Контроль технического состояния вооружения военной и специальной техники за счет внедрения универсальной системы удаленной диагностики

Моральное и физическое старение парка вооружения военной и специальной техники (ВВСТ), острый дефицит всех видов ресурсов сделали крайне актуальными задачи рационального расходования финансовых и материальных средств, долгосрочного прогноза последствий принимаемых решений.

Сложность управления техническим состоянием ВВСТ обусловлена высоким динамизмом изменения этого состояния в условиях общего снижения надежности техники, выработки ресурса и гарантийных сроков, недостатка средств на восстановление техники, ограниченности, низкой достоверности и оперативности информации о ее состоянии, сложности оценок последствий принимаемых решений. В связи с длительным недофинансированием Вооруженных Сил предсказуемость и управляемость процессов изменения состояния парка ВВСТ снижаются, возрастает моральное и физическое старение техники. При этом тенденция снижения качества техники распространилась как на новые изделия, так и на прошедшие капитальный ремонт. Одна из причин снижения качества разработки, производства и капитального ремонта ВВСТ - отсутствие у производителя и заказчика достоверной и полной информации о техническом состоянии их продукции в процессе войсковой эксплуатации. Важным условием решения этой проблемы является мониторинг технического состояния ВВСТ.

Техническое состояние ВВСТ совокупность свойств, изменяющихся при эксплуатации и ремонте ВВСТ, характеризуемая в определенный момент времени значениями показателей и (или) качественными признаками, установленными в эксплуатационной и ремонтной документации.

Мониторинг призван решать задачу контроля, то есть оценки текущего состояния ВВСТ, и задачу управления этим состоянием в части выработки, обоснования управленческих решений и оценки их последствий. Учитывая, что уровень показателей технического состояния (качества) ВВСТ закладывается на этапах разработки и производства соответствующих образцов, а на этапе эксплуатации лишь поддерживается в установленных пределах, мониторинг должен быть распространен на все этапы жизненного цикла образцов ВВСТ.

Мониторинг технического состояния ВВСТ должен стать средством информационно-методического обеспечения решения следующих первоочередных задач:

• повышение оперативности и эффективности взаимодействия с органами государственной власти, другими государственными ведомствами в вопросах планирования эксплуатации, ремонта и утилизации ВВСТ;
• повышение эффективности использования имеющихся сил и средств эксплуатации и ремонта ВВСТ;
• обеспечение оперативного и эффективного управления бюджетными и внебюджетными финансовыми ресурсами, выделяемыми на содержание, эксплуатацию, ремонт и утилизацию ВВСТ Вооруженных Сил;
• повышение оперативности и эффективности взаимодействия с органами государственной власти, другими государственными ведомствами в вопросах планирования эксплуатации, ремонта и утилизации ВВСТ;
• обоснование, формирования, размещения и обеспечения исполнения государственного оборонного заказа по ремонту ВВСТ на предприятиях Вооруженных Сил;
• проведение единой и эффективной ценовой политики в отношении ремонта ВВСТ на унитарных предприятиях Вооруженных Сил и утилизации ВВСТ;
• создание единой системы эксплуатации, ремонта и утилизации ВВСТ.

Разработка информационно-методического обеспечения решения каждой из указанных задач предполагает обоснование состава исходных данных, т. е. построение оптимальных планов сбора, систематизации и обработки многомерных статистических данных о техническом состоянии парка ВВСТ, силах и средствах технического обеспечения и разработку методик оптимального управления сложной системой в условиях неопределенности. В настоящее время в ВС РФ не сформированы базы данных по анализу логистической поддержки, аналогичные используемым в практике зарубежных армий, а потому информационная база решения задач мониторинга технического состояния ВВСТ существенно сужена.

Одной из важнейших задач автоматизации системы сбора и обработки данных о техническом состоянии ВВСТ является формирование единого информационного пространства ВС и оборонной промышленности РФ. Важно, чтобы принципы, методы классификации и кодирования данных в МО РФ строились с учетом положений стандартов, разработка которых предусмотрена программой стандартизации в области CALS-технологий, подготовленной с участием МО РФ. Программа закладывает нормативную базу использования международного опыта информационного сопровождения процессов разработки, производства и эксплуатации промышленной продукции, в том числе изделий ВВСТ.

