Устройство для выявления аварийной ситуации Советский патент 1980 года по МПК G08B23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИЙ

I

Изобретение относится к системам оценки текущего состояния и выявления аварийных ситуаций в сложных системах например технологических процессов обогащения руд, и может быть использовано для выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и аварий в объектах обогатит1ельных фабрик цветной и черной металлургии, химической, строительной и других отраслей промышленности.

Известно устройство для вывгаления аварийных ситуаций, содержшцее датчик контролируо/юго параметра, соединенный с первь1м входом блока сравнения, ко второму входу которого поступает сигнал уставки значения парвилетра, выход блока сравнения соедини с индикатором рассогласования. Выход индикатора рассогласования является выходом системы и подключается к автоматической системе управления ликвидации JjJ .

Недостатком известного устройства является отсутствие прогнозирования

момента возкггкновения аварийного состояния объекта контроля.

Нбшболее близким к предлагаетлому является устройство для выявления аварийной ситуации, содержащее датчик контролируилого параметра, соединенный с первым входом блока сравнения, блок синхронизации, который подключен к блоку памяти и датчику контролиру(лого параметра, выход блока памяти соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого и выход датчика подключены ко входу элемента И, выход которого через блок скорости соединен с первым входом арифметического блока, вто15рой вход и вход блока памяти подключены соответственно к входам уставки параметра устройства, выход арифметического блока включен в цепь сигнализации 2.

.20

Сйнако устройство имеет низкие функцнональньге возможности и информативность и не осуществляет прогнова возникноветш аномальной ситуации, а лишь прогнозирует момент возникновения аварии, и не приме нимо для вы$шления и прогнозирования аномальных и аварийных ситуаций в технических объектах с рециклами, в которы небольшие изменения контролируеллого параметра от заданного значения могут привести к значительному снижению показате ля качества функционирования, без потери объектом его работоспособности. Недостат ком этого устройства является также то, что в Hew не учитывается влшшие погреш ности измерения контролируемого пара метра на величину прогноз1фуемого времени возникновения аварии. Кроме того, в известном устройстве измерение скорости изменения контролируемого параметра, осуществляемое блоком измерения скорости, используется только для прогнозирования времени возникновения аварии, т.е. изменение динамических свойств объекта недостаточно полно учитывается при анализе текущей ситуации и выявлении аварийной. Цель изобретения - расширение функциональйых возможностей устройства и повышение его информативности. Цель достигается тем, что, в устройство введены второй и третий блоки памяти, второй блок сравнения и элемент И блок прогнозирования, выход датчика соединен со входагли арифметического блока

и блока измерения скорости изменения параметра, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом первогч) блока сравнения и первым входом блока прогнозирования, выход блока синхронизации соединен со вторым и третьим блоками памяти, первый -и второй выходы второго блока памяти соединены соответственно с входом второго блока сравнения и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом -блока прогнозирования, второй выход. датчика соединен с арифметическим блоком, первый выход которого соединен с третьим входом блока прогнозирования, второй выход арифметического блока соединен со вторым входом второго блока сравнения, выход которого к выход третьего блока памяти соединены, соответственно, с первым и вторым входами второго элемента И выход которого соедннеы с четвертым входом блока гфогноэировавия, выходы которого, а также вторые выходы, нового и второго блоков сравне1шя соединены с выходами устройства.

прогнозирования момента возникаовения аномальной ситуации (значительное превышение или уменьшение значения контролируемого параметра над заданным значе1шем параметра) и момента возникновения аварийной ситуацшг (превышение или уменьшение значен 1я контролируемого параметра над верхним или нижним допустимыми значениями). По входу 21 на блок прогнозирования поступает сигнал коррекции прогноза от оператора (в ручном режиме) или от блока оценки качества прогнозирования, входящего в состав системы управления (в автоматическом режиме).

Устройство работает следующим образом.

По сигналу от системы управления или от оператора по входу 15 запускается блок 5, который синхронизирует работу блоков I, 2, 3, 4 и 7.

