Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки

Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки

Предлагается последовательная процедура принятия решения относительно вектора характеристик контролируемой стационарной подъемной установки, которая является некоторым обобщением процедуры Вальда и позволяет получить выигрыш в среднем объеме испытаний, аналогичный обычному «вальдовскому» выигрышу дл...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2012
1. Verfasser: Лопатін, В.В.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2012
Schriftenreihe:Геотехническая механика
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54016
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С.198-202. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-54016
record_format dspace
spelling irk-123456789-540162014-01-30T03:12:16Z Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки Лопатін, В.В. Предлагается последовательная процедура принятия решения относительно вектора характеристик контролируемой стационарной подъемной установки, которая является некоторым обобщением процедуры Вальда и позволяет получить выигрыш в среднем объеме испытаний, аналогичный обычному «вальдовскому» выигрышу для случая двух гипотез. Предлагаемая последовательная процедура позволяет учитывать дополнительную информацию и за счет этого получить добавочный выигрыш в объеме контроля стационарной подъемной установки. Offers a consistent decision-making procedure for the vector characteristics of the controlled stationary hoist, which is a generalization of Wald's procedure and provides a gain in the average volume of tests, similar to the usual "of Wald's" winning the case of two hypotheses. The proposed sequential procedure takes into account the additional information and thereby obtain additional gains in the amount of control a stationary hoist. 2012 Article Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С.198-202. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54016 [622.673.1: 681.514.54] uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
description Предлагается последовательная процедура принятия решения относительно вектора характеристик контролируемой стационарной подъемной установки, которая является некоторым обобщением процедуры Вальда и позволяет получить выигрыш в среднем объеме испытаний, аналогичный обычному «вальдовскому» выигрышу для случая двух гипотез. Предлагаемая последовательная процедура позволяет учитывать дополнительную информацию и за счет этого получить добавочный выигрыш в объеме контроля стационарной подъемной установки.
format Article
author Лопатін, В.В.
spellingShingle Лопатін, В.В.
Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
Геотехническая механика
author_facet Лопатін, В.В.
author_sort Лопатін, В.В.
title Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
title_short Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
title_full Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
title_fullStr Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
title_full_unstemmed Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
title_sort схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки
publisher Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate 2012
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54016
citation_txt Схеми скорочення необхідного об'єму вимірювань у методі контролю стаціонарної підйомної установки / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С.198-202. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
series Геотехническая механика
work_keys_str_mv AT lopatínvv shemiskoročennâneobhídnogoobêmuvimírûvanʹumetodíkontrolûstacíonarnoípídjomnoíustanovki
first_indexed 2025-07-05T05:23:45Z
last_indexed 2025-07-05T05:23:45Z
_version_ 1836783269482332160