Система мониторинга технического состояния ВВСТ должна быть частью единой системы информационного обеспечения заказа, разработки, производства и эксплуатации ВВСТ, а потому формируемые в ней данные по эксплуатации ВВСТ, степени удовлетворения потребностей войск должны быть ориентированы не только на решение проблем собственно эксплуатации техники, но и на обеспечение потребностей в этой информации для внедрения современных технологий проектирования и производства ВВСТ.

Мониторинг технического состояния ВВСТ должен стать инструментом непрерывной оценки эффективности и совершенствования системы технического обеспечения ВС РФ. Эта задача должна реализовываться по двум направлениям. Первое - непрерывное совершенствование образцов ВВСТ и систем их поддержки за счет использования эффективной системы сбора и анализа данных об отказах техники и средств обеспечения, о недостатках ВВСТ и возможных направлениях модернизации, ключевых факторах затрат времени и ресурсов, возможных путях их снижения, оценках эффективности применения ВВСТ. Эта информация должна незамедлительно доводиться до изготовителя и заказчика продукции военного назначения, быть основой планов развития и модернизации техники. Второе направление - непрерывный анализ процессов, связанных с деятельностью человека, выявление структуры затрат и рисков, определение путей совершенствования технологических процессов.

Для автоматизации технического обеспечения ВС РФ должно быть сформировано единое информационное пространство Вооруженных Сил и оборонной промышленности на основе единой системы классификации и кодирования данных. Только в рамках такого пространства возможно использование новейших информационных и организационных технологий на всех этапах жизненного цикла военной продукции.

Одним из основных направлений совершенствования эксплуатации вооружения военной и специальной техники является их оснащение микропроцессорными встроенными средствами контроля и диагностирования. Оперативная оценка технического состояния вооружения военной и специальной техники возможна с применением электронных и телематических систем.

Внедрение телематических систем контроля в режиме реального времени технического состояния и эксплуатационных показателей систем транспортного средства предусматривает применение средств связи ближнего и дальнего действия, а также спутниковых навигационных систем. Основными задачами таких систем является контроль технического состояния, например, с целью предупреждения аварийных ситуаций, и мониторинг условий и режимов работы, с целью прогнозирования остаточного ресурса.

Прогресс в области телекоммуникаций, вычислительной техники и сенсорных технологий привел к развитию целого ряда телематических систем, способствующих решению указанных задач. Основная идея состоит в интеграции данных телематических систем в уже существующие информационные инфраструктуры (сотовая или радиосвязь) [1,2]. В настоящее время существует ряд систем для удаленного контроля технических средств, использующих телематическое оборудование. Данные системы используются для контроля вооружения военной и специальной техники в различных автопарках, а также для единичных вооружения военной и специальной техники, отвечающим заявленным требованиям. Успешно работают такие системы как: система JDLink, США, DEERE & COMPANY- «Дистанционная оптимизация работы и логистики машин» и система SCANIA FLEX, Швеция, Scania AB – «Персональный гибкий план технического обслуживания» [3, 4]. Указанные системы имеют широкий перечень возможностей, позволяющих осуществить удаленную диагностику машин, но данные системы совместимы только с машинами производимыми данными концернами. В связи с этим предлагается универсальная система удаленной диагностики для парка с разномарочной техникой, позволяющей работать так же эффективно как системы от компании Scania и John Deere. Прототипом изделия послужила система «АВТОГРАФ», Россия, ООО «ТехноКом» – «Системы спутникового мониторинга и контроля транспорта». Система позволяет принимать и передавать данные о вооружении военной и специальной технике, посредствам терминального программируемого устройства, GSM модуля, GPRS приемника, датчиков по интерфейсу передачи данных [5]. Недостатком прототипа является- отсутствие переходного универсального адаптера для считывания технических параметров машины, без нарушения целостности цепи CAN шины, что не дает возможности устанавливать данную систему в гарантийный период машины. Предлагаемая система удаленной диагностики. Разработанная система относится к телематическим системам и предназначена для оперативного контроля технических параметров работы систем машин в режиме реального времени, из любого места при наличии связи. Указанная функция достигается тем, что оборудование сбора и передачи данных снабжено адаптером контроля технических и эксплуатационных параметров машин и передачи этих параметров терминальному устройству для последующей отправки на телематический сервер, адаптер подключается к шинам CAN через имеющейся в машине диагностический разъем и согласуется с ними на программном и аппаратном уровне. Система разработана для установления дистанционной связи владельцев и инженерно-технического персонала с машинами и предоставляющая предупреждения и информацию о машине, включая местоположение, рабочие характеристики и данные по обслуживанию для принятия решений о том, где и как используется машина. Система предоставляет важнейшие системные показатели температуры и давления для конкретных функций машины, включая гидросистему, трансмиссию и систему охлаждения. Система также выдает предупреждение о низком уровне топлива, предупреждения приборной панели, время простоя и уровни рабочей нагрузки, тем самым предоставляя информацию о неполадках машины. Доступ к предупреждениям приборной панели возможен через Интернет, либо они отсылаются непосредственно на адрес электронной почты заказчика. Данные могут передаваться через кратковременные сеансы связи. Система позволяет регистрировать и сохранять данные, когда она находится вне зоны покрытия сотовой сети, данные автоматически передаются после возврата в зону покрытия сотовой сети. Постоянное наличие сотовой связи не является необходимым условием для работы системы. Установочный комплект системы включает в себя следующие компоненты: бортовой контроллер 1, интерфейсный кабель (основной) 2, дополнительный 4-конт. интерфейсный кабель 3, дополнительный 6-конт. интерфейсный кабель 4, антенна GPS 5, антенна GSM 6, адаптер 7, комплект для подключения громкой связи 8.