Выход блока 7 поступает на вход блока 12 прогнозирования и вход блока 8 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал заданного значения параметра от блока 2 памяти. Если величина разности этих сигналов превышает допусНа чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит датчик I контролируемого параметра, блоки 2, 3 и 4 памяти, блок 5 синхронизации, блок 6 измерения скорости изменения параметра, арифметический блок 7, блоки 8 и 9 сравнения, элементы И Ю и II, блок 12 прогнозирования аномальных и аварийных ситуаций, выходы t3 и 14 блока прогнозирования, вход 15 сигналов запуска блока 5 синхронизации, вход 16 блока 2 памяти, на который поступают заданные значения контролируемого параметра, вход 17 блока 3 памяти, на который поступают минимально-максимально допустимые значения контролируемого параметра, вход 18 блока 4 памяти, на который поступает максимально допустимое значение скорости изменения , выходы 19,2О блоков 8 и 9 сравнения, соединенные с выходом устройства, на который поступают сигналы о наличии аварийной ситуации, вход 2 I блока 12 прогнозирования для введения сигнала коррекции прюгноза, вход 22 датчика для подачи тестового сигнала. Блок 7 служит для фильтрации помех и .определения текущего взвешенного среднего значения сигнала от датчика 1 контролируемого параметра. Блок 12 прогнозирования служит для гцмый уровень, то элемент И Ю откры вается и .разрешает проход сигнала с бл ка 3 памяти. Одновременно с этим величина измер ного параметра с датчика I поступает в блок 6, где реализуется операция дифференцирования входного сигнала, тем сам измеряя скорость изменения контролируем го йареметра. В блоке 12 по величинам сигналов от блоков 6, 7 и 3 производится прогнозирование времени аварии мометна возникновения аварийной си-туации. Сигнал скорости изменения контролируемого параметра от блока 6 и сигнал допустимой величины йтой скорости от блока 4 памяти поступают в блок 9 сравнения. В случае превышения текущего значения скорости изменения параметра над заданным значением скорости блок 9 открывает выходным сигналом элемент И И. В этом случае элемент И 11 пропускает на блок 12 прогнозирования сигнал заданного значения кон ролируемого параметра от блока 2. В блоке 12 по величинам сигналов от бло ков 6, 7, 2 производится прогнозирование момента возникновения аномальной ситуации. Таким образом, в данной системе сигнализации непрерывно определяется в блоках 9 и 8 (выходы 19 и 20 соответственно) наличие аномальной и аварийной ситуации, а также прогнозируются моменты их возникновения (блок 12, выходы 13 и 14 соответственно), т.е. к оператору поступает обобщенная характеристика состояния сложного технического объекта контроля Исправное состояние - нормальная ситуация, Работоспособное состояние, Авария аварийная ситуация, .а также величины отклонений контролируемого параметра и скорости его изменения, являющейся характеристикой динамического состояния объекта контроля, от заданного значения. При этом оператор имеет возможност активно воздействовать на объект (производить настройку, наладку, ремонт и замену отказавщих узлов и т.д.) к посл этого производить запуск устройства по входу 15. Перед выполнением нового цикла опроса датчика на его вход 22 по сигналу от блока 5 подается тестовый сигнал проверки от системы управления и имитируется работа устройства в режиме прюверки. В случае несоответствия реакции устройства на тестовый сигнал ожидаемой реакции в анализаторе системы управления формируется сигнал отказа устройства выявлени аварийных ситуаций и прекращает его работу или подает сигнал на последовательное подключение резервных блоков. Все блоки, составляющие предлагаемое устройство, могут быть реализованы на базе известных элементов и узлов цифроаналоговых вычислительных мащин. Применение предложенного устройства позволит увеличить время безаварийной работы оборудования, а также производительность. Формула изобретения Устройство для выявления аварийной ситуации, содержащее блок синхронизации, соединенный с датчиком и первым блоком памяти, выход которого соединен с одним входом первого блока сравнения, выход которого соединен с одним входом первого элемента И, блок измерения скорости изменения параметра и арифметический блок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения его нн юрмативности, в него введены второй и третий блоки памяти, второй блок сравнения и второй элемент И, блок прогнозирования, выход датчика соединен со входами ари|)метического блока и блока измерения скорости изменения параметра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с другим входом первого блока сравнения и первым входом блока прогнозирования, выход блока синхронизации соединен со вторим ЕЕ третьим блоками памяти, первый и второй выходы вторюго блока п 1мяти соединены соответственно с первьш входом второго блока сравнения и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока пргнозирования, второй выход датчика соединен с арифметическим блоком, первый выход которого соединен с третьим входом блока прогнозирования, второй выход арифметического блока соединен со вторым входом второго блока сравнения, выход которого и выход третьего блока памяти соединены, соответственно, с первым и вторым входами второгоэлемента И, выход которого соединен с четвертым вхолом баокл прогнозврования, выходы котсфого, а так же вторые выходы первого н второго блоков сравнения соединены с выходамв устройства.

Источвтш информации, 1фввятые во внимание при экспертизе

2. Авторкое свидетельство СССР № 574736, кл. CiOS В 21/ОО, 1976 (прототип).