Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1. Разработана теории функционирования СУЭПЭ, в том числе: а) Предложена теория потокообразования в каналах связи системы, в основе которой лежит принцип разделения информации на оперативную и неоперативную составляющие, что позволяет снизить информационную нагрузку на канал связи и совместить в интегрированную систему подсистемы диспетчерского управления, регистрации аварийной информации и учета различных типов энергоресурсов без деградации динамических характеристик отдельных подсистем. б) Разработан принцип интегральной достоверности, основанный на обобщении в единый показатель важнейших информационных характеристик СУЭПЭ - быстродействие, помехоустойчивость, надежность, достоверность. Интегральная достоверность определяется через вероятность не обнаруживаемого искажения информации независимо от причины и места искажения по трассе «источник- приемник» при условии, что временной сдвиг между моментами возникновения и неискаженного приема сообщения оказался меньшим предельного, установленного в качестве критерия перевода принятого сообщения в категорию недостоверного. в) Предложен принцип распределенного интеллекта, в основе которого лежит эффективная обработка данных на разных уровнях СУЭПЭ по критерию максимального использования возможностей программных и аппаратных ветвей модулей и устройств, а также информационных ресурсов канала связи. Основой принципа «разделения интеллекта» является двухуровневое кодирование и декодирование информационных сообщений. г) Созданы принципы комбинированного кодирования информации, основанные на преобразовании биимпульсного корреляционного кода в условно корреляционный с автоматическим внесением в передаваемое сообщение признака исправности цепей связи каждого датчика с кодером и обеспечивающие диагностику достоверности информации по всей трассе ее доставки от датчика до приемника. 2. Разработаны “интеллектуальные” спорадические методы обработки аварийных сигналов обобщенного потока телесигнализации и команд управления, позволившие снизить в 40 раз относительную загрузку им обрабатывающего центра. 3. Разработаны универсальный метод ввода аналоговых сигналов и алгоритмы спорадической обработки сообщений модифицированного канала текущих измерений, обеспечивающие снижение загрузки обрабатывающего центра стационарными потоками не менее, чем в 1.5 раза, а аварийными и “предаварийными” - не менее, чем в 1.6 раза. 4. Разработан спорадический способ обработки аварийной информации для систем управления распределенными энергообъектами, обеспечивающий снижение загрузки обрабатывающего центра в 3,5 раза 5. Разработан метод повышения достоверности управления, который обеспечивает снижение вероятнсти необнаруживаемых искажений команд управления на 3-4 порядка по сравнению со стандартными решениями. 6. Разработана обобщенная математическая модель состояний работоспособности оборудования СУЭПЭ, основанная на использовании в разработанной модели интегральных критериев оценки качества системы – времени передачи сообщений по каналу связи, наработки на отказ, вероятности обнаружения искажений сообщений помехами в канале связи. 7. Разработана математическая модель балансировки нагрузки центров обработки информации СУЭПЭ на основе cache-aware алгоритмов , которая учитывает множество атрибутов поступающих запросов, размер очередей к центрам обработки информации и их производительность. Обеспечивается снижение средней очереди сообщений в центре обработки информации при невысокой нагрузка в 1,9 раз, а при высокой нагрузке в 1,75 раз. 8. Разработан способ повышения эффективности передачи информации в подсистемах сопряжения с источниками кодовых сообщений (ИКС) на основе предварительной обработки информации в контроллере, который обеспечивает снижение среднего времени сбора и передачи информации с ИКС в 4 раза по сравнению со стандартным 9. Разработано устройство цифровой тактовой синхронизации, интегрирующее функции инерционной и ударной синхронизации для широкого диапазона скоростей передачи данных, позволяющее повысить скорость передачи информации в 5-10 раз по сравнению со стандартными способами. 10. Предложен способ централизованного приоритетного опроса состояния энергетических объектов в СУЭПЭ, в рамках которого опрашиваются только те объекты, которые передали изменили свое состояние и инициировали установку связи с ЦПУ. В зависимости от количества контролируемых объектов обеспечивается повышение скорости информационных опросов в 20-100 раз 11. Разработана математическая модель принятия решения на основе дифференциальных уравнений Колмогорова, которая позволяет получить не только распределение вероятностей процессов как функции времени, но и распределение времени пребывания производственного процесса в возможных состояниях в стационарном режиме 12. Предложен принцип организации рабочих циклов и межцикловых пауз, который основан на разделении информационного массива на отдельные составляющие, установлении критерия «существенного события» для каждой составляющей и приоритетном спорадическом введении в передаваемое сообщение составляющих, отвечающих установленному критерию.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
