"ГОСТ 35318-2025. Межгосударственный стандарт. Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Онлайн-мониторинг технического состояния. Порядок проведения"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 08.10.2025 N 1167-ст)

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 284 "Тракторы и машины сельскохозяйственные"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2025 г. N 189-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2025 г. N 1167-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 35318-2025 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2026 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Многолетние исследования, проводимые научными и производственными аграрными учреждениями, подтвердили необходимость разработки стандарта по проведению онлайн-мониторинга технического состояния сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов, так как в настоящее время онлайн-мониторинг осуществляется в основном непосредственно в агрохозяйствах и лесхозах, которые в большинстве своем не имеют технико-технологических условий и соответствующего оборудования на проведение такого рода деятельности, а именно: отсутствуют необходимые технологии, а также современное диагностическое оборудование, отсутствует нормативно-техническая документация по регламентации проведения онлайн-мониторинга технического состояния сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов. Диагностирование сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов проводится либо на станциях технического обслуживания (СТОТ) с использованием стационарного оборудования, либо непосредственно на инженерных участках агрохозяйств и лесхозов, которые оснащены диагностическим оборудованием 80 - 90-е гг. прошлого века.

Настоящий стандарт описывает порядок проведения диагностирования для управления техническим состоянием сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов с использованием цифровых технологий, основные технические показатели и условия проведения процессов онлайн-мониторинга, требования безопасности при проведении диагностических мероприятий с использованием онлайн-мониторинга. Настоящий стандарт позволит предприятиям инженерной службы агропромышленного комплекса (АПК) и собственникам сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов внедрить (применять) технологии проведения онлайн-мониторинга, а также оборудование, устройства и приборы, осуществляющие контроль за техническим состоянием машин с использованием цифровых технологий. Применение настоящего стандарта позволит обеспечить в АПК эффективность ресурсосбережения и долговечность использования сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов.

Внедрение онлайн-диагностического оборудования позволит минимизировать время устранения отказов сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов и повысит техническую готовность.

Настоящий стандарт входит в комплекс межгосударственных стандартов по техническому обслуживанию энергонасыщенных сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов:

- ГОСТ 18524-2022 Тракторы сельскохозяйственные. Сдача в ремонт и выпуск из ремонта. Технические условия;

- ГОСТ 20793-2023 Тракторы и машины сельскохозяйственные. Техническое обслуживание;

- ГОСТ 34986-2023 Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Утилизация. Порядок проведения;

- ГОСТ 35318-2025 Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Онлайн-мониторинг технического состояния. Порядок проведения;

- ГОСТ 12.2.019-2015 Система стандартов безопасности труда. Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности.

Настоящий стандарт разработан авторским коллективом Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) в составе: А.В. Соколов, Ю.В. Катаев, В.С. Герасимов, И.А. Тишанинов, В.А. Казакова, Е.А. Градов.

1.1 Настоящий стандарт распространяется на сельскохозяйственные и лесохозяйственные тракторы (далее - тракторы) и устанавливает требования к проведению онлайн-мониторинга технического состояния узлов и агрегатов тракторов в процессе производства, эксплуатации и ремонта.

1.2 Настоящий стандарт устанавливает требования к системе онлайн-мониторинга тракторов, применяемой в процессе эксплуатации.

Примечание - Целью настоящего стандарта является определение вариантов использования онлайн-мониторинга при определении технического состояния тракторов и общих требований, которые должны быть удовлетворены в процессе разработки и эксплуатации.

Требования настоящего стандарта направлены на повышение эффективности управления процессами технического обслуживания тракторов, обеспечение безопасности, производительности и сохранения окружающей среды.

1.3 Настоящий стандарт предназначен для применения во всех системах управления техническим состояния тракторов в процессе их эксплуатации. В рамках оптимизации процесса управления по техническому сопровождению, повышению эффективности инвестиций по данному направлению, а также повышению технической готовности тракторов, внедряют систему онлайн-мониторинга.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7751 Техника, используемая в сельском хозяйстве. Правила хранения

ГОСТ 25044 Техническая диагностика. Диагностирование автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин. Основные положения

ГОСТ 27518 Диагностирование изделий. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 онлайн-мониторинг: Процесс сбора цифровых данных с объекта в реальном режиме времени.

