Спосіб виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб’єкта

Реферат: Спосіб виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта включає визначення електрофізичних характеристик елементів енергооб'єкта і встановлення їх взаємозв'язку. В ньому враховують зміни електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта залежно від зміни фрактально-геометричних розмірностей дивного атрактора тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта за допомогою модуля виявлення ознак аварійності, і визначають окіл ненормованих значень локальної інформаційної неоднорідності в тривимірному фазовому об'ємі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта на основі врахування зміни просторових координат площі кластер-кластерної агрегації дивного атрактора і часу утворення околу ненормованих значень характеристик параметрів в період від нуля до однієї секунди. А як кількісні характеристики структури заповнювання тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, використовують фрактальну розмірність часу і фрактальну розмірність, обмежену евклідовою розмірністю, яка дорівнює трьом, до розмірності площі, що дорівнює двом. UA 113804 U (54) СПОСІБ ВИЯВЛЕННЯ АВАРІЙНИХ ОЗНАК У ПОЗАШТАТНИХ РЕЖИМАХ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕНЕРГООБ'ЄКТА UA 113804 U UA 113804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонована корисна модель належить до електроенергетики і може бути використана для безперебійної роботи енергооб'єктів в різних аварійних ситуаціях. Відомий спосіб виявлення і діагностування енергооб'єкта, що дозволяє визначити технічний стан об'єкта за аналізом сигналів, відповідних ознак, що володіє максимальною діагностичною цінністю серед вибраних ознак стану об'єкта [1]. Недоліком даного способу є можливість визначення помилкового класу станів об'єкта через відсутність обліку взаємовпливу між ознаками з максимальною діагностичною цінністю та іншими ознаками станів з можливо близькими значеннями діагностичних цінностей. Відомий спосіб виявлення і діагностування переддефектного стану технічного об'єкта, що складається в тому, що для виділеної групи станів об'єкта визначають показник інтенсивності зв'язку - емпіричне кореляційне відношення між значеннями сигналу ознаки з максимальною діагностичною цінністю і значеннями сигналів інших ознак стану. Для кожного класу вибраної групи визначають середнє значення емпіричного кореляційного відношення [2]. Недоліками способу є необхідність багаторазового вимірювання сигналів для всіх ознак станів вибраної групи і відповідно порівняльний аналіз оператором отриманих даних. Відомий спосіб і система для видачі рекомендацій по вибору на основі переваг в системі, якою користуються багато користувачів [3]. Спосіб реалізований в комп'ютерній системі, що містить процесор, базу даних переваг, пристрій введення і пристрій виведення. База даних містить безліч записів, кожна з яких визначає переваги конкретного користувача. За сигналом управління пристрій введення генерує вхідні записи до переваг певного користувача. Далі процесор здійснює пошук в базі даних з метою виявлення переваг, які збігаються з уподобаннями, що містяться у вхідному записі, формує лічильник збігів, ідентифікує незбіжні переваги, привласнює незбіжним перевагам вагові коефіцієнти, вибрані в зворотній залежності від їх частоти появи в базі даних, сортування неспівпадаючих переваг за ваговими коефіцієнтами і вибір рекомендацій по перевагах з неспівпадаючих переваг. Потім пристрій виведення генерує відповідне повідомлення оператору. Недоліком відомого способу і системи, в першу чергу, є вузька постановка задачі і вузька область застосування, що обумовлено обмеженістю використовуваної моделі, яка застосовується для вироблення рекомендацій для прийняття рішень по управлінню енергооб'єктом. Відомий спосіб комп'ютерного вироблення найкращих варіантів рішень з із заданої множини для проблем, що підлягають вирішенню, і система для його реалізації [4]. Спосіб оснований на тому, що задають тип проблеми, що підлягає вирішенню, під яким розуміють клас завдань, що зберігається в переліку проблем з бази даних, що включає як широкий клас задач, наприклад, такі, як досягнення успіху, ступінь ризику і ступінь безпеки при вирішенні якої-небудь проблеми, так і проблеми, що належить до