Направления совершенствования измерительных систем и их метрологического обеспечения

Сформулирована актуальная задача анализа особенностей измерительных систем и их метрологического обеспечения. Рассмотрены перспективные направления развития измерительных систем, в том числе виртуальных. Проанализированы такие направления развития измерительных систем, как дистанционные и синхронизированные векторные измерения, облачные технологии, интернет вещей, большие данные и искусственный интеллект. Описаны некоторые инновационные решения, основанные на использовании как биологических датчиков, так и гибридной метрологии (введении в состав измерительных систем структурной избыточности, а также введении временно́й и алгоритмической избыточности в программное обеспечение измерительных систем). Показано, что комплексирование функций компонентов представляет собой объективную сложность выделения измерительных систем в составе сложных технических систем, но придаёт новые возможности техническим системам с измерительными функциями. Проанализированы следующие направления совершенствования метрологического обеспечения измерительных систем: самодиагностика и самоконтроль; дистанционные и автоматизированные калибровка и поверка; использование цифровых двойников, больших данных и искусственного интеллекта; установление адаптивных интервалов между калибровками и поверками. Установлено, что требуется минимизировать бюрократические процедуры, автоматизировать метрологические процедуры, при этом целесообразно переходить от периодических процедур к адаптивным процедурам без участия человека.

1. Данилов А. А. Развитие измерительных систем и их метрологического обеспечения // Метрология. 2016. № 3. С. 3–11. https://elibrary.ru/wwwftj

2. Modern Solutions for Protection, Control, and Monitoring of Electric Power Systems, eds. Héctor J. Altuve Ferrer, Edmund O. Schweitzer, III, Schweitzer Engineering Laboratories, 2010, 361 p.

3. Alexandra von Meier, Merwin L. Brown, Reza Arghandeh, Emma M. Stewart. A White Paper by the NASPI Distribution Task Team, January 2018, 62 p. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.35267.04649

4. Соколов В. Г. Интеллектуальная система акустического мониторинга сетей тепло- и водоснабжения [сайт]. URL: https://digitalr.ru/wp-content/uploads/2021/08/sistemaakusticheskogomonitoringa_compressed.pdf (дата обращения: 16.06.2023).

5. Система мониторинга автомобильных дорог на базе распределённого акустического сенсора [сайт]. URL: https://www.smarts.ru/media/filer_public/0a/1a/0a1a8ea4-181b-4ecf-951e-fe4d58858da5/smarts_-_am_-_rfrit_web.pdf (дата обращения: 16.06.2023).

6. Яшин А. В. Нормативные правовые вопросы метрологического обеспечения цифровых информационно-измерительных систем ОАО «РЖД» [сайт]. URL: https://opzt.ru/wp-content/uploads/2023/05/5.-jashin-a.v..pdf?ysclid=llaucwidj5255916465 (дата обращения: 16.06.2023).

7. Охотников А. Л. Проекты систем технического зрения для автоматического управления движением // Автоматика, связь, информатика. 2023. № 3. С. 21–24. https://doi.org/10.34649/AT.2023.3.3.003

8. Данилов А. А., Кучеренко Ю. В. Калибровка измерительных каналов измерительных систем после их градуировки // Измерительная техника. 2012. № 12. С. 58–60. https://elibrary.ru/pkiveb

9. Бержинская М. В., Данилов А. А., Кучеренко Ю. В., Ординарцева Н. П. Калибровка средств измерений в рабочих условиях // Метрология. 2014. № 1. С. 19–22. https://elibrary.ru/rzpdvd

10. Budylina E. A., Danilov A. A. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1379, рр. 1–5. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1379/1/012063

11. Бержинская М. В., Данилов А. А. Теоретические основы экспериментального определения погрешности от временной нестабильности средств измерений // Измерительная техника. 2009. № 3. С. 11–12. https://elibrary.ru/mvqkel

12. Mark-Alexander Henn, Richard M. Silver, John S. Villarrubia, et al. Proc. SPIE 9424, Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXIX, 2015, 94241J. https://doi.org/10.1117/12.2175653

13. Alok Vaid, Narender Rana and Cornel Bozdog. Hybrid metrology for advanced semiconductor fabrication, available at: https://spie.org/news/3827-hybrid-metrology-for-advanced-semiconductor-fabrication?SSO=1 (accessed: 16.06.2023).

14. Пронин А. Н., Сапожникова К. В., Тайманов Р. Е. Достоверность измерительной информации в системах управления. Проблемы и решения // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9. № 3. С. 32–37. https://elibrary.ru/tttwol

15. Кузин А. Ю., Крошкин А. Н. Нормативно-правовые аспекты цифровой трансформации в метрологии // Законодательная и прикладная метрология. 2022. № 5. С. 14–21. https://www.elibrary.ru/lghnii

16. Каширкина И. М., Пронин А. Н., Горбачев А. А., Чурилов С. Н. Технические системы и устройства с измерительными функциями: терминологический казус или перспективное направление развития законодательной и прикладной метрологии. Часть III. Предпосылки и способы реализации понятия технические системы и устройства с измерительными функциями на практике // Главный метролог. 2023. № 1. С. 4–12. https://www.elibrary.ru/pmbjsu

17. Taymanov R., Pronin A., Sapozhnikova K., Baksheyeva Iu. and Danilova I. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1379, рр. 1–8. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1379/1/012049

18. Калашников А. А. Автоматизированная поверка измерительных каналов на основе цифровых технологий // Автоматизация в промышленности. 2023. № 4. С. 12–16. https://doi.org/10.25728/avtprom.2023.04.05

19. Данилов А. А. Практические вопросы калибровки измерительного оборудования в деятельности испытательной лаборатории // Законодательная и прикладная метрология. 2022. № 4. С. 30–33. https://www.elibrary.ru/bectdb

20. Медведевских С. В., Тетерук Р. А. Интервалы между поверками средств измерений: методические и нормативно-правовые аспекты определения // Измерительная техника. 2022. № 7. С. 49–53. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-7-49-53