3.1.2 электронный блок управления: Устройство, отвечающее за контроль, регулирование и изменение работы электронных систем трактора.

3.1.3 шина: Топология сети передачи данных, в которых все узлы связаны пассивными линиями связи, позволяющими осуществлять передачу данных в обоих направлениях.

Примечание - Шина CAN - это шина, осуществляющая взаимодействие по сети CAN.

3.1.4 банк данных: Хранилище информации об одном или нескольких субъектах, то есть база данных, организованная таким образом, чтобы облегчить локальный или удаленный поиск информации.

3.1.5

Примечания

1 Задачами технического диагностирования являются:

контроль технического состояния;

поиск места и определение причин отказа (неисправности);

прогнозирование технического состояния.

2 Термин "Техническое диагностирование" применяют в наименованиях и определениях понятий, когда решаемые задачи технического диагностирования равнозначны или основной задачей является поиск места и определение причин отказа (неисправности).

Контроль технического состояния осуществляют, когда основной задачей технического диагностирования является определение вида технического состояния.

3.1.6

Примечание - Диагностирование тракторов при ТО-3 или после их межремонтной наработки проводят для определения технического состояния, прогнозирования остаточного ресурса их основных агрегатов или назначения ремонтных работ с указанием каталожных номеров заменяемых деталей.

3.1.7 заявочное диагностирование: Внеплановое (по заявке) диагностирование тракторов для выявления неисправностей их составных частей, назначения работ для их устранения и предотвращения в эксплуатации с выполнением нетрудоемкой части работ технического обслуживания и текущего ремонта.

3.1.8

3.1.9

3.1.10

3.1.11 ресурсный параметр: Параметр, выход которого за предельное значение приводит к потере работоспособности в силу исчерпания ресурса изделия.

3.1.12 компьютерная диагностика: Комплекс мер по проверке блоков электронной системы управления, электронных узлов автомобиля, датчиков, индикаторов, модулей.

3.1.13 датчик: Конструктивно обособленное устройство, содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей.

Примечания

1 Датчик может дополнительно содержать промежуточные измерительные преобразователи, а также меру.

2 Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от устройства, принимающего его сигналы.

3 При нормированном соотношении значения величины на выходе датчика с соответствующим значением входной величины датчик является средством измерений.

3.1.14 автоматизированная система управления процессами; АСУП: Система, состоящая из комплекса аппаратных и программных средств, в совокупности способных выполнять всю задачу управления процессами в длительном режиме вне зависимости от того, ограничена ли она конкретными условиями эксплуатации.

3.1.15 входные данные о состоянии сельскохозяйственных объектов: Текущие данные об объектах, которыми управляет система искусственного интеллекта, источниками которых являются бортовые камеры, радары, лидары, приборы, данные из интеллектуальных технико-технологических средств и других источников.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АКБ - аккумуляторная батарея;

АПК - агропромышленный комплекс;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

МЭС - мобильное энергетическое средство;

ПО - программное обеспечение;

СУБД - система управления базами данных;

ТО - техническое обслуживание;

ТО-3 - третье техническое обслуживание;

ЭБУ - электронный блок управления;

CAN - сеть контроллеров (Controller Area Network).

4.1 В системе дистанционного технического обслуживания тракторов основными задачами онлайн-мониторинга являются:

- контроль исправности и работоспособности узлов и агрегатов, в том числе ДВС и трансмиссии трактора;

- контроль правильности функционирования системы;

- прогнозирование отказов, устранение которых позволит совершенствовать АСУП на предприятиях инженерной службе АПК, за счет автоматического обнаружения сбоев и предупреждение оператора/механика;

- мониторинг местоположения и маршрута (GPS-отслеживание перемещения трактора);

- анализ производительности трактора (учет рабочего времени, простоев, загрузки и расхода топлива);

- хранение истории работы (журнал технического состояния и ремонтов).

4.2 При проведении онлайн-мониторинга тракторов необходимым условием в процессе выполнения перечисленных задач является получение исходных данных для выявления проблем аварийного характера и прогнозирования возможных отказов и остаточного ресурса до очередного контроля и ремонта техники.

