Исследование технологической безопасности на основе нечетких моделей для целей технической диагностики состояний ХТП

• Автор: Вицентий, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 231 с. : ил.

1. . Обобщенное понятие технологической безопасности

1.1.2 Основные операции и отношения на множествах, формирующих оценку безопасности.

1. 1.3 Теоретикомножественные свойства управляющих воздействий по обеспечению технологической

безопасности.

1.1.4 Концептуальная модель технологической безопасности.

1.2 Математические модели процессов химической технологии. Характеристика мл ематических свойств ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАТОРОВ.

1.2.1. Модели идеального смешения

1.2.2 Модели идеального вытеснения.

1.2.3 Дискретные автоматные модели непрерывных ХТС. Метод разделения состояний.

1.2.4 Построение дискретных моделей па основе теории нечетких множеств.

1.3 Математические модели, используемые в задачах диагностики техноло ических систем.
1.3.1 Логические модели для диагностирования непрерывных динамических систем.
1.3.2 Причинноследственные модели объекта диагностирования
1.3.3 Модели в пространстве состояний
1.3.4 Параметрическая диагностика на основе интервазыого ашепаа.
1.4 Постановка задач .
Заключение.
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ХТС
2.1 ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ ДИАГНОСТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
2.1.1 Основные составляющие систем диагностики и управления технологической безопасностью.
2.1.2 Классификация возмущающих и управляющих воздействий в системах обеспечения технологической безопасности
2.1.3 Основные задачи управления технологической безопасностью и многоуровневый подход к управлению ХТС.
2.2 Построение качественной модели развития опасностей в ХТС. ил основе нечетких модельн.
2.3 ОПРЕДЕЛЕНЯ ЦЕНТРА И ИНДЕКСА БЕЗОПАСНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ХТС
2.4 Построение области безо ла югофункшонироваия технологического процесса.
2.5 Обобщенная структура систем управления безопаснос гью.
Заключение.
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЯ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
3.1 Построение структуры опасностей ХТС как части модели системы технической диагностики
3.2 Методики обнаружения неисправных технологических структур и связей в условиях неопределенности И ПОИСКА ПЕРВИЧНОЙ НЕИСПРАВНОСТИ В ХТС.
3.3 Метод построения функций принадлежности ХТС в условиях неопределенности
3.4 Выделение области безопасного функционирования на множестве эталонных состояний
ТЕХ ЮЛОПЧЕСКОГО ПРОЩССА.
Заключение
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КИСЛОТНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВИСКОЗНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
4.1 Обобщенная характеристика и задачи управления сульфитного производства вискозной целлюлозы
4.2 ПОСТРОЕНИЕ математических моделей технологических процессов
4.2.1 Общая характеристика задачи регулирования подачи серы и описание технологии кислотного отделения .
4.2.2 Процесс таезепия серы.
4.2.3 Процесс получения сернистого газа.
4.2.4 Процесс очистки сернистого газа.
4.2.5 Операция приготовления сырой сульфитной кислоты.
4.3 Основные соотношения дискретной модели на основе метода разделения состоя нй.
4.4 1ПЧЕТК1 МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РОЦЕССО
Заключение
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ХТП И УПРАВЛЕНИЯ ТБ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ.
5.1 Современные направления в создан н систем диагностики и управления безопасностью хтп
5. 1. 1 Традиционные средства построения систем диагностики и управления ТП.
5.1.2 Современные средства для разработки И С технической диагностики ТП.
5.1.3 системы как средства построения систем диагностики и управления ТП.
5.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМ ДИАГНОСТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ХТС
5.3 Функциональная модель автоматизированной информационной системы диагностики ХТП и УПРАВЛЕНИЯ ТВ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ
5.4 АРХИТЕКТУРА И РЕЖИМЫ ФУ НЮ ИОНИРОВАНИЯ ЛВТОМАТИЗИРОП АННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ХТП УПРАВЛЕНИЯ ТВ НА ОСНОВЕ НЕЧТКИХ МОДЕЛЕЙ.
5.5 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ХТП И УПРАВЛГ1ИЯ ТБ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ.
