АТТЕСТАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Ми 2676-2001 рекомендация. государственная система обеспечения единства измерений. методика метрологической аттестации алгоритмов и программ обработки данных результатов измерений при определении объема и массы нефти и нефтепродуктов. общие положения

АТТЕСТАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Государственный научный метрологический центр

Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии (ГНМЦ ВНИИР)

Госстандарта России

Зам. директора ГНМЦ ВНИИР

08.07.2001 г

Рекомендация

Государственная система обеспечения
единства измерений.

Методика метрологической аттестации алгоритмов и программ обработки данных результатов измерений при определении объема и массы нефти и нефтепродуктов.

Общие положения.

МИ 2676-2001 г.

г. Казань

2001 г.

РАЗРАБОТАНА

Государственным научным метрологическим центром ВНИИР

ОАО Инфракрасные и Микроволновые Системы

Уфимским инженерно-метрологическим центром

УТВЕРЖДЕНА ГНМЦ ВНИИР 8 июля 2001 г.

ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ВНИИМС 7 августа 2001 г.

Введена впервые

Рекомендация

Государственная система обеспечения единства измерений.МИ 2676-2001 г.
Методика метрологической аттестации алгоритмов и программ обработки данных результатов измерений при определении объема и массы нефти и нефтепродуктов.
Общие положения.

Настоящая рекомендация распространяется на алгоритмы и программы обработки данных при измерениях объема и массы нефти и нефтепродуктов (далее – рабочая жидкость) и устанавливает основные положения и методику проведения их метрологической аттестации (далее – аттестация).

Аттестации подлежат программы и алгоритмы, которые выделены как самостоятельные объекты, существуют самостоятельно и используются в различных измерительных системах и их компонентах (измерительно-вычислительные комплексы, контроллеры и т.д.) по МИ 2438-97 [1] при вычислении объема, массы рабочей жидкости.

Настоящая рекомендация разработана с учетом положений МИ 2174-91 [2].

1. Общие положения

1.1. Необходимость проведения аттестации программ и алгоритмов нормирована положениями МИ 2377-98 [3], МИ 2439-97 [4], МИ 2441-97 [5].

1.2. Основные алгоритмы измерений (вычислений) объема и массы рабочей жидкости для различных методов (объемно-массовый динамический и статический, гидростатический) приведены в ГОСТ 26976-86 [6] и РД 153-39.4-042-99 [7], инструкции [8].

1.3. Настоящую рекомендацию применяют при аттестации алгоритмов функционирования и программ обработки данных, распространяемых на конкретные измерительные системы, их компоненты и методики выполнения измерений (далее – МВИ) объема и массы рабочей жидкости системами измерения количества и параметров качества, а также градуированными мерами вместимости (резервуарами).

1.4. Программу аттестуют после ее отладки и тестирования.

1.5. При проведении аттестации программы целесообразно использовать результаты исследования данных исходного алгоритма, которое представляет собой первый этап аттестации программы.

1.6. Аттестации подвергают в обязательном порядке программы и алгоритмы измерительных систем, их компонентов и МВИ объема и массы рабочей жидкости, применяемых в сферах распространения государственного метрологического надзора и контроля в соответствии с положениями МИ 2273-98 [9].

1.7. Аттестацию программ и алгоритмов проводят при наличии априорной информации об исходных данных.

1.8. Результатом аттестации является оценка характеристик составляющих погрешностей результатов обработки по МИ 2336-96 [10].

1.9. Аттестацию программ и алгоритмов проводят при разработке и аттестации документов на МВИ, при разработке, проведении испытаний для целей утверждения типа измерительных систем, их компонентов, систем измерений количества и показателей качества рабочей жидкости МИ 2441-97 [5] или при первичной их поверке.

2. Порядок проведения аттестации

2.1. Аттестацию программ и алгоритмов МВИ, измерительных систем объема и массы рабочей жидкости, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, осуществляют:

– государственные научные метрологические центры (далее – ГНМЦ);

– государственные центры испытаний средств измерений (далее – ГЦИ СИ);

– органы Государственной метрологической службы (далее – органы ГМС).

Данные организации должны быть аккредитованы на право аттестации МВИ по МИ 2336-96 [10] и проведения испытаний средств измерений с целью утверждения типа по ПР 50.2.009-94 [11] в установленном порядке в соответствии с действующими на территории РФ нормативными документами.

2.2. Аттестацию программ и алгоритмов документов на МВИ, измерительных систем объема, массы рабочей жидкости, применяемых вне сфер распространения государственного метрологического контроля и надзора, осуществляют:

– ГНМЦ;

– ГЦИ СИ;

– органы ГМС;

– метрологические службы и иные организационные структуры по обеспечению единства измерений предприятий (организаций), разрабатывающих или применяющих документы на МВИ.