4.3 При контроле дистанционного ТС тракторов определяют отклонения контролируемых (диагностических) параметров от номинального диапазона значений с использованием онлайн-мониторинга.

4.4 Техническое диагностирование с использованием онлайн-мониторинга тракторов применяется при производстве, эксплуатации и ремонте в соответствии с требованиями ГОСТ 25044.

4.5 Сбор данных о параметрах работы тракторов проводится непрерывно в процессе эксплуатации. Если возможность непрерывной передачи отсутствует, выгрузка данных на сервер онлайн-мониторинга проводится при техническом обслуживании или заявочном и ресурсном диагностировании.

Сроки и объемы работ по проведению онлайн-мониторинга технического состояния трактора оговариваются представителем предприятия, проводящим эту работу, и владельцем техники.

При проведении онлайн-мониторинга тракторов следует использовать оборудование, прошедшее аттестацию, и средства измерения, прошедшие поверку.

Рекомендуется использовать следующие оборудование и технологии:

- GPS-модули и датчики для измерения различных параметров;

- CAN-шину для считывания данных с бортовых систем трактора;

- GSM/4G/5G-модули для передачи данных в облачные системы;

- облачные платформы и ПО для анализа, визуализации и уведомления.

При проведении онлайн-мониторинга тракторов необходимо использовать следующий алгоритм действий:

а) идентификация контролируемых (диагностических) параметров узлов и агрегатов при онлайн-мониторинге тракторов: обороты двигателя, расход топлива, наработка, срок службы, температура охлаждающей жидкости, частота вращения коленчатого вала, давление масла в двигателе, ключевые компоненты и т.д. в соответствии с ГОСТ 27518;

б) выбор ключевых контролируемых (диагностических) параметров, для определения которых необходимо отслеживать изменение контролируемых параметров для оценки технического состояния тракторов. Это могут быть параметры двигателя, системы охлаждения, трансмиссии, электрической системы и других важных компонентов;

в) обеспечение работы онлайн-мониторинга:

1) выбор применяемых систем онлайн-мониторинга;

2) выбор датчиков (оборудования) для измерения данных о контролируемых параметрах с учетом конструктивных особенностей тракторов и целесообразности их контроля. Это могут быть как встроенные датчики в узлы и агрегаты трактора, поставляемые с ДВС, трансмиссией и т.д., так и накладные, датчики температуры, давления, вибрации и другие;

3) выбор устройств сбора и передачи данных с датчиков и передачи информации на сервер онлайн-мониторинга. Это могут быть контроллеры, терминалы, бортовые компьютеры и т.д.;

4) выбор или разработка протокола передачи данных от устройств сбора и передачи данных на сервер онлайн-мониторинга;

5) выбор серверной инфраструктуры для размещения ПО онлайн-мониторинга, с учетом горизонтального масштабирования системы и увеличения функционала;

г) разработка ПО для сбора, хранения и анализа полученных в результате онлайн-мониторинга параметров технического состояния тракторов. Это может включать разработку пользовательских интерфейсов, баз данных, алгоритмов обработки данных и т.д.;

д) установка и настройка оборудования (установка диагностического устройства и другого оборудования на тракторы и его настройка для передачи данных на сервер);

е) сбор данных и анализ: организация процесса сбора данных и анализа, используя ПО. Следует проанализировать полученные данные для оценки технического состояния тракторов для выявления проблем аварийного характера и прогнозирования возможных отказов;

ж) оповещение и управление: выбор механизма оповещения и управления на основе полученных данных. Например, допускается применять систему автоматического оповещения при превышении определенного порога в оценке технического состояния тракторов, а также систему удаленного управления для выполнения необходимых мероприятий по поддержанию высокого уровня технической готовности.

4.7.1 Применяемость систем онлайн-мониторинга согласовывают с производителем тракторов.

Запрещается применение систем онлайн-мониторинга, оказывающих электромагнитные помехи и их системы сверх значений, установленных нормативными документами на тракторы.