1. Разработаны принципы комбинированного кодирования и структуры помехоустойчивых кодов, обеспечивающие снижение вероятности необнаруживаемых искажений информационных сигналов и команд управления на 2-3 порядка. Основные положения: - модуль-источник информации должен совмещать узлы ввода информации с кодером; - кодер должен обеспечивать формирование биимпульсного условно корреляционного кода, в котором каждый информационный сигнал представляется двумя битами. Полученная корреляционная пара сигналов «1»-«0» или «0»-«1» является интегральным признаком отсутствия искажений, в том числе и помехами, действующими в цепях связи датчиков с модулем, а пара сигналов «1»-«1» или «0»-«0» - признаком искажения типа «короткое замыкание» или «обрыв», соответственно, - все биимпульсные условно корреляционные пары сигналов образуют информационное поле сообщения, которое обрамляется циклическим кодом в канале. Математически обосновано, что разработанный способ комбинированного кодирования снижает уровень вероятности необнаруженных ошибок в канале телесигнализации до величины 10^-13, в канале управления до величины 3*10^-16. 2. Разработаны способы повышения оперативности информационных обменов в СУЭПЭ и метод формирования системы относительных меток времени. Предложена методология реализации информационных обменов в СУЭПЭ, которая предполагает разделение всех информационных сообщений на оперативную и неоперативную составляющие и введение индивидуальных меток времени. По системе относительных меток времени, включенных в сообщение неоперативной составляющей информации, с точностью не хуже 5-10 мс восстанавливается системное время событий. Предложен спорадический метод обработки аварийных сигналов, позволяющий снизить загрузку обрабатывающего центра (ОЦ) в 3,5 раза по сравнению со стандартным способом 3. Разработан метод определения ожидаемого числа отказов при контроле распределенных промышленных объектов, основанного на концепции редеющих импульсных потоков совместно с теорией регрессионного анализа Процесс обнаружения аварийных состояний моделируется как последовательность отказов, где каждый выявленный отказ уменьшает поток необнаруженных отказов на фиксированную величину с вероятностью 1, эффективно уменьшая поток отказов с течением времени. Для разработки методологии оценки ожидаемого количества отказов во времени используется теория случайного разрежения потоков в сочетании с регрессионным анализом. 4. Разработан способ оптимального обнаружения и поиска отказов в системах управления энергообеспечением промышленных энергообъектов. Разработка способа основана на предположении, что достоверно известно о выходе из строя ровно одного компонента энергетического оборудования. Набор критических тестов формирует матрицу, столбцы которой соответствуют отдельным компонентам, а строки - конкретным тестам, контролирующим их работоспособность при соответствующих затратах Zu . Предложенный способ состоит в том, чтобы отобрать тесты таким образом, чтобы все столбцы были попарно различимы, что обеспечивает уникальную идентификацию любого отдельного отказа. 5. Исследованы алгоритмы поиска отказавшего элемента при произвольных пересекающихся тестах и предложен алгоритм полного тестирования элементов системы по критерию минимального времени поиска отказавшего элемента . Предложенный алгоритм предполагает, что вычисляются условные вероятности отказа для каждого элемента и определяются затраты, связанные с каждым тестом, с учетом предыдущих этапов— они могут уменьшиться, если предыдущие тесты облегчат доступ, или увеличиться, если они усложнят процедуры тестирования. Последовательность диагностики сводится к выявлению неисправного компонента с минимальными затратами ресурсов. 6. Разработана имитационная модель многофункциональной автоматизированной системы управления энергообеспечением промышленных объектов, основанная на теории сохранения информационных потоков, позволяющая оценить загрузки подсистем СУЭПЭ. Использована многоканальная модель массового обслуживания типа M|M|m с пуассоновскими потоками распределения заявок. На основе разработанной модели были рассчитаны интенсивности потока заявок для каждого этапа ; частота обращения к функциональным элементам системы; среднее время работы при одном обращении ; загрузка функциональных элементов системы. Сделаны выводы о подходах к построению функциональных устройств системы. Разработана математическая модель балансировки нагрузки, оптимизированная для работы в условиях передачи больших объемов данных для каналов с ограниченной пропускной способностью. 7. Разработаны обобщенные функциональные схем устройств управления и телесигнализации систем управления энергообеспечением промышленных энергообъектов, реализующие созданные принципы комбинированного кодирования. В основе работы устройства управления: разделение процедуры выполнения команды на два этапа- подготовительный и исполнительный, причем этапы и пауза между ними должны использоваться для полного контроля достоверности команд. Разработана обобщенная функциональная схема устройства телесигнализации, основанная на совмещении кодирования и ввода сигналов от датчиков, а также динамическом контроле работоспособности аппаратуры, значительно повысит надежность и эффективность системы. 8. Разработана методика экспериментальных исследований эффективности предложенных методов и устройств. Результаты экспериментальной проверки показали, что вероятность приема искаженных команд телеуправления составляет 3,9*10^-18, вероятность отказа от выполнения принятой команды управления в нормальных условиях эксплуатации составляет 3,9*10^-18, вероятность приема ложной ТС составляет 1,08 *10 ^-13, вероятность отказа от приема ТС составляет 6,48 *10^-13. Спорадический способ опроса показал снижение среднего времени приема и передачи информационных посылок в 3,6 раза по сравнению со стандартным способом. Ссылка на проект https://www.miet.ru/news/177662.