Эти службы (структуры) должны быть аккредитованы на право аттестации МВИ в соответствии с ПР 50.2.013-97 [12].

2.3. В организации по п. 2.2, проводящие аттестацию программ и алгоритмов представляют, кроме указанных в ПР 50.2.009-94 [11], МИ 2441-97 [5], ГОСТ Р 8.563-96 [13], следующие документы:

– описание алгоритма работы конкретных измерительных систем, их компонентов и других средств измерений, входящих в их состав;

– программное обеспечение (алгоритм расчетов);

– руководство оператора.

В описание алгоритма работы включают следующие данные:

– состав измерительных систем и других средств измерений с обязательным указанием метрологических характеристик их составных частей (выходные сигналы, диапазоны измерений, вид номинальной статической характеристики, пределы допускаемой погрешности и др.);

– характеристики параметров рабочей жидкости (скорость потока, диапазоны изменения расхода, вязкости, температуры, плотности, давления, уровня, содержание воды, солей, примесей);

– параметры резервуаров (вместимость, градуировочная таблица и т.д.);

– метрологические характеристики измерительных систем, их компонентов и других средств измерений объема и массы рабочей жидкости в соответствии с МИ 2438-97 [1], МИ 2439-97 [4], МИ 2440-97 [5].

2.4. ГНМЦ, ГЦИ СИ, органы ГМС проводят метрологическую экспертизу поступивших документов в соответствии с МИ 2267-97 [15].

По результатам метрологической экспертизы устанавливают достаточность и полноту информации о метрологических характеристиках (номенклатура, методы их нормирования и контроля) измерительных систем для проведения аттестации.

2.5. При аттестации алгоритма и программы устанавливают набор основных характеристик, которые необходимо оценить, и набор моделей исходных данных на основе анализа априорной информации о конкретной измерительной задаче с целью наибольшего приближения к свойствам реальных данных.

2.6. Характеристики алгоритмов и программ на моделях исходных данных определяют методом статического математического моделирования. При этом допускают выбор моделей исходных данных в виде линейной функции.

2.7. При аттестации алгоритмов и программ методом статического математического моделирования выполняют следующие операции:

– выбирают наборы исходных данных параметров выходных сигналов (расход, температура, плотность, давление, вязкость уровень и т.д.);

– определяют конкретные значения параметров исходных данных, соответствующих условиям измерений объема и массы рабочей жидкости, в соответствии с ГОСТ 8.508-84 [16] (расход, температура, плотность, давление, вязкость, уровень и др.). При этом необходимо включение в их число набора со значениями параметров для наихудшего варианта, т.е. для наибольшего значения погрешностей вычисления;

– применяя исследуемый алгоритм и программу и имитируя выходные сигналы преобразователей, получают серию результатов вычислений массы рабочей жидкости.

При этом применяемые имитаторы должны обеспечивать точность измерений и воспроизведения входных сигналов, при которой относительная погрешность определения погрешностей измерительных систем не будет превышать 1/3 предела его нормируемых погрешностей.

По возможности параметры исходных данных задают с клавиатуры измерительных систем и вводят в программу все необходимые для вычислений данные;

– вычисляют для каждого набора оценку погрешности вычислений, которая представляет суммарное значение составляющих погрешностей алгоритма и программы. При этом расчетные значения объема и массы рабочей жидкости вычисляют по формулам, соответствующим алгоритмам конкретных измерительных систем, для значений набора исходных данных;

– значения объема и массы и погрешностей их измерений вычисляют до третьего знака после запятой, окончательные значения округляют до второго знака после запятой.

2.8. Предел допускаемой относительной погрешности вычислений объема, массы рабочей жидкости не должны превышать 0,015 %, определения коэффициентов преобразования – 0,005 %.

3. Оформление результатов аттестации

3.1. Результаты аттестации алгоритма и программы оформляют в виде свидетельства об аттестации, рекомендуемая форма которого представлена в приложении 2.

Приложение 1

1. Алгоритм – описание последовательности и выражений (формул) операций над исходными данными, полученными по результатам прямых измерений отдельных параметров и вводимых вручную значениями известных величин и направленными на получение фактических значений объема и массы нефти и нефтепродуктов.

2. Программа – описание методов реализации алгоритма обработки данных результатов измерений, осуществляемых вычислителем объема и массы нефти и нефтепродуктов.

3. Аттестация – исследование характеристик алгоритма и программы на моделях исходных данных с целью определения результата измерений объема и массы нефти и нефтепродуктов, и характеристик его погрешности.