4.7.2 Надзор в АПК за техническим состоянием тракторов в процессе использования в части обеспечения технической безопасности, безопасности для жизни, здоровья людей и имущества, охраны окружающей среды осуществляют уполномоченные представители органов государственного надзора за техническим состоянием самоходных машин и других видов техники.

Оценку соответствия технического состояния тракторов требованиям безопасности по основным параметрам осуществляют уполномоченные органы по сертификации.

4.7.3 Надзор за техническим состоянием и безопасностью эксплуатации тракторов осуществляют непосредственно на предприятии владельца тракторов.

4.7.4 Составные части, предусмотренные конструкцией тракторов для обеспечения безопасности жизни, здоровья людей, после проведения онлайн-мониторинга должны быть сохранены и исправны.

4.7.5 После проведения онлайн-мониторинга, текущего ремонта допускается замена составными частями улучшенной конструкции трактора в пределах заводских конструктивных изменений данных моделей в соответствии с требованиями охраны окружающей среды, жизни, здоровья людей, технической и пожарной безопасности. При этом в формуляре (паспорте) трактора делают записи о замене составных частей.

4.7.6 Тракторы должны быть оборудованы исправными первичными средствами пожаротушения и иметь знаки аварийной остановки.

4.7.7 Повреждение изоляции электрических проводов и CAN разъема не допускается. Штекеры и разъемы должны быть очищены от загрязнений. Манжеты крепления проводов должны быть затянуты, а скобы сжаты. Обрыв проводов и излом металлической оплетки не допускаются. Допускается соединение концов проводов пайкой с последующей изоляцией мест соединения.

4.7.8 Надписи и схемы, содержащие указания об основных правилах обслуживания и техники безопасности при эксплуатации тракторов, должны быть восстановлены. Надписи и схемы должны отличаться цветом от основной окраски трактора и быть четкими в течение 18 мес при условии соблюдения правил эксплуатации, обслуживания и хранения по ГОСТ 7751.

При наличии на деталях надписей и обозначений в виде четко видимых выпуклых или углубленных букв (знаков, символов) допускается без потери четкости надписей покрывать их краской, соответствующей цвету трактора.

5.1 Система онлайн-мониторинга должна функционировать с минимумом ошибок первого и второго рода при нормальной бесперебойной работе источников входных данных.

Примечание - Ошибка первого рода - отклонение нулевой гипотезы на принятие неверного решения; ошибка второго рода возникает в тех ситуациях, когда объем выборки данных недостаточен для выявления отклонений от нулевой гипотезы.

5.2 В соответствии целям безопасности рабочий персонал, потенциально подвергающийся риску, должен быть проинформирован о необходимых действиях и соответствующих средствах и элементах управления, определенных в концепции функциональной безопасности.

5.3 Система онлайн-мониторинга должна обеспечивать заданные показатели надежности при использовании источников входных данных о технологическом и продукционном процессах в любое время года при допустимых значениях внешних условий (температура воздуха, влажность, скорость ветра и пр.), определяемых самостоятельно каждым производителем.

5.4 В соответствии с нормативными документами государств, принявших настоящий стандарт <1>, информационная безопасность системы онлайн-мониторинга должна соответствовать следующим требованиям:

--------------------------------

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 59519-2021 "Беспилотные авиационные системы. Компоненты беспилотных авиационных систем. Спецификация и общие технические требования".

- надежность;

- стабильность;

- восстанавливаемость;

- устойчивость к ошибке;

- защищенность;

- помехоустойчивость;

- точность позиционирования;

- устойчивость к нагрузкам;

- обучаемость.

5.5 Характеристики эксплуатационной безопасности онлайн-систем автоматизированного мониторинга сельскохозяйственной техники определены в нормативно-технической документации <2>, утвержденной в установленном порядке в соответствии с законодательством государств, принявших настоящий стандарт.

--------------------------------

<2> В Российской Федерации действуют: ГОСТ Р 59520-2021 "Беспилотные авиационные системы. Функциональные свойства станции внешнего пилота", ГОСТ Р 59920-2021 "Системы искусственного интеллекта. Системы искусственного интеллекта в сельском хозяйстве. Требования к обеспечению характеристик эксплуатационной безопасности систем автоматизированного управления движением сельскохозяйственной техники".