5.6 МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ НЕИСПРАВНОС1 ЕЙ ХТС НА ОСНОВЕ ДЕРЕВЬЕВ ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА
5.7 РАЛИЗАДЯ МОДУЛЯ ВЫРАБОТКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ ВХОДНЫХ ДАННЫХ О
ПАРАМЕТРАХ ТЕХНОЛОГИ ВЕСКОГО ПРОЦЕССА.
Заключение.
НОВНМЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Первое условие означает, что для любого элемента хеО на множестве элементов, больших чем х исходный древесный порядок превращается в совершенный порядок. Лемма 1. Если К древесный порядок на О, то на множестве Ох, состоящем из самого х и элементов уеО таких, что уЯх, отношение К также задаст древесный порядок. Множество Ох с порядком К называют поддеревом дерева 0,1Ъ. Лемма 1. Если I древесный порядок на О. Лемма 1. Пусть древесный порядок на конечном множестве О. Тогда для любых несравнимых элементов хеО и уеО существует единственный элемент геО, для которого г, у7. ХУ И У, то п . С помощью приведенных выше лемм можно убедиться, что граф, изображающий редукцию 1Г древесного порядка I на конечном множестве О, имеет древовидную структуру. Окрестностью элемента у называют совокупность элементов х, для которых выполнено хКгу. Будем изображать граф 1г по ярусам рис. В первом ярусе поместим корень дерева наибольший элемент 0. Во втором ярусе поместим элементы, входящие в окрестность элемента Хо. В третьем ярусе поместим элементы, входящие в окрестность элементов второго яруса, и т. Стрелки в графе могут идти только от яруса к ярусу. При этом от каждого элемента к верхнему ярусу идет ровно одно ребро, а к нижнему может идти сколько угодно ребер. Граф имеет структуру дерева. Общее число ярусов называется высотой дерева. Максимальное число элементов в одной окрестности максимальное число ростков, выходящих из одной вершины называется шириной дерева. Высота дерева Ь. Сложность конечного дерева можно характеризовать следующим рекуррентным правилом Ях сх у, где у единственный элемент, для которого хЯгу. Иначе говоря, сложность вершины х складывается из количества ростков, выходящих вниз из этой вершины, и сложности вершины предыдущего яруса, соединенной с х. При хо принимают 0. Ех,хеО. Из равенства 1. Поставляя это выражение для х в 1. О, 1. Данные соотношения могут оказаться полезными при оценке уровня опасностей для различных технологических процессов. Иллюстрацией возникновения древесного порядка на основе отношения 1 порождает отказ, может быть результат анализа опасностей погрузоразгрузочных работ, например, контейнера хлора на складе хлора. В результате подобного анализа определяют источники опасностей и возможные последствия отказов рис. На основе подобного анализа, в практических исследованиях, осуществляется построение деревьев отказов, которые в дальнейшем используются в создании сценариев развития аварий, различного рода нештатных ситуаций, в управлении технологической безопасностью. Определение 1 Отношением доминирования называется отношение, обладающее свойствами антирефлексивности и асимметричности. Можно отметить, что отношение строго порядка является частным случаем отношения доминирования. Рис. Дерево отказов. Одним из основных свойств множеств опасностей, присущих технологической системе, является наличие структуры этих множеств, которая возникает как результат упорядочивания опасностей. Поэтому с точки зрения практического применения необходимым этапом исследования является теоретикомножесгвсиный анализ опасностей, который позволяет структурировать опасности. Структура опасностей ложится в основу разработок мероприятий для их нейтрализации. От правильности структуры опасности зависит эффективность мероприятий, эффективность управления технологической безопасностью. Теоретикомножественные свойства управляющих воздействий по , обеспечению технологической безопасности. Выше, были рассмотрены свойства множеств опасностей. Было отмечено, что в исследовании технологической безопасности определяющую роль играют множества опасностей. Вместе с тем, мероприятия по обеспечению технологической безопасности как множества их можно также называть управляющими воздействиями, обладают некоторыми отличительными особенностями. Конечно, как множества они могут быть подвергнуты операциям пересечения, объединения и т. Но свойства эквивалентности и упорядочения возникают при совместном анализе конкретной опасноеи и мероприятий, нейтрализующих эту опасность. Рис.