Форма свидетельства о метрологической аттестации алгоритма и
программы обработки результатов измерений

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ по стандартизации и метрологии
__________________________________________________________________________наименование ГНМЦ, ГЦСИ и органа ГМС,__________________________________________________________________________проводивших аттестациюСВИДЕТЕЛЬСТВОо метрологической аттестации алгоритма и программы обработки результатов измерений____________________________________объема, массы нефти, нефтепродуктовАлгоритм и программа обработки результатов измерений при определении объема и массы ____________________________________________________________________нефти и нефтепродуктов__________________________________________________________________________принадлежностьаттестованы в соответствии с МИ 2676-01.Метрологическая аттестация осуществлена в процессе и по результатам- аттестации _______________________________________________________________наименование МВИ- испытаний для целей утверждения типа ______________________________________наименование средств измерений- первичной поверки ________________________________________________________наименование средств измеренийметодом математического моделирования.В результате аттестации установлено, что алгоритм и программа обеспечивают измерение массы ___________________________________________________________нетто, брутто нефти, нефтепродуктовс относительной погрешностью _________%, объема _________%Руководительорганизации                                                               _________________________подпись, датапечать

1. МИ 2438-97 «ГСИ. Системы измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения».

2. МИ 2174-91 «ГСИ. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения».

3. МИ 2377-98 «ГСИ. Разработка и аттестация MBИ».

4. МИ 2439-97 «ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля».

5. МИ 2441-97 «ГСИ. Испытания для целей утверждения типа измерительных систем. Общие требования».

6. ГОСТ 26976-86 «Нефть и нефтепродукты. Методы измерения массы».

7. РД 153-39.4-042-99 «Инструкция по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерения количества и качества нефти».

8. Инструкция по учету нефти при ее транспортировке по системе магистральных нефтепроводов ОАО «АК «Транснефть» (Утвержденная Госстандартом России РФ, 2001).

9. МИ 2273-93 «ГСИ. Область использования средств измерений, подлежащих поверке».

10. МИ 2336-96 «ГСИ. Оценивание характеристик погрешности результатов измерений. Алгоритм расчетов».

11. ПР 50.2.009-94 «ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений».

12. ПР 50.2.013-97 «ГСИ. Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право аттестации методик выполнения измерений и проведения метрологической экспертизы документов».

13. ГОСТ Р 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».

14. МИ 2440-97 «ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля характеристик измерительных каналов, измерительных систем и измерительно-вычислительных комплексов».

15. МИ 2267-93 «ГСИ. Метрологическая экспертиза технической документации».

16. ГОСТ 8.508-84 «ГСИ. Метрологические характеристики средств измерений и точностные характеристики средств автоматизации ГСП. Общие методы оценки и контроля».

СОДЕРЖАНИЕ

Источник: http://gostrf.com/normadata/1/4293832/4293832521.htm

Аттестация программного обеспечения

АТТЕСТАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Аттестация программного обеспечения – это исследование программного обеспечения в целях определения его характеристик, свойств и идентификационных данных (признаков) c целью подтверждения соответствия требованиям ГОСТ Р 8.654-2009.

Все средства измерений с целью обеспечения единства измерений подвергаются оценке соответствия требованиям, установленным при утверждении их типа, если они используются в сфере действия государственного метрологического контроля и надзора. ПО, как правило, не аттестуется отдельно, а проходит аттестацию в составе СИ, т.е. в процессе аттестации не учитываются характеристики надежности и погрешности самого ПО.

Учитывая все возрастающую надежность механических, электрических и электронных компонентов средств измерений можно сделать вывод, что качество измерений все в большей степени определяется правильной работой программного обеспечения.

Характеристики программного обеспечения средств измерений и его алгоритмов можно разбить на две группы.

К первой группе относят характеристики, которые в соответствии с приказом Минпромторга России от 30 ноября 2009 г. N 1081 должны быть внесены в описание типа СИ, а именно:

  • идентификационные данные (признаки);
  • уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений.

Ко второй группе относятся характеристики, которые не вносят в описание типа СИ, но без оценки и проверки которых невозможно в полной мере установить действительные значения характеристик ПО в целом, в том числе значения характеристик, относящихся к первой группе. К таким характеристикам относятся:

  • степень соответствия ПО сопровождающей документации;
  • разделение на метрологически значимую и незначимую части;
  • наличие или отсутствие защищенных интерфейсов;
  • степень влияния на метрологические характеристики (MX) СИ;
  • другие характеристики, согласованные между заявителем испытаний и организацией, проводящей испытания.

Аттестация может распространяться на следующие виды программного обеспечения СИ:

  • ПО, являющееся частью измерительной системы и функционирующее на базе персонального компьютера;
  • ПО, являющееся самостоятельным программным продуктом, который может применяться для сбора, обработки, хранения и представления измерительной информации;
  • ПО, являющееся неотъемлемой частью СИ (встроенное ПО);
  • ПО для контроллеров и вычислительных блоков.

