РОЗДІЛ 2
РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ ОПТИМІЗАЦІЇ ВОСН
2.1. Методи та алгоритми вибору ЗВТ при оптимізації ВОСН
Методи оптимізації знаходять широке використання при розв'язанні великої
кількості задач, які стосуються різноманітних галузей науки, техніки та
економіки. Оптимальними називаються ті рішення, які за тими чи іншими ознаками
є більш прийнятними, ніж інші можливі рішення задач, що розглядаються. Критерії
оптимальності рішення звичайно встановлюються з урахуванням кінцевої мети
оптимізації. Вони повинні забезпечувати можливість кількісного зіставлення
різноманітних варіантів вирішення задачі з метою вибору оптимального рішення
[32].
Важливе місце серед оптимізаційних задач займають задачі оптимізації за
економічними (вартісними) критеріями. У такій постановці, зокрема, може
розглядатися і задача оптимізації метрологічного забезпечення вимірювань.
Вартість робіт з метрологічного забезпечення вимірювань у різних сферах
діяльності людини дає суттєвий внесок у загальну вартість робіт, що
виконуються. У зв’язку з цим, однією з актуальних задач сучасної метрології є
оптимізація систем забезпечення єдності вимірювань не тільки за критеріями
точність, достовірність, надійність, але й за економічними критеріями [32].
Щоб обґрунтувати оптимальну структуру тієї чи іншої системи метрологічного
забезпечення, або її окремих метрологічних елементів (наприклад, оптимальний
склад та оснащення ВОСН), визначити мінімальні витрати, що необхідні на її
створення, потрібно проводити порівняльний аналіз витрат щодо різних варіантів
реалізації системи.
Розробка, створення, впровадження та експлуатація ВОСН зумовлює актуальність
вирішенням проблем, пов'язаних з методологією, методами, вимогами, умовами
оптимізації синтезу і аналізу їх метрологічного забезпечення. На етапах
розробки здійснюється синтез МЗ, а на етапі експлуатації - його аналіз. Проте
аналіз МЗ може проводитися при розробці і створенні ВОСН в процесі їх наукового
і метрологічного супроводження та метрологічної експертизи. В свою чергу, при
експлуатації можуть виконуватися операції синтезу МЗ для розробки рекомендацій
по усуненню виявлених недоліків і вдосконаленню МЗ [33].
Синтез та аналіз МЗ повинен базуватися на чіткому встановленні об’єкта,
предмета і мети метрологічного забезпечення. Об’єкт МЗ повинен включати
вимірювання, вимірювальний контроль і одночасні вимірювання параметрів
продукції і умов (режимів) її випробовувань (в нашому випадку об’єктом МЗ
виступають ВОСН та побудовані на їх основі ІВС). Предметом МЗ є виконання вимог
та оптимізація вирішення задач забезпечення: точності і достовірності
вимірювань, єдності вимірювань, а також одноманітності ЗВТ. Метою МЗ, в
загальному випадку, являється досягнення потрібної якості, конкурентноздатності
і ефективності застосування продукції (для нашого випадку метою МЗ ВОСН є
досягнення потрібної точності вимірювань кількості та показників якості сирої
нафти, забезпечення виконання всіх функцій, що ставляться при обліку сирої
нафти).
Оскільки ЗВТ являються технічною основою метрологічного забезпечення, тому їх
вибір являється базовою операцією синтезу МЗ ВОСН. Ними визначаються вирішення
основних проблем МЗ - забезпечення точності, достовірності та єдності
вимірювань. Заниження точності ЗВТ викликає зниження по степеневому закону
якості продукції, а завищення затрат на вимірювання, складності конструкції,
маси, габаритних розмірів ЗВТ приводить до невиправданих економічних витрат, а
також пониження стійкості ЗВТ до впливаючих факторів [34].
Вибір ЗВТ доцільно здійснювати виходячи з наступних принципів [34]: оптимізації
вимірювальних параметрів; допустимих значень характеристик точності і
достовірності вимірювань; врахування всіх факторів і характеристик, що
впливають на точність вимірювань; альтернативного підходу до визначення
оптимального варіанту ЗВТ, які вибираються; оптимізації ІВС за показниками
функціональності, точності, вартості.
МЗ включає: модель параметрів властивостей і характеристик ВОСН та умов їх
використання за призначенням; підсистему повірки, калібрування, метрологічної
атестації і відновлення засобів вимірювань [33].
Модель властивостей і характеристик ВОСН, а також умови їх використання за
призначенням можуть включати: склад вимірювальних параметрів; оснащення ВОСН
ЗВТ та обладнанням, умов і режимів їх використання за призначенням; допустимі
значення показників точності та достовірності вимірювань. При синтезі МЗ
визначаються оптимальні значення даних характеристик, при аналізі – оцінка
відповідності їх оптимальним значенням.
Оптимізація складу вимірювальних параметрів досягається мінімізацією їх складу
та вартості забезпечення при безумовному забезпеченні потрібної точності
вимірювань кількості та показників якості сирої нафти, а також виконування
функцій, що ставляться перед ВОСН. Оптимізацію допустимої похибки результатів
вимірювань доцільно здійснювати побудовою цільової функції втрат FЦВ (ДУД) та
її мінімізації [33]:
FЦВ (ДУД)= FЗ (ДУД)min, (2.1)
де FЗ (ДУД) – функція затрат на придбання (розробку), обслуговування ЗВТ з
границями похибки вимірювань ДУД.
Вимогою мінімальності функції є виконання наступних відношень [35]:
; >0. (2.2)
Вимоги по забезпеченні точності та достовірності вимірювань можна представити в
наступному виді [33]:
ДУФ ? ДУД при РФ (ДУФ) ? РЗ(ДУД), (2.3)
де ДУФ і ДУД – відповідно, фактичні та допустимі значення границь сумарної
похибки результатів вимірювань;
РФ (ДУФ) і РЗ(ДУД) – відповідно, фактичні та задані значення довірчої
ймовірності, з якою визначаться ДУФ та ДУД.
Умову оптимі
- Київ+380960830922