6.1 Сбор данных онлайн-мониторинга работы узлов и агрегатов, в том числе ДВС, трактора в реальных условиях эксплуатации, включающих различные виды отказов, отклонения от режима нормального функционирования трактора, должен осуществляться постоянно.

Примечание - Требования, разработанные в разделе 6 настоящего стандарта, подробно рассматриваются на примере ДВС, как одного из основных агрегатов трактора, но методические подходы к соблюдению требований распространяются и на другие узлы и агрегаты трактора.

6.2 Определение критериев отказов и предельных состояний элементов ДВС с использованием онлайн-мониторинга должны быть четкими и конкретными, не допускающим неоднозначного толкования.

6.3 Цифровая платформа непрерывного мониторинга технического состояния трактора представлена в приложении А.

6.4 Оперативное установление факта наличия предельных состояний элементов ДВС трактора с использованием онлайн-мониторинга возможно осуществлять с применением цифровых диагностических приборов в соответствии с приложением Б.

6.5 Онлайн-мониторинг, предусматривающий постоянный контроль функциональных параметров ДВС трактора представляет собой систему упорядоченного сбора информации, где порядок сбора определяется приоритетом.

Модуль реагирования оповещает о неисправностях и дает оценку о техническом состоянии объекта в целом. Блок-схема модели прогнозирования технического состояния трактора представлена в приложении В.

6.6 Из данных формируется сигнал, который поступает на вход нейронной сети input values u₁, u₂, u₃,..., u_n для оптимизации и структурирования диагностической информации, полученной в результате онлайн-мониторинга, используется математическая модель многослойной нейронной сети.

6.7 Возможности современных диагностических устройств и средств по сбору информации позволяют определить параметры технического состояния ДВС трактора при онлайн-мониторинге в соответствии с приложением Г.

6.8 Реализация метода непрерывного мониторинга технического состояния ДВС трактора осуществляется в следующем порядке:

- с объекта диагностирования (трактора) через CAN-шину считывают диагностические данные специальным устройством;

- осуществляется передача информации по каналам связи на специальный сервер (хранилище) больших вычислительных данных (BigData);

- при невозможности онлайн-передачи данных мониторинга осуществляется запись на внутренний накопитель ("черный ящик");

- на сервере происходит структурирование информации на группы (выборки) по контролируемым параметрам.

6.9 Порядок проведения онлайн-мониторинга тракторов и способ подключения к CAN-шине трактора диагностического устройства для получения параметров технического состояния элементов ДВС трактора приведены в приложении Д.

6.10 Информация по основным положениям дистанционной передачи контролируемых параметров технического состояния тракторов на персональный компьютер приведена в приложении Е.

6.11 Трактор (сборочная единица) диагностируется для определения технического состояния с использованием онлайн-мониторинга в процессе эксплуатации.

Форма акта о результатах проверки технического состояния трактора и его сборочных единиц с использованием онлайн-мониторинга приведена в приложении Ж.

Возможны следующие варианты заключения о техническом состоянии трактора:

- годен для дальнейшей эксплуатации;

- определены неисправности отдельных деталей и узлов (замена, ремонт);

- прогнозированы потенциальные отказы важнейших деталей, узлов и агрегатов, влияющих на работоспособность трактора.

В случае выявления при онлайн-мониторинге неисправности деталей и сборочных единиц, а также прогнозирование их потенциальных отказов в акте указывают конкретные детали и сборочные единицы, а также всю информацию, выявленную в результате выполнения онлайн-мониторинга.

6.12 Метод непрерывного онлайн-мониторинга на основе потока диагностической информации о техническом состоянии трактора позволяет повысить коэффициент технической готовности, минимизировать затраты на запасные части и простои техники при рядовой эксплуатации.

На рисунке А.1 представлена схема цифровой платформы непрерывного мониторинга технического состояния трактора.

В таблице Б.1 приведены технические характеристики приборов, применяемые при онлайн-мониторинге технического состояния тракторов.

На рисунке В.1 представлена блок-схема модели прогнозирования технического состояния трактора.