вирішення конкретних завдань, наприклад оцінка показників успіху підприємницької або виробничої діяльності. Для розрахунку критеріальних показників системавикористовує апроксимаційні моделі, такі, наприклад, як модель безпеки або ризику і успіху. На екрані пристрою візуалізації системи отримують таблицю, один із стовпців якої заповнений списком параметрів, загальна кількість стовпців при цьому залежить від кількості аналізованих користувачем варіантів. Недоліками способу та реалізуючої його системи є необхідність використання безлічі приблизних апроксимаційних моделей, які неточно відображають стан і поведінку реального об'єкта, а також порівняльного аналізу оператором отриманих даних, що вимагає додаткового часу. Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого є спосіб для виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єктів та ініціалізації моделювання поведінки технічної установки і система моделювання для технічної установки [5]. Спосіб враховує реальну поведінку технічного об'єкта, що містить безліч компонентів і включає визначення схемотехнічних характеристик елементів технологічної структури і встановлення їх взаємозв'язку. Система, яка реалізує спосіб, містить пристрій вводу-виводу і візуалізації інформації у вигляді терміналу з екраном, клавіатурою і мишкою, обчислювальний пристрій і пристрій зберігання інформації. Недоліками відомого технічного рішення є: вузька постановка задачі і області використання процесу моделювання, неможливість використання рішень для моделювання роботи об'єкта в передаварійних і аварійних режимах в режимі реального часу і відповідно опрацювання дій з відновлення працездатності і прогнозу стану енергооб'єкта, низька достовірність і оперативність отримання інформації про працездатність об'єкта в разі включення або виключення різних елементів об'єкта і зв'язків між ними. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта шляхом використання зміни 1 UA 113804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 величин характеристик електрофізичних параметрів енергооб'єкта від зміни інформаційної та фрактальної розмірності в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, за допомогою модуля виявлення ознак аварійності, що дозволяє розширити постановку задачі і область використання рішень для моделювання роботи енергооб'єкта в передаварійних і аварійних режимах і, відповідно, опрацювання дій з відновлення працездатності і прогнозу стану енергооб'єкта, підвищити достовірність і оперативність отримання інформації про працездатність енергооб'єкта в разі включення або виключення різних елементів енергооб'єкта і зв'язків між ними при виявленні аварійних ознак технологічного процесу енергооб'єкта у нештатних ситуаціях. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта, що включає визначення електрофізичних характеристик елементів енергооб'єкта і встановлення їх взаємозв'язку, в ньому враховують зміни електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта залежно від зміни фрактально-геометричних розмірностей дивного атрактора тривимірного фазового об'єму інформаційного простору, за допомогою модуля виявлення ознак аварійності, і визначають окіл ненормованих значень локальної інформаційної неоднорідності в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта на основі врахування зміни просторових координат площі кластер-кластерної агрегації дивного атрактора і часу утворення околу ненормованих значень характеристик параметрів в період від нуля до однієї секунди, а як кількісні характеристики структури заповнення тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта використовують фрактальну розмірність часу і фрактальну розмірність, обмежену евклідовою розмірністю, яка дорівнює трьом, до розмірності площі, що дорівнює двом. Таким чином, облік зміни електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта залежно від зміни фрактально-геометричних розмірностей дивного атрактора тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, за допомогою модуля виявлення ознак аварійності та визначення околу ненормованих значень локальної інформаційної неоднорідності в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, дозволяє розширити постановку задачі і область використання рішень для моделювання роботи енергооб'єкта в передаварійних і аварійних режимах і, відповідно, розширити опрацювання дій з відновлення працездатності і прогнозу стану енергооб'єкта, підвищити оперативність отримання інформації про працездатність енергооб'єкта в разі включення або виключення різних елементів енергооб'єкта і зв'язків між ними при виявленні аварійних ознак технологічного процесу енергооб'єкта у позаштатних ситуаціях. