2020-09-24
182
Современная эксплуатация оборудования объектов производственно-транспортного комплекса (ОПТК) немыслима без использования специальных систем мониторинга технического состояния. В настоящее время объекты производственно-транспортного комплекса (ОПТК) различают по степени влияния на безопасность, экономику и экологию страны: объекты технического регулирования (ОТР), опасные производственные объекты (ОПО), критически важные объекты (КВО), стратегически важные объекты (СВО) [,]. Понятно, что для мониторинга технического состояния этих объектов должны использоваться системы различных классов. Принципы построения систем мониторинга изложены в [ 18, 29 ] и отражены в стандартах [ 29, 30, 31, 32, 33, 17, 18 ]. Системы мониторинга (СМ) должны обеспечивать получение информации о состоянии оборудования (объекта мониторинга) в необходимом количестве и качестве для обеспечения наблюдаемости его технического состояния. По результатам наблюдения СМ должны заблаговременно вырабатывать управляющие воздействия, которые обеспечивают необходимый запас устойчивости технологической системы, качество ее функционирования, создают необходимый запас ее техногенной, экологической и экономической безопасности [ 35 ]. Такие системы составляют основу автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования в реальном времени в рамках всего предприятия – АСУБЭР [ 36 ].
Класс системы определяют по выражению:
, (1)
где K – комплексный показатель, определяющий класс системы; ∏ Ri –произведение баллов, соответствующих свойствам системы; int – целая часть числа; А – основание логарифма, определяется критичностью ОПТК, например для ОТР А =10 и ОПО А =6 [17]; для КВО предлагается А =3 или А = е (е =2,718… основание натуральных логарифмов), для СВО рекомендуется А =2. В этом случае, уже при величине произведения ∏ Ri равном 3 или 2 класс СМ равен 2.
Кстати, в [17, 29] основание логарифма не указано именно из соображений последующей классификации систем для разных категорий ответственности объектов.
В таблице 1 приведены примеры расчета класса систем для различных конфигураций аппаратных и программных средств. Уменьшение основания А логарифма до 3 и далее до 2 существенно повышает требования к СМ, разрешая применять для СВО системы с наилучшими параметрами, для которых все показатели равны единице.
Для каждого класса системы устанавливаются границы применения при оснащении ОПТК [17, 29] в соответствии с риском пропуска отказов. Классификация оборудования основана на матрице риска [17], учитывающей вероятность возникновения отказа и его экономические, экологические и техногенные по
Системы мониторинга 1 класса применяются для комплексного мониторинга всей технологической установки, включая объекты первой, второй и третьей категорий с возможностью автоматической блокировки опасных агрегатов и обеспечивают безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию.
Системы 2 класса применяются для мониторинга оборудования второй и третьей категорий с возможностью автоматической блокировки опасных агрегатов и обеспечивают безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию.
Системы 3 класса применяются для мониторинга оборудования третьей категории по фактическому техническому состоянию.
Системы 4-го и более низких классов носят вспомогательный характер.
Таблица 5.1
Примеры расчета класса систем
| № | Вид классификации | Параметры классификации | Номер системы | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
| 1 | По количеству и виду МНК | комплексные, специализированные (1,2) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
| 2 | По типу экспертной системы | ЭСППР, ЭСД, СИС (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 |
| 3 | По объему неисправностей | широкого класса, узкого (1,2) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| 4 | По статической ошибке | низкой, средней, высокой (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 5 | По динамической ошибке | низкой, средней, высокой (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 |
| 6 | По риску пропуска внезапного отказа | низкий, средний, высокий (1,2,3) | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
| 7 | По числу измерительных каналов | многоканальные, одноканальные (1,2) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
| 8 | По способу опроса датчиков | универсальные, параллельные, последовательные (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 |
| 9 | По архитектуре | распределенные, сосредоточенные (1,2) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
| 10 | По типу анализатора сигналов | векторный, скалярный (1,2) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 11 | По типу индикатора состояния | комплексные, многоуровневые, простые (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 12 | По наличию диагностической сети | автоматические, ручные с переносными, ручные, нет (1,2.3,4) | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 13 | По типу управления | автоматические, автоматизированные, ручные (1,2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
| 15 |
| Произведение ∏ Ri | 1 | 2 | 3 | 4 | 32 | 384 | 2592 |
| 16 | ОТР | Log10(∏ Ri)=Lg(∏ Ri) | 0 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 1,5 | 2,6 | 3,4 |
| 17 | Класс (К) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 18 | ОПО | Log6(∏ Ri)=Lg(∏ Ri)/0,77 | 0 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,9 | 3,4 | 4,4 |
| 19 | Класс (К) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 4 | 5 | |
| 20 | КВО | Ln(∏ Ri)= Lg(∏ Ri)/0,43 | 0 | 0,7 | 1,1 | 1,4 | 3,5 | 5,6 | 7,9 |
| 21 | Класс (К) | 1 | 1 | 2 | 2 | 4 | 6 | 8 | |
| 22 | СВО | Log2(∏ Ri)= Lg(∏ Ri)/0,3 | 0 | 1 | 1.6 | 2 | 5 | 8,6 | 11 |
| 23 | Класс (К) | 1 | 2 | 2 | 3 | 6 | 9 | 12 | |
ПРм-181 20.11.2018
