Результаты для запроса: технологическая безопасность
-
Система обнаружения предаварийных ситуаций шаровой мельницы процесса измельчения руды
Статья была опубликована в выпуске №4
В работе дается обоснование применения математической модели стохастического процесса Маркова для анализа технологических параметров оборудования. Показана ограниченность (представлена как свойство) данной модели для описания всей технологической системы, в поведении которой присутствуют элементы самоорганизации и динамического развития. Отсюда делается основной вывод о необходимости использования альтернативных подходов в моделировании систем, проходящих через данные временные моменты (точки фазового перехода) в своей эволюции. Рассматривается метод обнаружения фазового перехода системы в случае нестационарного развития поведения технологического оборудования. Приводятся предпосылки появления математической модели процесса, описание и получение функции-сигнатуры, появление которой констатирует факт зарождения кооперативного действия и процесса самоорганизации. Показывается, как организуется связь двух моделей. Проводится интеграция моделей с целью получения общей интеграционной модели диагностирования технологической системы в пространстве состояний. Рассматривается алгоритм оптимизации системы шаровых мельниц.
-
О применении теоретико-множественного подхода при определении понятия технологической безопасности
Статья была опубликована в выпуске №4
Основное внимание в данной работе уделено определению понятия технологической безопасности с теоретико-множественной точки зрения. Рассмотрено понятие технологической безопасности как функционального свойства системы.
Показана необходимость применения теоретико-множественного подхода к исследованию свойств технологической безопасности на основе бинарных отношений. Приведен обзор основных операций и отношений на множествах, формирующих оценку безопасности.
Показано, что с точки зрения практического применения при анализе безопасности технологических процессов необходимым этапом исследования является теоретико-множественный анализ опасностей, позволяющий структурировать опасности. Выявленная структура опасностей может быть положена в основу мероприятий, разрабатываемых для диагностики внештатных ситуаций и управления технологической безопасностью изучаемого объекта.
Сделан вывод о необходимости исследования событийного характера случайного проявления опасностей для управления технологической безопасностью, при этом актуально применение математического аппарата нечетких множеств.
-
Математические модели процессов химической технологии. Характеристика математических свойств технологических операторов
Статья была опубликована в выпуске №3
Основное внимание уделено построению различных математических моделей процессов химической технологии. Рассматривается подход к построению дискретных моделей химико-технологической системы для типовых процессов химической технологии, описываемых системами обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, которые соответствуют типовым моделям процессов химической технологии (модель идеального смешения, модель идеального вытеснения, диффузионная модель).
Рассмотрена методология построения дискретных моделей (метод разделения состояний, модели на основе дифференциальных уравнений в частных производных, модели на основе нечетких множеств) непрерывных химико-технологических процессов, которые могут быть применены для целей диагностики состояний технологических процессов и управления их безопасным функционированием.
Построение дискретной модели непрерывной химико-технологической системы позволяет отнести мгновенное состояние технологического процесса к определенному классу состояний. Основное назначение данного этапа - моделирование событийных процессов, происходящих в объекте управления, и отражение причинно-следственных связей, существующих в технологических процессах, оборудовании и системах управления.
-
Разработка системы ситуационного управления технологическим процессом измельчения апатитонефелиновых руд
Статья была опубликована в выпуске №3
В работе рассматривается построение системы диагностики состояний и управления технологической безопасностью процесса измельчения апатитонефелиновой руды на основе ситуационного управления с использованием аппарата теории нечетких множеств.
Приведено описание технологического процесса измельчения апатитонефелиновой руды. Для оценки состояния технологического процесса вводятся лингвистические переменные, определяются их терм-множества и задаются функции принадлежности каждому терм-множеству лингвистической переменной.
Проводится расчет центров безопасности по различным технологическим параметрам методом нечеткой классификации и логического вывода. Приведение к четкости производится центроидным методом. Приводится алгоритм ситуационного управления технологическим процессом измельчения апатитонефелиновых руд для выбора оптимального с точки зрения технологической безопасности вектора управления.
-
Математические модели, используемые в задачах диагностики технологических систем
Статья была опубликована в выпуске №3
В работе рассматриваются математические модели, используемые в задачах диагностики состояний технологических систем: структурно-логические и причинно-следственные модели, модели пространства состояний и интервальные параметрические модели. Рассмотрены проблемы диагностирования состояний и управления технологической безопасностью химических производств.
