Устройство для выявления аварийной ситуации

ОПИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0Союэ СоветскикСоциалистическик республик1 773663(22) Заявлено 05,02.79 (21) 2721745/18-24с присоелинением заявки РЙда делам изобретений н открытий(71) Заявитель Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИЙИзобретение 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 обогатительных фабрик цветной и черной металлургии, химической, строительной и других отраслей промышленности.оИзвестно устройство для выявления аварийных ситуаций, содержащее датчик контролалруемого параметра, соединенный с первым входом блока сравнения, ко второму входу которого поступает сигнал уставки значения параметра, выход блока сравнения соединен с индикатором рассогласования. Выход индикатора рассогласования является выходом системы и подключается к автоматической системе управления ликвидации аварии Я. Недостатком известного устройстваявляется отсутствие прогнозирования 2момоита возндкновения аварийного состояния объекта контроля.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выявления аварийной ситуации, содержащее датчик контролируемого параметра, соединенный с первым входом блока сравнения, блок синхронизации, который подключен к блоку памяти и датчику контролируемого параметра, выход блока памяти соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого и выход датчика подключены ковходу элемента И, выход которого через блок измерения скорости соединен с первым входом арифметического блока, второй вход которого и вход блока памяти подключены соответственно к входам уставки параметра устройства, выход арифметического блока включен в цепь сигнализации 2) .Однако устройство имеет низкие функциональные возможности и информативность и не осуществляет прогноза возникновенмет аномвхьной ситуации, а лишь прогнозирует3 7736момент возникновения аварии, и не применимо для выявления и прогнозированияаномальных и аварийных ситуаций в технических объектах с рециклами, в которыхнебольшие изменения контролируемого параметра от заданного значения могут привести к значительному снижению показателя качества функционирования, без потериобъектом его работоспособности. Недостатком этого устройства является также то, 0что в нем не учитывается влияние погреш -ности измерения контролируемого пара-.метра на величину прогнозируемого времени возникновения аварии. Кроме того,в известном устройстве измерение ско 1 Ьрости изменения контролируемого параметра, осуществляемое блоком измерения скорости, используется только дляпрогнозирования времени возникновенияаварии, т.е. изменение динамических20свойств объекта недостаточно полно учитывается при анализе текущей ситуациии выявлении аварийной,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение его информативности,Цель достигается тем, что, в устройство введены второй и третий блоки па - мати, второй блок сравнения и элемент И, 30 блок прогнозирования, выход датчика соединен со входами арифметического блока и блока измерения скорости изменения па - раметра, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом первого блока сравнения и первым входом блока прогнозирования, выход блока синхронизации соединен со вторым и третьим блоками памяти, пер - вый и второй выходы второго блока памяти соединены соответственно с первым входом второго блока сравнения и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока прогнозирования, второй выход, датчике соединен с арифметическим бло - ком, 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 второго элемента И выход которого соединен с четвертым входом блока прогнозирования, выходы которого, а также вторые выходы первого и.второго блоков сравнения. соединены с выходами устройства. 63На чертеже изображена блок-схемаустройства.Устройство содержит датчик 1 контро - лируемого параметра, блоки 2, 3 и 4 памяти, блок 5 синхронизации, блок 6 измерения скорости изменения параметра, арифметический блок 7, блоки 8 и 9 срав - нения, элементы И 10 и 11, блок 12 прогнозирования аномальных и аварийных ситуаций, выходы 13 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 19,20 блоков 8 и 9 сравнения, соединенные с выходом устройства, на который поступают сигналы о наличии аварийной ситуации, вход 2 1 блока 12 прогнозирования для введения сигнала коррекции прогноза, 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 прогнозирования момента возникновения аномальной ситуации (значительное превышение или уменьшение значения контролируемого параметра над заданным значением параметра) и момента возникновения аварийной ситуации (превышение или уменьшение значения контролируемо - го 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 1, 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 допусТаким 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 состоя ния объекта контроля, от заданного значения. 30 При этом оператор имеет возможность активно воздействовать на объект (производить настройку, наладку, ремонт и замену отказавших узлов и т.д.) и после 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 5 7736 гимый уровень, то элемент И 10 открывается и,разрешает проход сигнала с блока 3 памяти.Одновременно с этим величина измеренного параметра с датчика 1 поступает в блок 6, где реализуется операция дяференцирования входного сигнала, тем самым измеряя скорость изменения контролируемого пареметра. В блоке 12 по величинам сигналов от блоков 6, 7 и 3 проиэво дится прогнозирование времени аварии - мометна возникновения аварийной ситуации. Сигнал скорости изменения контролируемого параметра от блока 6 и сигнал допустимой величины этой скорости 15 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 20 элемент И 11. В этом случае элемент И 11 пропускает на блок 12 .прогнозирования сигнал заданного значения контролируемого параметра от блока 2. В блоке 12 по величинам снгналов от бло ков 6, 7, 2 производится прогнозирование момента возникновения аномальной.ситуации. 63 6проверки. В случае несоответствия реакции устройства на тестовый сигнал ожидаемой реакции в анализаторе системы управления формируется сигнал отказа устройства выявлено аварийных ситуациЯ 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 машин.Применение предложенного устройства позволит увеличить время безаварийной работы оборудования, а также производительность.формула изобретенияУстройство 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения его ивормативности, в него введены второй и третий блоки памяти, второй блок сравнения и второй элемент И, блок прогно - зирования, выход датчика соединен со входами арифметического 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 и третьим блоками памяти, первый и второй выходы второго блока памяти соединены соответственно с первым 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 второго элемента И, выход которого соединен с четвертым вхо. Лушникова Т О/64 Тир ВНИИПИ Гос по делам 13035, Москва, 68арст ППП Патент, г. Ужго л. Проектная, 4 7 77 дом блока прогнозирования, выходы котораео, а так же вторые выходы первого и второго блоков сравнения соединены с выходами устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе91.Кремлевский П. П. Теплоэнергетические и химико-технологические приборы и регуляторы, . М, 1968, с. 23, рис.3.2. Авторкое свидетельство СССР % 574736, кл, Ц 08 В 2 1/00, 1976 (прототип) . 2 Подписивенного комитета СССРтеннй н открытийРаушская наб., д, 4/5