fulltext 198 УДК [622.673.1: 681.514.54] Канд. техн. наук В.В. Лопатін (ІГТМ НАН України) СХЕМИ СКОРОЧЕННЯ НЕОБХІДНОГО ОБ'ЄМУ ВИМІРЮВАНЬ У МЕТОДІ КОНТРОЛЮ СТАЦІОНАРНОЇ ПІДЙОМНОЇ УСТАНОВКИ Предлагается последовательная процедура принятия решения относительно вектора характеристик кон- тролируемой стационарной подъемной установки, которая является некоторым обобщением процедуры Вальда и позволяет получить выигрыш в среднем объеме испытаний, аналогичный обычному «вальдовскому» выиг- рышу для случая двух гипотез. Предлагаемая последовательная процедура позволяет учитывать дополнитель- ную информацию и за счет этого получить добавочный выигрыш в объеме контроля стационарной подъемной установки. REDUCTION SCHEME REQUIRED VOLUME MEASUREMENTS IN THE CONTROL METHOD OF STATIONARY HOISTING PLANT Offers a consistent decision-making procedure for the vector characteristics of the controlled stationary hoist, which is a generalization of Wald's procedure and provides a gain in the average volume of tests, similar to the usual "of Wald's" winning the case of two hypotheses. The proposed sequential procedure takes into account the additional in- formation and thereby obtain additional gains in the amount of control a stationary hoist. В даний час в Україні виникла ситуація, коли свердловинні штангові насосні установки (СШНУ) і шахтні піднімальні комплекси (ШПК) - стаціонарні підні- мальні установки (СПУ) становлять значну частку в соціальному та економіч- ному життю України. ШПК це єдина ланка з’єднання гірської виробки з по- верхнею, а СШНУ охоплює понад 65% діючого фонду свердловин на Україні. Відмінною особливістю устаткування СШНУ і ШПК – СПУ, є безперервні тех- нологічні процеси, що вимагають безперервного вимірювання аналогових па- раметрів, а також складність і вибухонебезпека устаткування (для виконання проектних робіт вимагається узгодження з Держтехнаглядохоронпраці України), основним джерелом змушених коливань у СПУ є привід головного руху. Більша частина СПУ експлуатується понад нормативний термін, мають місце численні відмови і аварії, кількість яких постійно зростає. За підсумками 2005-2010 рр. загальні збитки від аварій тільки на вугільних шахтах України складали від 5 до 33 млн. грн. у рік, а втрати видобутку складали від 10 до 100 тис. т [1-2]. За розглянутий період жоден видів аварій не удалося ліквідувати і звести до нуля окрему причину травматизму, яка пов’язана з важкими травмами і навіть людськими жертвами [3]. 29 липня 2011 року на шахті "Суходольська- Східна" (ДП "Краснодонвугілля") при вибуху метану загинули 28 шахтарів; на на шахті ім. Бажанова (ДП "Макіїввугілля") у результаті обвалення копра шахтного піднімального комплексу клітевого стовбура загинули 11 шахтарів. Таки показники є типові для гірничодобувній і нафтовидобувній галузях України. Причина цих аварій у недосконалості існуючих приладів і методів контролю. Аналіз існуючих приладів і методів контролю свідчить про великий обсяг і в теж час неповноту існуючих методів контролю, що не пояснює істотну різницю в результатах контролю та не забезпечує безаварійну експлуатацію СПУ. Контроль СПУ мобільної системою контролю (МСК) досить дорогий захід. Тому актуальною є проблема скорочення необхідного об'єму вимірювань шляхом використання послідовної схеми спостережень та враховуючи додатко- ву інформацію і за рахунок цього теж отримати додатковий виграш в обсязі 199 контролю. Відомі класичні методи послідовного аналізу Вальда [4] часто непридатні при контролі МСК СПУ. Розглянемо стандартну схему контролю [5] і порівняємо ї з методикою І.В. Павлова, приведеною в роботі [6]. Є СПУ, яка контролюється МСК послідовними незалежними однаковими циклами. Резуль- татом контролю одного циклу є випадкова векторна величина х, сукупність усіх даних, спостережуваних в ході одного циклу контролю СПУ. Значення х, отри- мане на n -му циклі позначимо хn. Таким чином, МСК спостерігає послідовністю незалежних однаково розподілених випадкових векторних вели- чин, тобто мається на увазі однорідність і незалежність процесів функціонуван- ня СПУ на різних циклах контролю. Якість функціонування СПУ на циклі в за- гальному випадку визначається деякою векторною характеристикою: Ф = (Ф1,…,Фм), (1) де i -а характеристика є математичним очікуванням деякої функції від х: Фi = Еδi(х), i = 1,…,М, (2) де Е - математичне