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями на фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3. На фіг. 1 представлена структурна схема пристрою, що реалізує запропонований спосіб, на фіг. 2 - процес зміни енергії в тривимірному фазовому об'ємі інформаційного простору, на фіг. 3 - варіант побудови структури фізичної моделі тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта. На фіг. 1 представлено енергооб'єкт 1, виходи якого з'єднані з входами датчиків контролю 2, виходи датчиків контролю 2 з'єднані з входами пристрою введення-виведення 3. Перший вихід пристрою введення-виведення 3 з'єднаний з першим входом мікропроцесорної системи 4, другий вихід пристрою введення-виведення 3 з'єднаний з входом виконавчих механізмів 5, вихід яких з'єднаний з першим входом енергооб'єкта 1, а третій вихід пристрою введення-виведення 3 з'єднаний зі входом системи захистів і блокувань 6, вихід якої з'єднаний з другим входом енергооб'єкта 1. Окремий вхід пристроїв введення-виведення 3 з'єднаний з першим виходом мікропроцесорної системи 4, другий вихід якої з'єднаний з входом модуля виявлення ознак аварійності 7, третій вихід мікропроцесорної системи 4 з'єднаний з першим входом загального сигнального табло 8, а другий вхід загального сигнального табло 8 з'єднаний з другим виходом модуля виявлення ознак аварійності 7. Робота пристрою, що реалізує запропонований спосіб, відбувається наступним чином (фіг. 1). Збір інформації про характеристики електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта 1 здійснюється з датчиків контролю 2 через пристрій введення-виведення 3, а подальша її обробка, відбувається в арифметично-логічному пристрої мікропроцесорної системи 4, де поточні дані про електрофізичні параметри технологічного процесу енергооб'єкта 1 порівнюються з даними, які заздалегідь встановлені граничними уставками в пам'яті даних мікропроцесорної системи 4. У разі порівняння поточних показників параметрів, які надійшли від датчиків контролю 2 і даних, лічених з граничних уставок пам'яті даних в арифметичнологічному пристрої мікропроцесорної системи 4, формуються нормовані ознаки, і керуючий 2 UA 113804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигнал не надходить через пристрій введення-виведення 3 на виконавчі механізми 5, і системи захистів і блокувань 6. При настанні позаштатних режимів функціонування енергооб'єкта 1 відбуваються відхилення характеристик електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта 1, які надходять з датчиків контролю 2 через пристрій введення-виведення 3 в мікропроцесорну систему 4, де поточні дані про електрофізичні параметри технологічного процесу енергооб'єкта 1 порівнюються з даними, які заздалегідь встановлені граничними уставками в пам'яті даних мікропроцесорної системи 4. Результати порівняння даних з мікропроцесорної системи 4 надходять через пристрій вводу-виводу 3 на виконавчі механізми 5, і систему захистів і блокувань 6 та модуль виявлення аварійних ознак 7 у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта 1. В модулі виявлення аварійних ознак 7 у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта 1, паралельно мікропроцесорній системі 4, обробляються результати порівняння поточних аварійних відхилень про електрофізичні параметри технологічного процесу енергооб'єкта 1 з даними, які заздалегідь встановлені граничними уставками в пам'яті даних мікропроцесорної системи 4. Це робиться з метою виділення аварійних ознак на основі отриманих змін просторово-часових характеристик кожного окремого технологічного параметра в режимі реального часу. Ці розрахунки проводяться методом фрактального виявлення, в основі якого лежить залежність зміни характеристик електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта 1 від геометричних та інформаційних розмірностей тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, яка формується в модулі виявлення аварійних ознак 7. На основі отриманих