Экономическая эффективность

РАЗНОВИДНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Измерительные системы

Общие замечания

ИИС предназначенные для функций измерения и хранения информации носят название измери­тельных.

В соответствие с ГОСТ измерение – это нахождения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств

Измерение физической величины (краткие формы: измерения величины, измерение) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождения соотношения (в явном или не явном виде) измеряемой величины с ее единицей и получения значения этой величины.

Физическая величина (кратко – величина) – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, и в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Д.И. Менделееву принадлежат пророческие слова: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука не мыслима без меры».

Измерительные системы могут быть ближнего или дальнего действия. На вход системы посту­пает множество изменяющихся во времени и (или) распределенных в пространстве величин

.

Фигурные скобки означают множество параметров или устройств. Упрощенная классификация измерительных сис­тем представлена на рис. 5.1. Наиболее распространены системы для прямых измерений.

Рис. 5.1. Упрощенная классификация измерительных систем

Обобщенная структура ИС представлена на рис. 5.2. Для всех ИС основными элементами являются первичные преобразователи {Д}, элементы сравнения {C}, меры {M} и элементы отображения информации{B}.

Рис. 5.2. Обобщенная структура измерительной системы

Для совместных и совокупных измерений часто используют многомерные и аппроксимирующие системы, для которых алгоритм измерения может быть представлен словесно, аналитически, графически или в сочетании.

Последовательность действий не произвольна, а реализует тот или иной метод решения задачи. Во всех случаях она должна быть настолько точ­но сформулирована, чтобы не осталось места для различных толкований и двусмысленностей.

Наиболее простой и распространенной формой алгоритмической структуры является блок-схема (рис. 5.3). Важнейшими характеристиками, определяющими выбор той или иной ИС является: эффективность и полнота выполняемых функций, достоверность, надежность, быстродействие, характеристики входов и выходов, метрология.

Рис. 5.3. Блок-схема алгоритма измерения

Рассмотрим подробно эти характеристики.

Экономическая эффективность

Под эффективностью понимается улучшение показателей работы объекта при использовании измерительной системы. Ограничимся рассмотрением экономической эффективности, представляющей наибольший интерес для систем в народном хозяйстве. Приращение экономической эффективности при внедрении измерительной информационной системы равно:

,

где Э₁ - экономический эффект от объекта в за­данный промежуток времени без изме­рительной системы;

Э₂ - экономический эффект от объекта в один и тот же заданный промежуток времени с применением измерительной системы.

Экономический эффект целесообразно рассчиты­вать по общепризнанному критерию полных затрат.

Для сравнения различных измерительных систем удобнее использовать нормированный показатель эффективности, называемый коэффициентом эффективности:

,

где Э_n - экономический эффект от объекта при использовании идеальной измерительной системы, выполняющей идеально все ее функции и при отсутствии на это затрат. Коэффициент эффективности изменяется в пределах 0< h< I.

Определение и уточнение эффективности систе­мы производится на нескольких этапах проектиро­вания и эксплуатации системы. На этапах проекти­рования (ТЭ0, ТЗ, ТП, РД) производится предвари­тельная оценка по ожидаемым данным, которая уточняется после ввода ИИС в эксплуатацию.

Полнота выполняемых функций показывает, какая часть кон­тролируемого или управляемого объекта охвачена измерительной системой. Коэффициент, характери­зующий полноту:

,

где N - общее количество параметров объектов (например, контроля, измерения, управ­ления);

N_i - количество параметров объекта, охва­ченных измерительной системой.

Во многих случаях целесообразно использовать информационный критерий полноты:

,

где I₀ - общее количество информации о состоя­нии объекта во всех параметрах конт­роля, измерения и управления;

I_C - количество информации о состоянии объекта в параметрах, охваченных системой.

При этом все параметры объектов принимаются равнозначными и равно надежными, что существенно упрощает задачу за счет несовершенства отобража­ющей ее модели. Тем не менее, для ориентировочной, предварительной оценки такой подход, допустим, отражает степень доверия к информации в системе.