очікування. Випадкові величини δi=δi(х) – це емпіричні характеристики СПУ. Результати контролю СПУ МСК, що отримуються на різних циклах, вважа- ються незалежними. В той же час випадкові величини, спостережувані "усере- дині" одного циклу контролю, можуть істотно залежати один від одного. Вка- зана схема контролю може виникати як у разі спеціально організованих науко- вих випробувань СПУ МСК, так і на етапі її експлуатації. Вона ж виникає при імітаційному моделюванні СПУ методом статистичних випробувань (метод Монте-Карло). Нарешті, ця схема може описувати спільний процес, коли одно- часно проводяться випробування моделі СПУ на комп'ютері і натурні випробу- вання деяких її частин. Завдання на ухвалення рішень відносно характеристик якості СПУ Ф за ре- зультатами контролю МСК формулюється таким чином. Припустимо, що без- ліч можливих значень Ф розбито на m+1 областей, що не перетинаються, Ξ1, Ξm, I, де Ξ1, , Ξm - області різної якості СПУ, I - область "байдужості". Якості СПУ привласнюється g-а оцінка, якщо Ф Ξg. Істинне значення вектора Ф невідоме. Вимагається за результатами контролю СПУ МСК прийняти одне з m рішень (гіпотез): Нg: Ф Ξg, g=1,…, m. (3) Правило ухвалення рішення будується так, щоб імовірність помилкових рішень не перевищувала заданих значень (ризиків) αg Р(Нg) 1 - g при Ф Ξg, (4) де Р(Нg) - імовірність ухвалення рішення Нg, g=1,., m. Можливі дві схеми побудови контролю СПУ МСК: 200 1. Схема з фіксованим об'ємом випробувань СПУ МСК, коли число циклів випробувань (момент зупинки) n фіксується і призначається заздалегідь. 2. Послідовна схема, в якій момент зупинки визначається по ходу контролю залежно від отриманих даних. У разі двох простих гіпотез послідовний класичний аналіз Вальда [4] дозво- ляє значно понизити середній об'єм контролю (вимірювань) в порівнянні зі схемою з фіксованим об'ємом. Гіпотези (4) є складними, тобто кожній з них відповідає не один, а деяка безліч можливих розподілів випадкового вектора х. Тому критерій Вальда і відомі його узагальнення для m простих гіпотез в дано- му випадку непридатні. Ідеальним рішенням є процедура, що має мінімальний при даних ризику g середній об'єм контролю (випробувань) МСК рівномірним по можливих розподілах х. Таке ідеальне рішення (критерій Вальда) існує лише у разі двох простих гіпотез, коли розглядається тільки два можливі розподіли. Нами пропонується послідовна методика контролю СПУ МСК, що ґрун- тується на результатах [7, 8], яка є приблизно (при малих g) раціональною (рівномірно оптимальною). У методиці яка пропонується враховується апріорна інформація про характеристики окремих елементів або підсистем СПУ. Вони можуть бути відомі з минулих випробувань, розраховані аналітично і тому подібне. З формальної точки зору це означає, що є деякий набір функціоналів δi = δi(x)(і = М+1,., N), математичне очікування яких відоме до контролю (випро- бувань): Fi = Еδi,, i= М+1,…,N, (5) де значення Fi відомі. На відміну від основних (невідомих) характеристик СПУ (2) величини Fi (i= М+1,., N) - непрямі характеристики. Аналогічні ідеї, з використанням додаткової інформації виду (у схемі з фік- сованим об'ємом вибірки і для завдання оцінки Ф), уперше розглядалися В.Н. Пугачовим у [9]. Проте питання полягає в тому, як раціональним чином врахувати наявну додаткову інформацію виду (5) при ухваленні рішень віднос- но вектора основних характеристик СПУ. Методика що пропонується нами полягає в наступному. Для кожного мож- ливого вирішення Нg послідовно по ходу контролю СПУ залежно від даних що отримуються будується момент його виключення vg (марковський, тобто не за- лежний від "майбутнього") такий, що Р( g ) при Ф Ξg (6) Тим самим імовірність коли-небудь виключити рішення Нg, якщо воно вірне, не перевищує . В той же час математичне очікування Е g має бути яко- мога менше, якщо рішення Нg не вірне: Е g min, при Ф Ξg. (7) Момент vg, що задовольняє умові (6), назвемо α-моментом для області Ξg (для вирішення Нg). Для кожного Нg в МСК будується свій 201 α-момент g. Набір α-моментів для усіх рішень d = ( 1,…, m ) є послідовною процедурою