результатів по виділенню аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта 1, в модулі виявлення аварійних ознак 7 виробляється сигнал, що містить аварійні ознаки, який надходить в мікропроцесорну систему 4, де формується і виробляється керуючий сигнал. Цей сигнал через пристрій введення-виведення 3 надходить на системи блокувань і захистів 6 по включенню блокувань і захистів на енергооб'єкті 1 в режимі реального часу. Це дає можливість недопущення наслідків виникнення аварій і катастроф та забезпечення штатного управління функціонування енергооб'єкта 1. Крім того, при виникненні аварійної ситуації в модулі виявлення ознак аварійності 7 формується інформаційний сигнал оповіщення, який надходить на загальне сигнальне табло 8. Розглянемо отримання позитивного ефекту від використання запропонованого способу. У роботах [6-12] авторами показано, що дослідження складних енергетичних систем, як правило, проводять шляхом подання енергооб'єктів у вигляді взаємопов'язаних складових частин, аналізу їх функцій та завдань для подальшого вивчення взаємодії всіх елементів, що входять до їх складу. Однак, як показує теорія синергетичного підходу з елементами фрактально-кластерної теорії [13, 14], не завжди функції і завдання всієї системи повторюються в її складових частинах: підсистемах і елементах, що призводить до втрати інформації в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта. У роботах [6-11], автори досліджували поведінку енергетичних динамічних систем і отримали результати, які підтверджують, що їх структури мають фрактальні властивості і залежать від зовнішніх керуючих параметрів. Ця обставина розкриває основи виникнення таких явищ, як динамічний хаос, в результаті якого відбуваються випадкові процеси (тобто сценарії позаштатних аварійних ситуацій), що призводить до виникнення хаотичних режимів функціонування енергооб'єктів. Тому, в пропонованому способі, автори враховують зміни електрофізичних характеристик параметрів технологічного процесу енергооб'єкта, в залежності від зміни фрактально-геометричних розмірностей дивного атрактора тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, при визначенні околу ненормованих значень локальної інформаційної неоднорідності в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта. Дослідимо більш докладніше це питання. Розглянемо залежність зміни тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта V0 від зміни просторових координат в режимі реального часу. Дослідження характеру зміни сигналів тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта на основі елементів теорії фракталів показало, що в хаотичних випадкових динамічних системах можливі втрати енергії випадкового хаотичного сигналу E0 , і таку систему (процес) було прийнято вважати дисипативною, в якій зі 3 UA 113804 U 5 10 15 зменшенням об'єму V0 зменшується енергія E0 (фіг. 2), де показаний процес зміни енергії в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта: а) вихідний (початковий тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта V0 в початковий момент часу t 0 і відповідна йому енергія E0 ; б) фазовий об'єм інформаційного простору гамільтонової Vг та дисипативної Vд систем в момент часу t1 та відповідна йому енергія E0  E . З фіг. 2 (б) видно, що змінюється ступінь заповнення тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта V0 на величину V , яка пропорційна зміні енергії сигналу E в даному обсязі. Тому зміна тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта тотожно зміні енергії V  E . Як було встановлено [6, 11], тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf має фрактальні властивості та ступінь заповнення його інформаційного простору, характеризується кількісною величиною фрактальною розмірністю d f . Отже, можна зробити висновок, що і зміна енергії випадкового сигналу E , що проходить через фрактальний об'єм Vf в режимі реального часу, також пов'язана з кількісною величиною - d f , яка характеризує ступінь заповнення тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf . Як відомо [15], і виходячи з вищевказаних припущень, отримаємо вираз для визначення об'єму, описуваного сферою V0 : 20 25 4 3 . (1) r0 3 Необхідно звернути увагу на те, що зміна евклідового об'єму V0 залежить від зміни радіуса r0 , а особливо його ступеневого показника [15], рівному в евклідовому просторі значенням три 3 ( r0 ). V0  З цього випливає, що для дослідження зміни енергії випадкового сигналу E , що проходить через об'єм Vf в режимі реального часу, необхідно встановити зв'язок між зміною середнього значення радіуса кореляції rcp тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf та зміною фрактальної розмірності df . В роботі [10], авторами була отримана наступна залежність для зміни середнього значення радіуса кореляції rcp : 30 rcp  r2ср.