Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.35752/1991-2927_2026_1_83_14
Ключевые слова: fault diagnosis, electrical boards, graph-based localization algorithms, structural and functional model, event-driven architecture, диагностика неисправностей, электрические щиты автоматики, графовые алгоритмы локализации, структурно-функциональная модель, событийно-ориентированная архитектура
Аннотация: Статья представляет систему автоматизации поиска неисправностей (САПН) для электроустановок, формализующую диагностику и снижающую зависимость результата от квалификации оператора. Существующие подходы делятся на три класса: теоретико-математические, аппаратные и программные. Первые дают строгие оценки числа проверок, но требуют тоПоказать полностьючных исходных вероятностей и применимы в основном к компактным схемам. Аппаратные подходы обеспечивают непрерывный мониторинг ценой высокой стоимости и узкой специализации. Программные решения зависят от объёма данных и требований к объяснимости. Предложенный подход опирается на трёхуровневую структурно-функциональную модель САПН, модель исследуемых процессов и «Модель диагностики и поиска неисправностей» с детерминированным маршрутом. Локализация выполняется графовыми процедурами на ориентированном графе электрической схемы. Трудоёмкость диагностики линейна по длине проверяемого маршрута (числу контрольных точек). Результаты фаз фиксируются в едином журнале дефектов, что обеспечивает воспроизводимость диагностики. Эффективность САПН оценена в сравнительном эксперименте на щите с пятью типовыми неисправностями, где сравнивались традиционный подход (бумажные схемы и мультиметр) и САПН. Полученные результаты подтверждают практическую применимость САПН в учебно-практических сценариях диагностики электрических щитов. The article presents an automated fault diagnosis system for electrical installations that formalizes the diagnostic process and reduces the dependence of results on the operator’s qualification. Existing approaches can be grouped into the following classes: theoretical/mathematical, hardware-based, and software-based. The first class provides rigorous estimates of the number of checks but requires accurate prior probabilities and is mainly applicable to compact circuits. Hardware solutions enable continuous monitoring at the cost of high price and narrow specialization. Software solutions depend on the amount of data and explainability requirements. The proposed approach is based on a three-level structural and functional model of the fault diagnosis system, a model of the investigated processes, and a Fault Diagnosis and Localization Model with a deterministic route. The localization is performed using graph-based procedures on a directed graph of the electric circuit. The diagnostic effort is linear with respect to the length of the checked route (the number of control points). Phase results are recorded in a unified defect log, ensuring reproducibility. Performance of the fault diagnosis system was evaluated in a comparative experiment on an electrical board with five typical faults, comparing a traditional approach (paper schematics and a multimeter) with the system. The results confirm the practical applicability of the system in training and practice-oriented scenarios for diagnosing electrical boards.
Журнал: Автоматизация процессов управления
Выпуск журнала: №1
Номера страниц: 14-24
ISSN журнала: 19912927
Место издания: Ульяновск
Издатель: Научно-производственное объединение "Марс"