виключення невірних рішень в СПУ МСК. Вирішальний алгоритм (правило), заснований на процедурі виключення d , полягає в наступному. Контроль (спостереження) МСК триває до моменту N виключення усіх рішень, окрім одного. У цей момент контроль (спостереження) в МСК зупиняється, і приймається рішення, що залишилося. Позначимо через (1) (2) … (m–1) (m) впорядкований за часом набір моментів виключення n1,., nm. Для вказаного алгоритму моментом зупинки контролю МСК буде N = (m–1), а рішення (точніше його індекс), що приймається, матиме вигляд = arg maxg g. (8) Побудова вирішального алгоритму зводиться до побудови a-моментів для областей Ξg.. У роботі [8] був отриманий приблизно оптимальний спосіб побу- дови такого алгоритму. Згідно [8] для області Ξg α-момент визначається як g = maxр gр, (9) де gр - α-момент для опуклої під області Ξgр Відповідно до [3-5] a-момент для опуклої області Ξ будується як = min{n: u1u2…un . -1 }, (10) де на n-му кроці контролю (спостереження) черговий множник un визна- чається як деяка обмежена функція Р(Ξ) от хn: un(хn). Розглянемо виграш в середньому об'ємі контролю (спостережень), який дає пропонований алгоритм. Нехай W (p1, p2) - середній об'єм контролю (спостере- жень) МСК при р=р1 послідовного критерію Вальда, що застосовується до двох простих гіпотез p1, p2 з ризиком 1 = 2 = . При малих α справедлива наближе- на формула [4] W (p1, p2) ln -1 /p(p1, p2). (11) Припустимо, істинна щільність р Р1, тобто справедлива гіпотеза Н1. Тоді відповідно до [6, 10-12] виграш в середньому об'ємі спостерігається в К раз більше виграшу критерію Вальда у разі двох простих гіпотез . Де К = n (р1, 2)/n ( ), (12) де р - найближча від р щільність. Аналогічно отримуємо, якщо істинна щільність розподілу р Р2. У області байдужості середній об'єм контролю (вимірювань) алгоритму збільшується, але і в цій області алгоритм асимптотичний при α → 0 вигідніше, ніж будь-хто з фіксованим об'ємом. Розглянемо виграш в середньому об'ємі контролю (вимірювань) МСК від обліку непрямих характеристик СПУ. Якщо непрямі емпіричні характеристики δ2,…,δN незалежні між собою, то виграш в об'ємі спостережень визначається 202 виразом К (1- ) 2 2 1 N i ig -1 , (13) де gi1 - коефіцієнт кореляції між основною δ1 і непрямою δi характеристи- ками СПУ. Таким чином: Запропоновано два варіанти скорочення необхідного об'єму вимірювань СПУ МСК - шляхом використання алгоритму і послідовної схеми. 1. Пропонується послідовна процедура ухвалення рішень відносно вектора характеристик СПУ, яка є деяким узагальненням процедури Вальда і дозволяє отримати виграш в середньому об'ємі контролю (випробувань), аналогічний звичайному виграшу "Вальда" для випадку двох простих гіпотез. В процесі контролю використовується алгоритм типу стохастичного програмування, що оптимізує її властивості. 2. Нині характеристики СПУ найчастіше визначаються тільки за контролем за відповідними емпіричними характеристиками СПУ в цілому, без урахування елементів, що викликано складністю обліку зв'язку між характеристиками еле- ментів і СПУ в цілому. Схема що пропонується дозволяє раціонально і опти- мально в деякому розумінні, враховувати вказану додаткову інформацію і за рахунок цього отримувати значний додатковий виграш в об'ємі вимірювань СПУ при контролі, випробуванні і моделюванні. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Виконати дослідження стану охорони праці й результатів реалізації Програми підвищення рівня безпеки праці на вуглевидобувних підприємствах і розробити заходу щодо запобігання аварій. Звіт по НИР1710202030 (проміжний) МакНДІ/Керівники Левкин Н.Б., Кузьменко Н.С. - Макіївка - Донбас, 2003. - 101с. 2. Програма підвищення безпеки праці на вугільних шахтах. Сучасний стан і проблеми охорони праці. Затв. пост. Кабінету Міністрів україни. - К. : Укр. - інформ. прав. Центр. - 2002. - С. 45-77. 3. Брюханов А.М. Про стан наукових досліджень по "Програмне підвищення безпеки праці на вугільних шахтах"/ Брюханов А.М., Кудинов Ю.В.//Сб. научн. тр. МакНДІ, - 2003. - С. 11-16. 4. Вальд А. Последовательный анализ. - М.: Физматгиз, 1960. - 328 с. 5. Гнеденко Б.