Файл: Герман, В. Т. Построение информационной системы управления технологическими процессами добычи и подготовки газа научно-экономический обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
не повлечет за собой ошибки в последующей информации, обрабатыва емой этим элементом. Технические характеристики устройств прием - ной и передающей аппаратуры для различных ветвей постоянные. По этому можно считать, что вероятности появления ошибок в одинако -
вых устройствах за одно и то же время работы равны. Найдем зави -
симость вероятности появления ошибок в технических устройствах от количества обработанной информации. С точки зрения достоверности обработки информации всю систему можно представить как последова тельное соединение устройств первичной обработки информации линии передачи с приемопередающей аппаратурой и центрального диспетчер ского пункта. Вероятность появления ошибки в системе будет равна
|
|
|
( 12) |
где |
Руп - вероятность появления ошибки в устройствах |
первичной |
|
обработки информации при обработке и информации; |
Рп |
- вероят - |
|
ность |
появления ошибки при передаче информации; |
Рдп - |
вероят - |
ность появления ошибки при обработке информации на центральном дис петчерском пункте.
Если передачу |
информации |
Q |
на центральный |
диспетчерский |
||||||||
пункт вести сразу |
по |
т |
каналам |
связи в течение |
t n |
, то ве - |
||||||
роятность |
ее искажения можно записать |
в виде |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(13) |
|
Число каналов, |
необходимое |
для передачи всей информации |
d |
|||||||||
в течение |
t n |
, |
можно определить |
из |
неравенства |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
(14) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где Vn |
- |
скорость передачи информации по одной линии связи. Зна |
||||||||||
чение т |
округляется в |
большую сторону до ближайшего целого |
чи |
|||||||||
сла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вероятность искажения информации при ее передаче можно окон |
||||||||||||
чательно |
|
найти, |
подставив |
(14) |
в (13) |
q |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(15) |
|
Формулу |
(15) можно привести к следующему виду : |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Pn(t) = K b £ ( t ) ] ^ |
= 1-fl-Pn( t f |
\ |
(К) |
30
где |
'tq |
- |
время, необходимое для |
передачи информации по |
одной |
линии |
связи. |
|
|
|
|
|
Из |
этой |
формулы можно сделать |
вывод, что вероятность |
появле |
ния ошибки в передаваемом сообщении определяется объемом информа ции и скоростью передачи.
При этом следует учитывать, что вероятность |
искажения |
инфор |
мации в канале связи зависит от времени суток, в |
которое произво |
|
дятся передачи. Вероятность появления ошибки при |
первичной |
обра - |
ботке информации определяется |
по формуле |
|
|
|
Р9" = ь Д ( ' - р упЛ и': , |
(IV) |
|
где |
п - число устройств |
первичной обработки |
информации; Руп - |
вероятность появления ошибки в работе одного устройства первичной
обработки информации в единицу времени; |
|
t yn-L- |
время |
работы |
ус |
||||
тройств первичной обработки |
информации |
Q. |
|
|
|
||||
Зная количество информации |
£?; |
, |
которое |
необходимо обра - |
|||||
ботать, и скорость обработки информации |
Ууп , |
можно определить |
|||||||
t y n - i |
~~ 7V/ уп |
’ |
|
|
|
|
( 1 8 ) |
||
Число устройств первичной обработки |
информации, |
необходимых |
|||||||
для обработки информации |
Q: |
|
|
|
|
|
|
|
|
л ; |
|
~кул ''/уп |
|
|
|
|
|
(19) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вероятность искажения информации равна |
|
|
|
|
|
||||
Руп |
7 |
% ntyn |
|
7Z.С |
|
|
|
||
_/7 |
(7 |
Рупj |
|
|
|
( 20) |
|||
Анализируя выражения, |
полученные выше, можно придти к выводу, |
||||||||
что вероятность искажения информации |
|
Q |
при ее |
обработке |
в |
АСУ |
не зависит |
от числа технических устройств |
передачи и первич - |
|
ной |
обработки, |
а зависит от объема |
информации |
и параметров техни - |
ческих устройств. |
|
|
||
|
Подставив |
(20) и (15) в (12), |
полупим |
0 . |
4 l r |
Vyn, |
v Vun |
Формулу (21) можно использовать для оценки работы АСУ лишь |
при |
небольшом объеме информации, когда вероятность ее искажения |
также |
невелика.
Вероятность появления ошибки при обработке информации или ее передаче определяется систематически по результатам работы и ис пытаний технических средств. Она показывает, в каком объеме обра батываемой информации появляется ошибка, при условии, что техниче ские характеристики устройств остаются постоянными. Зная вероятно
сти появления ошибок в отдельных устройствах и считая их независимыми, можно определить количество ошибок, которые появляю
тся |
в информации при ее обработке |
|
|
) { - 0.{Pyn+Pn {t)+P^n^ } |
( 2 2 ) |
или |
X~ VyntynР П +Vnt n Рп( t ) т+ ~tуПVgn РуПj |
|
|
|
|
где |
ж - число ошибок в полном объеме информации; РуП |
- вероят |
ность появления ошибки в единице объема информации при ее обработ
ке в устройстве первичной обработки; Рп ( t ) ~ вероятность |
появле |
||
ния ошибки в единице объема информации при ее передаче по |
линии |
||
связи; РуП - |
вероятность |
появления ошибки в единице объема инфор |
|
мации при ее |
обработке на |
центральном диспетчерском пункте. |
|
Формулы |
(21) и (22) |
позволяют установить достоверность |
обра - |
ботки информации в системе автоматизированного управления ГДП, ОднаКо для этого необходимо предварительно узнать скорость передачи данных в АСУ, так как каждому источнику информации для передачи
данных отводятся интервалы времени, периоды следования которых
зависят от ритма производственного процесса.