Объектами аттестации, в соответствии с рекомендацией МИ 2174-91, могут быть:

  • алгоритмы обработки данных, представляющие собой самостоятельные объекты использования;
  • программы обработки данных, реализующие выбранный алгоритм обработки и представляющие собой самостоятельный программный продукт;
  • алгоритмы и программы обработки данных в составе прикладного программного обеспечения конкретных измерительных устройств;
  • информационно-вычислительных комплексов, информационно-измерительных систем, методик выполнения измерений.

При аттестации ПО СИ необходимо выполнить весь тот набор испытаний и проверок, который нужен для подтверждения свойств ПО положениям нормативной документации, устанавливающей обязательные требования к программному обеспечению.

В настоящее время документом, устанавливающим перечень процедур, является ГОСТ Р 8.883-2015 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Программное обеспечение средств измерений. Алгоритмы обработки, хранения, защиты и передачи измерительной информации.

Методы испытаний». Перечень включает в себя:

  • проверку документации, сопровождающей ПО;
  • проверку разделения программного обеспечения и его идентификации;
  • проверку структуры программного обеспечения;
  • оценку погрешности программного обеспечения;
  • проверку защищенности программного обеспечения и данных.

В ГОСТ Р 8.654-2009 «ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения» содержится информация о соответствии программного обеспечения необходимым требованиям.

Аттестация программного обеспечения в соответствии с МИ 2174

Аттестация ПО СИ представляет собой достаточно сложную исследовательскую задачу, решение которой определяется конкретной программной и аппаратной реализацией соответствующего средства измерений.

Методика аттестации включает в себя следующие обязательные процедуры:

1. Устанавливается набор основных характеристик алгоритмов, которые следует оценивать. В частности, такими характеристиками для алгоритмов, используемых при обработке данных многократных прямых измерений, могут быть:

П1 = СКО случайной погрешности результатов измерения;

П2 = граница систематической погрешности результата измерения.

Иногда указанные характеристики удобно представлять в приведенной форме, отнесенными к соответствующим погрешностям среднего арифметического.

В качестве показателя устойчивости алгоритма принимают точку срыва Пср, т.е. допустимую долю выбросов в данных, наличие которых не приводит к нарушению работоспособности алгоритма.

2. Устанавливается набор моделей исходных данных, поступающих на обработку. В качестве моделей данных могут приниматься, например, независимые случайные величины со средним и дисперсией, имеющие гауссовские распределения; независимые случайные величины, имеющие равномерные распределения на интервале; линейно изменяющаяся последовательность со средним значением и углом наклона и т.д.

3. Вычисляются (оцениваются) значения характеристик алгоритмов (программ) на выбранных типовых моделях. Результаты таких оценок могут быть представлены в виде таблиц значений характеристик алгоритма в зависимости от используемых моделей исходных данных.

4. Оформляется свидетельство об аттестации алгоритма (программы), включающее указанные таблицы.

Аттестация ПО в соответствии с МИ 2174 сводится к оценке искажений, вносимых тестируемым ПО в модели исходных данных.

В принципе, такая процедура аттестации не требует наличия так называемого эталонного ПО и позволяет оценить свойства ПО, а также степень его влияния на метрологические характеристики средств измерений.

Проблема заключается в удачном выборе характеристик алгоритма и таких моделей исходных данных, которые в максимальной степени соответствовали бы той реальной измерительной задаче, которая решается конкретным ПО.

Аттестация программного обеспечения по методике МИ 2955

Методика аттестации ПО, как правило, является составной частью программы испытаний СИ в целях утверждения типа и должна включать следующие основные этапы:

  • определение перечня исследуемых характеристик и параметров, исходных данных и критериев, которым должны удовлетворять результаты, полученные аттестуемым ПО;
  • проведение аттестации в соответствии с методикой аттестации и получение результатов анализа документации и функциональных проверок аттестуемого ПО;
  • обработка результатов аттестации и их оформление в виде протокола аттестации.

Методика аттестации разрабатывается для каждого отдельного ПО СИ с учетом его назначения и функциональных особенностей.

методики аттестации:

  • приводится перечень исследуемых характеристик, свойств и параметров ПО, необходимых исходных данных и опорных («эталонных») ПО, а также критерии, позволяющие производить оценку характеристик аттестуемого ПО;
  • определяются и описываются методы аттестации, которые должны обеспечить проверку всех основных функций аттестуемого ПО, а также его соответствие требованиям к ПО СИ;
  • описывается последовательность действий при проведении процедуры аттестации ПО.

Результаты аттестации ПО признаются положительными, если при анализе документации и проведении функциональных проверок, предусмотренных методикой аттестации, устанавливается соответствие аттестуемого ПО требованиям ГОСТ Р 8.654 и другой нормативной документации.

  открыть в pdf

Источник: https://info.metrologu.ru/spravochnik/metrologiya/sredstva-izmereniy/attestaciya_po.html

Book for ucheba
Добавить комментарий