В. Математические методы в теории надежности/ Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. М.: Наука, 1965. - 1965. -524с. 6. Павлов И.В. Последовательная процедура принятия решений при статистических испытаниях сложных систем/ Кибернетика и вычислительная техника. - М.: Наука, 1998.- Вып. 5. - С. 111-121. 7. Павлов И.В. Последовательная процедура для проверки сложных гипотез// Изв. АН СССР. Техн. кибер- нетика. - 1984. №3. - С. 96-100. 8. Павлов И.В. Оптимальные последовательные решающие правила. - М.: ВЦ АН СССР, 1985. - 66с. 9. Пугачев В.Н. Комбинированные методы определения вероятностных характеристик. - М.: Сов. радио, - 1973. -256с. 10. Павлов Б.В. Кибернетические методы технической диагностики /Труды СибВМИ, - Новосибирск 2000 - 142с. 11. Копей Б.В. Исследование случайных процессов мобильными измерительными системами/ Копей Б.В., Лопатин В.В.// Наукові вісті ІМЕ „Галицька академія‖, №2(16), 2009 – С.101-104. 12. Копей Б.В. Мобільні вимірювальні системи в нафтогазовій та гірничій промисловості/ Копей Б.В., Ло- патін В.В., Стефанишин О.І. Монографія. Івано-Франківськ, ІФНТУНГ, 2010, - 392с. УДК 622.7:622.648.24.001.24 203 Д-р техн. наук Е.В. Семененко, инженер С.Н. Киричко (ИГТМ НАН Украины) МЕТОДЫ РАСЧЕТА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОБОГАЩЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В роботі розглянуто та вдосконалено методи розрахунку раціональних параметрів гідроте- хнічних систем для технологій збагачення мінеральної сировини шляхом адаптації для вико- ристання полівінілхлоридних та поліетиленових труб і домішок до несучої рідини гідродина- мічно активних та поверхнево-активних речовин. METHODS OF CALCULATION OF RATIONAL PARAMETERS OF HYDROENGINEERING SYSTEMS FOR MINERAL CONCENTRATION TECHNOLOGIES The methods of calculation of rational parameters of hydroengineering systems for mineral concen- tration technologies are considered in the work and are improved by adaptation for use of polyvi- nylchloride and polyethylene pipes as well as for drag reducing agents and surfactants addition to carry- ing fluid. Оценка экономической эффективности элементов гидротехнических систем для технологий обогащения минерального сырья (ГТСТОМС) в существующих экономических условиях является важной и актуальной задачей, поскольку дает возможность определить рациональные параметры и режимы работы этих эле- ментов, отвечающие требованиям технической целесообразности, экономично- сти и надежности [1 – 4]. Без выполнения этих требований горное производство не имеет перспективы, поскольку будет или нерентабельным, или неконкурен- тоспособным относительно зарубежных корпораций. Этим определяется объект исследования – эффективность ГТСТОМС. Специалистами бывшего СССР были разработаны рекомендации по опреде- лению экономически обоснованных параметров и режимов работы гидротранс- портных систем [4 – 6], однако они ориентированы на условия плановой эконо- мики, не учитывают экологические факторы и особенности складирования отхо- дов обогащения в существующие хранилища. Ряд зарубежных фирм, таких как Alcan, Golder Paste Technology Ltd. и Strathcona (Канада), Кольская горно-рудная компания и ЗАО «Механобр инжиниринг» (Россия), Кемиро Ой. и Оутокумпу (Финляндия) решает эту проблему внедрением технологий складирования пас- тообразных пульп, тогда как специалисты «ФЛСмидс Минералз», АМЕК «Мира Фоллз» и некоторые другие критически оценивают эффективность этой техноло- гии, указывая, что в каждом отдельном случае требуется обоснование концен- трации складируемой пульпы и интенсивности намыва. Параметры и режимы работы обогатительной фабрики (ОФ) жестко опреде- ляются требованиями качества и объемов получаемой продукции, а параметры и режимы работы хранилища отходов (ХО) и оборотной воды – требованиями эко- логической безопасности. Поэтому основными элементами ГТСТОМС, парамет- ры и режимы работы которых могут быть обоснованы с точки зрения экономич- ности и рентабельности, являются установки трубопроводного транспорта [7, 8].

Ähnliche Einträge