Устройство для обнаружения опасной загазованности объекта Советский патент 1978 года по МПК G08B23/00 

1

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для автоматического обнаружения опасной загазованности объекта.

Оно может быть использовано в системах зан01ты производственных помещений химических производств от загазоваппости опасными веществами.

Известно устройство для автоматического контроля состояния элементов проверяемого объекта 1.

Устройство содержит экстраполятор, вход которого подключен к выходу системы обегающего контроля, а выход - к одному из входов блока вычисления вероятности безотказной работы контролируемого элемента и, через схему задержки, - к одному из входов блока вычисления величины, характеризующей дисперсию произведенных предсказаний. Второй вход последнего соединен с выходом системы обегающего контроля, а выход - со вторым входом блока вычисления вероятности, третий вход которого подключен к выходу системы обегающего контроля, а выход соединен с регистрирующим устройством.

Информация о значении па)аметра У; через систему обегающего контроля поступает на экстраполятор, с помощью которого определяется наиболее вероятное значение |7,+ 1| параметра в следующий |t+l| момент времени. Предсказанная величина i | 7;+ 11 подается через схему задержки на один из входов блока вычисления величины, характеризуюд;ей дисперсию предсказаний, которая, в свою очередь, поступает на вход блока вычисления

вероятности безотказной работы контролируемого элемента, значение вероятности безотказной работы элемента регистрирзется.

В Астройстве для автоматического контроля рещается задача прогнозирования вероятностпых характеристик состояния элементов на определенный интервал времени, но не рещасгся задача прогнозирования времени, через которое параметр достигает заданного значения. Для эффективной защиты химических

производств от загазованности опасными веществами знание этого времени необходимо.

По своим специфическим особенностям это устройство для автоматического контроля не может служить прототипом к заявляемому.

По числу общих существенных признаков ближайщим техническим рещением к заявленному устройству является устройство для автоматического обнаружения и устранения опасной загазованности объекта 2.

Устройство содержит датчик концентрации опасных веществ, подключенный к входу первого порогового устройства и к первому входу второго порогового устройства и блок сигнализации. В устройстве реализуются логические

фуикн,ии обнаружения и ликвидации опасной

загазованности в ооъеме контролирземого помещения путем преобразования аналогичных сигналов датчиков в многопозициопные п их логической обработки.

Недостатком данного зстройства является то, что оно не решает задачи ирогнозироваиия состояния воздушной среды контролируемого помеш,ения.

Цель предполагаемого изобретения состоит в расширении функциональных возможностей известного устройства, т. е. обеспечении прогнозирования опасной загазованности объекта по известным промежуточным значениям концентрации контролируемых веществ.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик концентрации опасных веществ, подключенный к входу первого порогового устройства и к первому входу второго порогового устройства, и блок сигнализации введены блок задержки и реверсивный блок счета и индикации времени, один из управляющих и счетный входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока- задержки, другой управляющий вход подключен к первому выходу второго порогового устройства, выход реверсивного блока счета и индикации времени подключен к первому входу блока сигнализации, вход блока задержки подключен к первому выходу первого порогового устройства, третий выход блока задержки подключен к второму входу блока сигнализации, третий вход которого подключен к второму выходу второго порогового устройства, второй вход которого подключен к второму выходу первого порогового устройства, установочные входы блока задержки п реверсивного блока счета и индикации времени связаны с установочными выходами первого порогового устройства и блока сигнализации.

На фиг. 1 изображепа блок-схема устройства для обнаружения опасной загазованности объекта; на фиг. 2 и 3 - графики, иллюстрируюшие метод обнаружения опасной загазованности. Устройство (фиг. 1) содержит датчик концентрации опасных веществ 1, первое 2 и второе 3 пороговые устройства, блок задержки 4, реверсивный блок счета и индикации времени 5,,блок сигнализации 6.