р.кл  r1ср.р.кл , (2) де r2ср.р.кл - зовнішній радіус кластер-кластерної агрегації; r1ср.р.кл - внутрішній радіус кластер-кластерної агрегації. Необхідно також відзначити, що при зміні середнього радіуса кореляції rcp відбувається 35 40 зміна міри заповнення об'єму тривимірного інформаційного простору на величину V  V0  Vf ( Vf - тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта з фрактальними властивостями), отже, відбувається зміна евклідової розмірності d3  3 на величину d . Звідси випливає, що ступінь заповнення двовимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта характеризується фрактальною розмірністю d f , яка визначається виразом: df  d3  d . (3) З виразу (3) випливає, що зміна радіуса кореляції rcp тотожно зміні міри заповнення тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта d в режимі реального часу, тобто rcp  d . 3 Отже, на відміну від евклідового об'єму ( r0 ), радіус для фрактального об'єму 45 Vf тривимірного інформаційного простору rf , може змінюватися в залежності від зміни фрактальної розмірності в межах 2  df  3 , а, отже, вираз (1) можна представити в наступному вигляді: 4 UA 113804 U 4 d3  d 4 d f .(4) r  rf 3 f 3 В роботах авторів [6, 11] показано, що кластер-кластерна агрегація фрактального об'єму Vf тривимірного інформаційного простору з локальною інформаційною неоднорідністю має Vf  фрактальні властивості, тобто геометричні відстані геом (середня відстань між кластерами кка 5 10 різних кластер-кластерних агрегацій) та геом (середня відстань між кластерами всередині кл кластер-кластерної агрегації) відрізняються від евклідових на  та є фрактальними довжинами відповідно  f кл та  f кка , як показано на фіг. 3, де представлений варіант побудови структури фізичної моделі тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта. Як видно з фіг. 3, зміна фрактальних довжин  x ,  y ,  z еквівалентно зміни просторових координат ( x, y, z ), отже, можна зробити висновок, що зміна радіуса rf для фрактального тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf приблизно дорівнює зміні фрактальних довжин lf фрактального об'єму Vf , тобто rf  lf , а, 15 отже, радіус rf можна виразити через зміну фрактальних довжин  x ,  y ,  z , та вираз (4) можна представити в наступному вигляді: df 4 . (5) Vf    x   y   z 3 З виразу (5) випливає, що фрактальний тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf залежить від зміни фрактальних довжин    x ,  y ,  z , як показано в роботі [10], довжини  x ,  y ,  z , пов'язані із середньою 20 25 відстанню між кластерами різних кластер-кластерних агрегацій  кл та середньою відстанню між кластерами всередині кластер-кластерної агрегації тобто  f кл   кл   кл , а  кл  f кка   кка   кка . Ця обставина дозволяє визначати ознаки сигналів, що проходять через фрактальний тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта, а саме: відсутність сигналів з ознаками аварійності при повному заповненні об'єму V0 інформаційного простору за рівності геометричних та фрактальних довжин  кка   f кка та  кл   f кл ; а ознака аварійності визначається при нерівності  кка   f кка . Так як процес зміни інформаційних сигналів досліджується в просторі та часі, то зміна радіуса r0 в часі доцільно уявити не у вигляді зміни фрактальних довжин  x ,  y ,  z , а у 30 вигляді 35 r0  x1  x 0   y1  y 0   z1  z 0  . З урахуванням зміни просторових координат ( x, y, z ) фрактальний тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf може визначатися виразом: d3  d df 4 4 Vf   x1  x 0   y1  y 0   z1  z 0    x  y  z . (6) 3 3 Таким чином, з виразу (6) слідує висновок, що фрактальний тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf залежить від ступеневого показника d f зміни просторових координат ( x, y, z ). З іншого боку, необхідно відзначити, що фрактальний тривимірний фазовий об'єм інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf характеризується кількісною 40 зміни  просторових координат x, y, z .   ( x0...x1, y0...y1, z0...z1 ), а саме  величиною - інформаційною розмірністю dI , яка, як показано в роботі [11], для багатьох стандартних дивних атракторів, збігається з кореляційною dкор та ємнісною dс розмірностями інформаційного простору. Звідси випливає, що будь-які зміни кореляційних величин ( rкор радіус кореляції,  кор - кореляційні довжини) та зміни геометричних розмірів площі перетину 5 UA 113804 U дивних атракторів S атр , які є геометричною мірою, котра враховує частоту сиг , з якою випадковий сигнал проходить траєкторію руху в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf , мають значний вплив та викликають зміну кореляційної розмірності dкор , а, як відомо [16], dкор для стандартних дивних атракторів, якими 5 в нашому випадку є кластер - кластерні агрегації, обмежують ємність інформації в обсязі Vf та dкор  dI . Як відомо [11], для малих розмірів площі перетину дивних атракторів S атр кластер них 10 кластерних агрегацій, інформаційна розмірність dI пов'язана з кількістю інформації тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта І наступним виразом: IS  dI log 2 1/ S атр . (7)  атр  З виразу (7) випливає, що кількість інформації IS , яка проходить через перетин дивного атр атрактора S атр кластер-кластерних агрегацій, залежить від зміни інформаційної розмірності dI та зміни площі атрактора S атр , при цьому при меншій площі S атр відбуваються малі втрати 15 енергії E та кількість інформації IS збільшується. Отже, зміна енергії E в тривимірному атр фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf залежить від розмірів перетину дивного атрактора S атр кластер-кластерної агрегації, яка характеризує кількість втрати інформації. В роботах [10, 16] представлені різні розмірності ( df , dI, dкор ), які характеризують ту ж саму 20 локальну інформаційну неоднорідність тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf , яка фактично є "неоднорідним" відображенням Пуанкаре (з площею атрактора S атр ), отже, при дослідженнях приймаємо такі припущення: df  dI  dкор . 25 Згідно з [16], фрактальна розмірність d f для об'єму Vf обчислюється за формулою:  T  T  df  d3  2 f ц , (8) де   ln 2 I - показник Ляпунова. В формулі (8) спостерігається зміна фрактальної розмірності d f площі дивного атрактора S атр дисипативної хаотичної системи в ступеневій залежності від зміни кількості інформації lf 30 в інтервалі часу   T , де проявляються фрактальні властивості, тому що T  Tf  Tц . Для фізичного розуміння процесу зміни кількості інформації lf введемо допущення, що час повернення  фактично є фрактальним часом Tf та характеризується кількісною величиною фрактальною розмірністю часу t f . Тому, характеристики параметрів можуть приймати нормовані значення при lf  0 або не нормовані значення при lf  1 та з урахуванням часу при Tц   - нормовані параметри, а з 35 урахуванням Tц   - нормовані параметри. Тобто можна зробити висновок про умови виникнення ознак аварійності в інформаційному просторі: lf  1  Tц   . (9) lf  0  Tц   З урахуванням вищесказаного, вираз для знаходження фрактальної розмірності d f для об'єму Vf матиме наступний вигляд: 40 ln 2 I   T  df  d3  2 , (10) де d3  3 (евклідова розмірність), I  0,1 . 6 UA 113804 U Таким чином, підставляючи вираз (10) в формулу (6) для визначення величини фрактального тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта Vf отримуємо вираз: 5   di ln S атр   T  d3 2 4 , (11)  x  y  z 3 з якого видно, що зміна об'єму інформаційного простору з фрактальними властивостями Vf , залежить від зміни просторових координат ( x  y  z ) в ступеневій залежності від міри Vf  заповнення евклідового об'єму V0 кількістю інформації, що проходить через площу перерізу дивних атракторів S атр протягом інтервалу часу   T та характеризується інформаційною 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розмірністю dI ; Отже, вираз (11) дозволяє виявити зміну тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта і, таким чином, виявляти ознаки аварійності інформаційних сигналів в тривимірному фазовому обсязі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта при відхиленні від норми характеристик технологічних параметрів