Д.1 В качестве оборудования для подключения к CAN-шине трактора используется диагностическое устройство, представленное на рисунках Д.1, Д.2. Метод использования стандарта OBD-II, относящийся к бортовой диагностике МЭС, предоставляет доступ к зашифрованным диагностическим параметрам двигателя в режиме реального времени. В стандарте OBD-II применяют протокол соединения FMS/SAE 1939 (см. рисунки Д.1, Д.2).

Д.2 В ЭБУ современной энергонасыщенной сельскохозяйственной техники содержатся зашифрованные данные о техническом состоянии узлов и агрегатов машины, эти данные передаются согласно стандарту (протокол обмена FMS/SAE 1939).

Д.3 На рисунке Д.3 представлена схема подключения к CAN-шине трактора, согласно протоколу обмена FMS/SAE 1939.

Максимальное число подключаемых к шине узлов трактора не должно превышать уровень 30 единиц.

Д.4 На рисунке Д.4 представлена схема подключения линейного драйвера к CAN-шине трактора согласно протоколу обмена FMS/SAE 1939.

Д.5 Подключение осуществляется на скорости 500 кбит/с. Если подключение выполнено правильно, то на экране персонального компьютера или смартфона визуализируется следующий вид контролируемых параметров в виде цифровых данных.

Полученные зашифрованные данные CAN трактора и их реализация в разных программных обеспечениях приведены на рисунке Д.5.

Д.6 Для расшифровки полученной информации на битовом уровне используется протокол (SAE) J1939, приведенный в таблице Д.1.

Д.7 В результате проведенного онлайн-мониторинга обследуемого трактора получают контролируемый параметр, характеризующий изменения напряжение в АКБ при нагрузках. Номинальное напряжение АКБ - 12 В, емкость - 110 А, пусковой ток - 950 А.

В таблице Д.2 представлены изменения значений нагрузок напряжения и других параметров АКБ 8295R 8430T 9370R OE: TY25879 трактора, полученных при онлайн-мониторинге технического состояния ДВС в режиме реального времени, через CAN-интерфейс.

Д.8 На рисунке Д.6 представлена динамика изменения напряжения АКБ 8295R 8430T 9370R OE: TY25879 трактора при нагрузке во времени (1 мин).

Удаленная диагностика контролируемого параметра напряжения АКБ 8295R 8430T 9370R OE: TY25879 трактора в условиях эксплуатации позволяет оперативно устанавливать динамику скачков напряжения при нагрузке ДВС трактора.

Д.9 Расшифровка данных системы протокола J1939 при определении технических характеристик ДВС энергонасыщенной сельскохозяйственной техники базируется на следующих этапах:

а) протокол J1939 - это широко используемый протокол связи для автомобильных и промышленных систем;

б) данные, передаваемые по протоколу J1939, зачастую содержат информацию о состоянии и работе различных систем автомобиля или техники, включая двигатель. Это могут быть такие параметры, как скорость вращения коленчатого вала, температура двигателя, давление масла и др.

Расшифровка этих данных позволяет получить информацию о работе двигателя и его технических характеристиках:

а) данные протокола J1939 передаются в виде сообщений, состоящих из заголовка (identifier) и данных (data). Заголовок содержит уникальный идентификатор сообщения, который определяет, какие данные содержатся в сообщении. Расшифровка данных требует знания соответствующих идентификаторов и их значений, а также структуры сообщений;

б) для определения технических характеристик двигателя на основе данных протокола J1939 необходимо выполнить следующие условия:

1) идентифицировать сообщения, содержащие данные о работе двигателя. Это могут быть сообщения, связанные с параметрами, такими как обороты двигателя, температура, расход топлива и др.;

2) расшифровать данные, полученные из этих сообщений, используя известные значения и структуру данных. Например, для получения информации о скорости вращения коленчатого вала двигателя допускается использовать данные, содержащиеся в сообщении с определенным идентификатором и определенной структурой;

3) проанализировать полученные данные, чтобы определить технические характеристики двигателя, такие как мощность, эффективность, состояние и работа различных систем.

Д.10 Для обоснования и достоверности полученных результатов можно использовать комплексный подход, включающий сравнение данных протокола с другими доступными источниками информации о двигателе (например, техническая документация, экспертные оценки), проведение контрольных экспериментов, сопоставление результатов с известными нормами и стандартами для данного типа двигателя и техники.