Устройство работает следующим образом. При наличии загазованности контролируемого объекта датчик 1 выдает аналоговый оигиал, пропорциональный концентрации опасных веществ, который поступает на входы пороговых устройств 2 и 3. При достижении первого промежуточного значения концентрации срабатывает первое пороговое устройство 2 и подает сигнал на блок задержки 4. Одновременно включаются элементы сигнализации, входящие в состав первого порогового устройства 2, подается сигнал на второй вход второго порогового устройства, подготавливая его к работе, и снимается сигнал с установочного выхода первого порогового устройства. Через промежуток времени, определяемый блоком задержки 4, на первый управляющий вход блока 5 поступает сигнал, переводящий его в режим суммирования, одновременпо на счетпый вход поступают секундные импульсы. Происходит счет и индикация текущего времеии.

Нри дальнейшем росте загазованности срабатывает второе пороговое устройство 3 и выдает сигналы на реверсивный блок счета и индикации времени 5 и блок сигнализации 6. Нри поступлении сигнала иа управляющий вход блока 5 последний переводится в режим вычитания, одновременно на выходе блока формируется сигнал, включающий в блоке сигнализации 6 индикацию значения прогнозируемой концентрации. Информация с блоков 5 и 6 представляет собой прогноз о времени достижения заданной величины концентрации.

Нри возврате блока 5 в исходное состояние включаются элементы сигнализации, входящие в блок сигпализацип 6, сигнализируя об истечении прогнозируемого времени, а на установочном выходе блока 6 формируется сигнал, блокирующий работу блоков 4 и 5.

В том случае, если второе пороговое устройство сработает в течение времени задержки, то блок сигнализации 6 выдает сигнал об опасной загазованности контролируемого объекта и блокирует работу блоков 4 и 5.

После устранения опасной загазованности в контролируемом объекте все блоки устройства автоматически возвращаются в исходное состояние.

Действие устройства основывается на следующем. Известно, что изменение концентрации опасных веществ в воздухе производствепных помещений является функцией времеии, т. е. (t) и носит экспоненциальный характер.

Для датчиков устанавливается два предварительно выбранные значения концентрации опасных веществ Ci и С (фиг. 2). Фиксируется промежуток времени между выдачей сигналов датчика о достижении установленных значений концентрации. С некоторой погрешностью принимается линейный закон изменения концентрации во времени (фиг. 2) и прогнозируется время достижения заданной концентрации С„ (фиг. 2). Но при этом значения концентрации Сь Cz, Сп должны выбираться так, чтобы интервалы изменения концентрации от Cj до Cz и от Cz до Сп были равны по абсолютной величине, т. е. (Ci-€2) (Cz-C«). Так как закон изменения концентрации принят линейный и интервалы изменения концентрации равны, то время изменения концентрации от значения Ci до Cz будет равно времени изменения концентрации от значения Cz до заданного значения Си, т. е. () (tz-tn)Ногрешность прогнозирования равна Д (фиг. 2). Нрименяя несколько подобных устройств и выбирая промежуточное значение Сз концентрации опасных веществ, составляющее определенную часть прогнозируемого интервала, можно скорректировать результат прогноза, тем самым значительно уменьшить погрешность прогноза At (фиг. 3).

Таким образом, выбирая соответствуюш;ие уставки для датчиков концентрации, фиксируя время достижения установленных концентраций и применяя несколько устройств автоматического прогнозирования можно с достаточной точностью прогнозировать время достижения любой заданной концентрации опасных веществ в воздухе производственных помещений.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения опасной загазованности объекта, содержащее датчик концентрации опасных веществ, подключенный к входу первого порогового устройства и к первому входу второго порогового устройства, и блок сигнализации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможное гей устройства, в него введены блок задержки и реверсивный блок счета и индикации времени, один из управляющих и счетный входы которого подключены соответственно к

первому и второму выходам блока задержки, другой управляющий вход подключен к первому выходу второго порогового з стройства, выход реверсивного блока счета и индикации

времени подключен к первому входу блока сигнализации, вход блока задержки подключен к первому выходу первого порогового устройства, третий выход блока задержки подключен к второму входу блока сигнализации,

третий вход которого подключен к второму выходу второго порогового устройства, второй вход которого подключен к второму выходу первого порогового устройства, установочные входы блока задержки и реверсивного блока

счета и индикации времени связаны с установочными выходами первого порогового устройства и блока сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 207471, кл. G 01R 31/28, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 389537, кл. G 08В 23/00, 03.05.71.