Показано, что ядром современной системы управления технологической безопасностью химического производства является система диагностики состояний химико-технологического процесса, приведен ряд общих особенностей создания и использования диагностических систем для химико-технологического процесса.
Делается вывод о необходимости построения систем диагности химико-технологического процесса на основе класса дискретных моделей, которые позволяют проводить анализ состояния работоспособности системы в условиях неопределенности информации о диагностируемом объекте.
-
Управление технологической безопасностью непрерывных химико-технологических процессов на основе дискретных моделей
Статья была опубликована в выпуске №4
Основное внимание уделено принципам управления технологической безопасностью. Рассмотрены характерные особенности реализации этих принципов для непрерывных процессов химической технологии. Дается определение задачи диагностики как многоуровневой иерархической задачи, приводится декомпозиция химико-технологических систем, излагается методика диагностики состояний химико-технологических систем на основе дискретных моделей, которые позволяют прогнозировать возникновение постепенных отказов, являющихся результатом ухудшения свойств веществ, участвующих в химикотехнологических процессах (например, ухудшение свойств катализатора в реакторе), свойств аппаратов (образование накипи на поверхности теплообменника) и т.д. Рассмотрена методика решения задачи нахождения первичной неисправности, основой которой является анализ неисправной технологической подсистемы, основанный на знаниях, – так называемый качественный анализ, который базируется на использовании нечеткого графа развития опасностей и построенной на его основе иерархической диаграммы диагностирования. Как результат – строится диагностический причинно-следственный граф.
-
Обобщенная характеристика систем управления технологической безопасностью
Статья была опубликована в выпуске №3
В работе рассмотрена обобщенная характеристика систем управления технологической безопасностью. Приводятся структура управления технологической безопасностью на примере химического производства, классификация нарушений химико-технологической системы и пути повышения безопасности работы химических производств. Показано, что управление технологической безопасностью складывается из двух основных составляющих: диагностики состояний и принятия управляющих решений, направленных на обеспечение безопасного функционирования химико-технологической системы. Приведены характерные особенности систем управления технологической безопасностью химико-технологических процессов и классификация возмущающих и управляющих воздействий.
Сделан вывод об эффективности использования многоуровневой иерархической системы управления для решения сложных задач управления сложными химико-технологическими комплексами.
-
Синтез и анализ структуры опасностей на основе нечетких бинарных отношений
Статья была опубликована в выпуске №1
В работе рассматриваются синтез структур опасностей на основе нечетких бинарных отношений и построение на его основе алгоритма диагностики состояний и управления технологической безопасностью. Методические принципы, развиваемые в работе, опираются на понятие центра безопасности – области наиболее безопасного функционирования химико-технологического процесса. Безопасность химико-технологического процесса оценивается по индексу безопасности, который определяется как степень удаленности текущего состояния процесса от центра безопасности, и вычисляется через степень включения текущей нечеткой ситуации в нечеткую ситуацию центра безопасности. Приводится методика определения сценариев развития опасностей на основе нечеткого графа развития нештатных ситуаций.
Принципы диагностики, развиваемые в работе, предоставляют эффективный инструмент для оценки безопасности технологических процессов и принятия решений и могут использоваться для построения системы диагностики состояний и управления технологической безопасностью технологического процесса.
-
Построение системы оценки состояний на основе индекса безопасности процесса выпаривания производства каустической соды
Статья была опубликована в выпуске №3
Рассматривается построение системы диагностики состояний и управления технологической безопасностью на примере технологических процессов выпаривания при производстве каустической соды.
Представлена корпусная выпарная установка производства хлора и каустика. Данная технология выпаривания является примером типового процесса, постоянно применяемого при производстве хлора и каустика. В работе приводится статистический материал из опыта эксплуатации цеха выпарки хлорного производства г. Новомосковска.
Даны расчеты для определения центра безопасности процесса выпарки и графики функций принадлежности термов лингвистических переменных, которые определяют для технологических параметров степень их нахождения в области безопасных или опасных состояний. Проводится исследование индекса безопасности для технологических параметров, оборудования и систем управления.