технологічного процесу в режимі реального часу. Крім того, на підставі вищевикладеного твердження, що зміна тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта V пропорційна зміні енергії сигналу E в даному об'ємі, можна зробити висновок, що в хаотичних випадкових системах можливі втрати енергії E , пов'язані зі зміною різних розмірностей ( df , dI, dкор , dс ) в фрактальних структурах тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта. Таким чином, пропонована корисна модель, в порівнянні з прототипом, має наступні переваги: - підвищується ймовірність в порівнянні з прототипом; - зменшення похибки вимірювання електрофізичних параметрів сигнала; - покращуються швидкодія обробки інформації в режимі реального часу Джерела інформації: 1. А.С. СССР № 1596348, кл. G06F 15/46, 1988). 2. Патент РФ № 2050577, кл. G05B 23/02, 1992. 3. Патент США № 5583763, кл. G06F 17/60, 1996. 4. Патент РФ № 2216043, кл. G06F 1/00, 2000. 5. Патент РФ № 2213372, кл. G06F 1/00, 1998 - прототип. 6. Буданов П.Ф. Анализ современного состояния и перспективы развития автоматизированных систем по подготовке оперативного персонала АЭС /П.Ф. Буданов, К.Ю. Бровко, М.Ю. Сахно //Системи обробки інформації, Харків: ХУПС, № 9(107), 2012, с. 263-269. 7. Буданов П.Ф., Бровко К.Ю. Синергетический подход к разработке модели принятия решения оперативным персоналом АЭС в нештатных ситуациях. - Системи обробки інформації, Харків: ХУПС, № 1(108), 2013, с. 256-262. 8. Буданов П.Ф., Бровко К.Ю. Метод кластерного анализа для обработки информационного пространства в автоматизированных тренажерах по подготовке оперативного персонала АЭС. Системи обробки інформації, Харків: ХУПС, № 2(109), 2013, с. 106-111. 9. Буданов П.Ф. Моделювання нештатних аварійних ситуацій на енергооб'єктах на основі фрактально-кластерного підходу /П.Ф. Буданов, К.Ю. Бровко, А.М. Чернюк, К.А. Солод, Т.П. Руденко //Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2015. № 1(132) - с. 15-21. 10. Буданов П.Ф., Бровко К.Ю. Моделювання ознак аварійності параметрів технологічного процесу об'єктів електроенергетики - Збірник наукових праць ХУПС, Харків: ХУПС, № 2(43), 2015, с. 84-88. 11. Буданов П.Φ., Бровко К.Ю. Просторово-часова модель інформаційного простору з фрактальною структурою - Системи обробки інформації: збірник наукових праць. - X.: Харківський університет Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба, 2015. - Вип 7(132). С. 15-19. 12. Жиленко Е.П. Управляемый хаос в установившихся режимах электроэнергетических систем /Е.П. Жиленко, С.Ю. Прусс, Н.Ю. Фоменко, Д.Е. Христич //Омский научный вестник. 2013 -Вип. 2(120). стр. 184-191. 13. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. - 254 с. 14. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: РЖИ, 2002. - 656 с. 15. Балханов В.К. Основы фрактальной геометрии и фрактального исчисления /от. ред. Ю.Б. Бакушев. - Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2013. -224 с. 7 UA 113804 U 16. Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. -312 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Спосіб виявлення аварійних ознак у позаштатних режимах функціонування енергооб'єкта, що включає визначення електрофізичних характеристик елементів енергооб'єкта і встановлення їх взаємозв'язку, який відрізняється тим, що в ньому враховують зміни електрофізичних параметрів технологічного процесу енергооб'єкта залежно від зміни фрактально-геометричних розмірностей дивного атрактора тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта за допомогою модуля виявлення ознак аварійності, і визначають окіл ненормованих значень локальної інформаційної неоднорідності в тривимірному фазовому об'ємі інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта на основі врахування зміни просторових координат площі кластер-кластерної агрегації дивного атрактора і часу утворення околу ненормованих значень характеристик параметрів в період від нуля до однієї секунди, а як кількісні характеристики структури заповнювання тривимірного фазового об'єму інформаційного простору технологічного процесу енергооб'єкта використовують фрактальну розмірність часу і фрактальну розмірність, обмежену евклідовою розмірністю, яка дорівнює трьом, до розмірності площі, що дорівнює двом. 8 UA 113804 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9