Образец зашифрованных данных обследуемого трактора представлен на рисунке Д.7.

Д.11 Весь перечень контролируемых параметров технического состояния ДВС представлен в таблице Д.3.

Д.12 Полученные данные по контролируемым параметрам ДВС масштабируются и переводятся в десятичную дробь для интеграции в архитектуру нейронной сети, так как диапазон распознавания входного слоя модели нейронной сети базируется от 0 до 1, что позволяет оперативно получить результаты диагностирования, характеризующие техническое состояние исследуемого объекта.

Для примера в таблице Д.4 представлены контролируемые параметры ДВС обследуемого трактора, полученные в результате проведенного онлайн-мониторинга в реальных условиях.

Интеллектуальный аппаратный программно-информационный комплекс диагностики и прогнозирования технического состояния тракторов обеспечивает получение и анализ данных с диагностических устройств и бортовых систем для последующего прогнозирования неисправностей.

Интеллектуальный аппаратный программно-информационный комплекс диагностики и прогнозирования технического состояния тракторов предназначен для сбора, обработки и анализа данных, поступающих с различных устройств и модулей (например, таких, как индикатора уровня пульсаций или CAN-интерфейса трактора). Сбор и обработка данных происходят непрерывно. Автоматически сразу же все сохраняется в базе данных, которая разработана в СУБД MS SQL Server. Сама программа написана на языке программирования C/C++, в двух средах разработки: Visual Studio Community и Qt Creator (см. рисунок Е.1).

В Qt Creator написан интерфейс для пользователя программы, а также возможность постоянного накопления базы данных по средствам специального драйвера QODBC3. В Visual Studio разработана серверная часть, которая отвечает за анализ собранной информации, с использованием технологий быстрых вычислений фирмы Nvidia CUDA. С помощью данной системы появляется возможность осуществлять контроль над параметрами как в режиме онлайн, так и в определенный промежуток времени.

Система принимает массив байтов, переводит их в понятный для человека вид. Например, из com-порта пришел массив байтов в виде 300 400 500, зная протокол обмена информацией с устройством, значения разделены между собой знаком "пробел", а между сообщениями приведен знак "\n" или в привычном виде перевод на новую строку; программа понимает, что пришло три значения за одно сообщение.

Она конвертирует данные в числовой вид (до этого они приходят в виде строки) и распределяет (записывает) их по разным столбцам таблицы. Также одновременно с этим каждому сообщению присваивается время записи с точностью до миллисекунд.

После этого таблица обновляется, отображая последнюю добавленную запись. С CAN-интерфейсом и другими работа осуществляется аналогичным образом.

Функции фильтрации помогают в поиске для диапазона определенных значений (см. рисунок Е.2).

Другая часть информационной системе заключается в анализе уже собранной информации. Например, в программе заложена функция быстрой сортировки какого-нибудь столбца таблицы. Алгоритм быстрой сортировки представлен в следующем виде:

где C - собранная информация;

N - алгоритмические затраты на проверку каждого элемента;

K - индекс элемента.

В программной реализации это представлено следующим образом:

Подобным образом реализованы и другие алгоритмы: поиск минимального/максимально элемента, конвертация систем исчисления и другие, которые позволяют компьютеру производить вычисления, используя не центральный процессор (CPU), а использовать графический ускоритель (GPU) фирмы Nvidia, который поддерживает данную технологию. Данный метод позволяет производить вычисления в сотни раз быстрее.

Указанные технологии позволяют минимизировать время анализа большого объема данных. На этой основе имеется возможность задавать алгоритмы прогнозирования на примере нейронных сетей.

Стартовый программный код по работе серверной части на CUDA выглядит следующим образом:

Данный алгоритм инициализирует работу на графическом ускорителе специальными функциями со спецификатором "cuda".

Интеллектуальный аппаратный программно-информационный комплекс диагностики и прогнозирования технического состояния сельскохозяйственной техники позволяет получить данные о техническом состоянии тракторов онлайн, обработать и проанализировать их. Контроль осуществляется непрерывно во время работы технического устройства.