Всю предусмотренную алгоритмом работы АСУ технологическую ин формацию источник должен выдать за любой из интервалов времени.По этому объемы информации, возникающие в источнике, и время, отводи мое источнику, подчинены закону случайных величин с распределени ем, близким к нормальному. Это позволяет определить скорость пере дачи информации по формуле
Ж и ) + з ё и
/^(-ь)-зб 7
где - математическое ожидание объема информаций; ^ ( i ) - ма
32
тематическое |
|
ожидание значения времени, отводимого на передачу ; |
||
6 и и <bt |
- |
среднвквадратические отклонения |
объемов и |
времени. |
Формулу |
(23) используют для определения |
максимально |
необходи |
мой скорости передачи данных, которая соответствует наибольшему объему информации и наименьшему времени передачи. Решение этой
задачи позволяет рассчитать скоростные параметры аппаратуры пере
дачи данных. Она также |
используется |
при |
определении достоверности |
||||||||
обработки информации в АСУ газодобывающим предприятием. |
|
||||||||||
|
Пример. Необходимо определить скорость передачи |
данных |
при |
||||||||
следующих данных источника |
информации (табл.12). |
|
|
||||||||
|
При этом время, отводимое |
на |
|
Т а б л и ц а |
12 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
передачу информации, остается посто |
Количество |
информации |
|||||||||
янным, равным одному часу. Таким об |
|
|
|
||||||||
разом, |
|
M(t)-36(-t)= I |
час. |
|
|
N ,час |
Количество |
||||
|
Составим табл.13. |
|
|
|
|
|
информации |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Необходимая |
скорость |
передачи |
I |
45 |
|
|||||
будет |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
24 |
|
|
|
|
|
У = |
78 ед/час. |
|
|
3 |
26 |
|
||
|
|
|
|
|
4 |
38 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
59 |
|
|
КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ |
|
|
6 |
32 |
|
|||||
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ |
|
7 |
59 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
24 |
|
|
Операции контроля, измерения |
и |
9 |
34 |
|
||||||
|
10 |
28 |
|
||||||||
обработки |
данных предназначены |
для |
|
||||||||
II |
32 |
|
|||||||||
получения |
сведений об |
объекте с |
целью |
|
|||||||
12 |
20 |
|
|||||||||
выработки управляющих |
воздействий. |
|
|
||||||||
|
13 |
55 |
|
||||||||
|
Контроль величин |
X |
заключает |
|
|||||||
|
14 |
34 |
|
||||||||
ся в |
отнесении величин |
к тому |
или |
|
|||||||
15 |
30 |
|
|||||||||
иному |
из |
ряда качественно |
различных |
|
|||||||
16 |
32 |
|
|||||||||
интервалов (области), |
на которые |
раз |
|
||||||||
17 |
59 |
|
|||||||||
бивается |
вся область определения |
вели |
|
||||||||
18 |
26 |
|
|||||||||
чин |
X . |
При контроле |
процесса |
та |
же |
|
|||||
19 |
62 |
|
|||||||||
операция выполняется в реальном време |
|
||||||||||
20 |
33 |
|
|||||||||
ни для временного процесса X (t). |
Чаще |
|
|||||||||
всего |
применяют самый простой вид кон |
21 |
41 |
|
|||||||
троля, |
при котором число областей кон |
22 |
41 |
|
|||||||
23 |
41 |
|
|||||||||
троля |
п |
= 2 . Весь диавааон изменения |
|
||||||||
24 |
21 |
|
|||||||||
контролируемой величины делится |
на две |
|
|||||||||
|
|
|
33
|
|
|
|
Т а б л и ц а 13 |
Интервал технологических данных |
|
|||
N? ин |
Интервал |
Среднее |
Кол-во |
Вероят |
терва |
|
значение |
данных, |
ность |
ла |
|
интервала |
попав |
|
|
|
|
ших в |
|
|
|
|
иптервал |
|
1 |
20-27 |
23,5 |
6 |
0,250 |
2 |
27-34 |
30,5 |
8 |
0,330 |
3 |
34-41 |
37,5 |
4 |
0,165 |
4 |
41-48 |
44,5 |
I |
0,040 |
5 |
48-55 |
51,5 |
I |
0,040 |
6 |
55-62 |
58,5 |
4 |
1,165 |
Среднее значение интервала - 34,о. Средкеквадратическое отклонение - II ,1'+,
области, |
причем одна |
из них с номером К = 0 считается областью нор |
||||||
мальных значений, а другая с номером К = |
I |
- областью, в |
которой |
|||||
нормальный |
режим нарушен. |
|
|
|
|
|
||
Между |
областями |
имеется граница и всегда можно так |
выбрать |
|||||
переменную X, чтобы все значения Хё: О. |
относились |
к области нор |
||||||
мальных значений Д0 |
, а значения |
X > а |
|
- к области, в |
которой |
|||
нормальный |
режим Д 1 |
нарушен. Наличие приведенной ошибки срав - |
||||||
нения 4' |
|
обусловливает условную вероятность результата |
контроля |
|||||
б = 0, |
равную |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— о о |
|
|
|
|
|
и условную вероятность результата |
контроля |
6 = 1 , |
равную |
|||||
|
|
|
<=*? |
|
|
|
|
|
|
|
pi(Х)=]Ч(</-*/*)<*!/ > |
|
|
|
|||
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
где |
- |
плотность вероятности. |
|
|
|
|
|
|
Вероятности двух |
родов ошибок ( 6 0f |
- |
пропуск |
нарушения, £ - |
||||
ложная тревога) составляют |
|
|
|
|
|
оо
Poi~J PofxH A)d-X}
а
Если известна плотность вероятности <Ух (Х)ошибки V ,
34