Рис. 1. Компоненты системы удаленной диагностики

Принцип работы системы удаленной диагностики показан на рисунке 2.

Рис. 2. Принцип работы системы удаленной диагностики

Система работает следующим образом: оборудование сбора и передачи данных 1 считывает технические параметры работы объекта диагностирования 2, посредством адаптера 3 и записывают их в память. Далее, с заданной периодичностью, либо при запрограммированном событии, накопленные данные передаются с помощью интерфейса обмена данными 4 на специальный сервер 5. Сервер 5 представляет из себя компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет по выделенному каналу с постоянным IP-адресом и обладающий надежным устройством хранения данных. В задачу сервера 5 входит прием данных, их хранение и передача по запросу в диспетчерский пункт 6. Разграничение доступа к информации на сервере 5 производится с помощью поста диспетчера 7. При наличии сети Интернет, подключенные пользователи, посредствам диспетчерской программы могут получить данные из любой точки земного шара. Пост мастера-диагноста 8 получая данные из диспетчерского пункта 6, отслеживает и контролирует техническое состояние машин, при необходимости проводит удаленную диагностику. По запросу поста мастера-диагноста 8 или с заданной периодичностью, пост диспетчера 7 соединяется с сервером 5 и получает недостающие на текущий момент данные по машинам. Полученные данные хранятся в локальной папке диспетчерского пункта 6, что позволяет проводить их обработку даже при отсутствии подключения к серверу 5. Пост оператора машины 9, технический отдел 10, отдел управления производством 11, на основании полученных данных, могут видеть местоположение вооружения военной и специальной техники на карте, просматривать различные параметры и события, а также показания различных датчиков. Кроме того, предусмотрена генерация различных видов отчетов и графиков, как по каждому транспортному средству, так и по их группам в целом. Управляющие SMS-команды, а также запрограммированные события позволяют получать информацию об объектах диагностирования на обычный сотовый телефон стандарта GSM через SMS сообщения. Голосовая связь, встроенная в терминальное программируемое устройство, позволяет связываться с постом оператора посредством звонка на номер телефона, записанный в SIM-карте, установленной в контроллер. В этом смысле звонок на телефонный номер контроллера ничем не отличается от звонка на обычный сотовый телефон. Для обратной связи поста оператора с диспетчерским пунктом предусмотрено программирование в контроллер 2-х телефонных номеров, звонок на которые производится при полуторасекундном нажатии на кнопку гарнитуры «свободные руки» или кнопку на тангенте или устройстве громкой связи. При этом звонок на второй номер производится при невозможности установить соединение с первым телефонным номером. Таким образом разработанная система удаленной диагностики парка с разномарочной техникой позволит – заблаговременно определять возможные проблемы объектов диагностирования (машин), тем самым способствуя предотвращению поломок, своевременно проводить техническое обслуживание и ремонт машин без необходимости планирования данных работ.