников между информационными системами (ИС) вероятно возможно, т.к. не все информационные системы, функционирующие в АСУ РЖД, используют автоматизированную систему ведения ЕНСИ. В этом случае на дороге необходимо прописывать технологию ведения ЕНСИ на уровне ИТ-службы.

КАС АНТ первая система, поставившая своей целью провести чёткое разграничение между понятиями, применяемыми при квалификации неисправностей, отказов, браков технических средств.

Система КАС АНТ даёт реальную оценку состояния инфраструктуры объектов железной дороги и позволяет свести к минимуму влияние человеческого фактора, пресечь попытки сглаживания положения в «неблагополучных» хозяйствах за счёт отнесения вины на другие хозяйства.