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: 33
Скачиваний: 0
о р и ен т и р у я сь на |
т о т |
или иной к р и т е р и и ,можно вы брать оптимальны й у р - |
|||
в ен ь ср а в н ен и я |
S |
, отличны й |
от_ гран и ц ы |
а . |
|
При оценке |
средних потерь |
Л I |
как |
суммы |
|
|
|
Д 1 _ С 0 ( Р0 , + С ю Рю 1 |
( 2 ^ ) |
нормальном распределении Ха и ошибки V оптимальный сравнения, минимизирующий средние потери, составляет
S= а + |
Х -t |
|
|
|
, |
X* |
' |
Х , |
|
где cP ( t ) - ^ g |
J |
e 2 d x > |
L = |
Cqi/Cjq - 7 |
|
|
|
|
С0, /Сю+ 7 |
уровень
(25)
|
При рассмотрении контроля, непрерывного |
во времени, |
||||||||||||||
критерию средних потерь соответствует выражение |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Л 1 - |
|
С01&01 + CW6W , |
|
|
|
(26) |
|||||
где |
б0, и 0,о |
- |
среднее |
время существования ошибок £01 |
и Е10 |
со |
||||||||||
ответственно. |
Для |
эргодического случайного процесса X (t) |
критерий |
|||||||||||||
(26) |
обращается |
в |
(24-). |
Тогда для |
контроля |
справедлива |
|
формула |
||||||||
(2 5 ). Однако приведенную ошибку сравнения |
здесь |
приходится |
учиты |
|||||||||||||
вать как временный процесс. |
Во многих случаях важна не длительность |
|||||||||||||||
существования пропуска нарушения или ложной тревоги, а сам |
факт |
|||||||||||||||
их появления. Тогда характеристикой эффективности контроля |
служат |
|||||||||||||||
условная |
вероятность |
Цс» |
пропуска нарушения и средняя |
частота |
||||||||||||
ложных тревог |
yvtJ0 |
. |
Общее |
соотношение между этими характеристика |
||||||||||||
ми таково |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
/ |
Ч |
|
|
о |
■> |
|
|
|
(27) |
||
где f a |
и J4* |
|
- |
соответственно средние частоты |
односторонних пе |
|||||||||||
реходов |
через |
уровень |
|
сравнения |
процессов у = х + V |
и X |
. Зти |
|||||||||
частоты для гауссовых процессов .определяются формулой |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
м - |
2Я |
р 2б* |
’ |
|
|
|
(28) |
|||
|
|
|
|
|
|
Г " |
|
|
|
|
|
|
||||
где |
61 |
- |
дисперсия |
производной |
случайного процесса, |
которая |
от |
|||||||||
ределяется |
по формуле |
|
|
а гк к (Я) |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 _ |
_ |
I |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
К - |
|
|
с7<Гг |
/<Е=о |
|
|
|
(29) |
При низкочастотном процессе относительно X ( t ) можно пренебречь средней частотой ложных тревог JU.1Q . Тогда из (27) получим
|
|
|
|
|
|
J^x |
|
|
|
|
|
|
(30) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Условие применимости |
этой |
формулы |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
тх |
|
d X & h o L |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(31) |
||||
где |
Тх |
- время |
|
|
|
|
|
|
|
|
IV ) |
(£ ) - |
плот - |
|
корреляции случайного п р о ц есса ;^ |
||||||||||||||
ность вероятности |
длительности выброса процесса |
VC t ) . |
|
|||||||||||
|
Применение обегающей системы контроля практически не отражает |
|||||||||||||
ся на |
средней |
частоте |
тревог } t 10 |
, |
но вероятность |
(£ог |
может |
|||||||
увеличиться. |
Для гауссова |
процесса |
X( t ) |
при высоком уровне срав |
||||||||||
нения |
S |
х |
+ |
■ |
|
\к |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
я01 |
= 1 ■ |
Ф ( а Т ) |
7 |
|
|
(32) |
||||
|
|
|
|
|
а Т |
|
|
|
2 |
|
|
|
||
где Т - период обегания; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
_ ( S - X )бх |
|
|
|
|
|
|
|
(33) |
||
|
|
|
|
|
2ЙХ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для малых значений произведения |
а Т |
можно пользоваться при |
|||||||||||
ближенной формулой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
д |
_ |
( а Т ) 3 |
|
|
|
|
|
|
(34) |
|
|
|
|
|
Я-0’ |
бУгзГ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Для контроля двусторонних отклонений, при помощи двух уровней |
|||||||||||||
сравнения, ограничивающих с обеих сторон |
интервал |
нормальных зна |
||||||||||||
чений, все формулы как для частоты ложных тревог, |
так и для веро |
|||||||||||||
ятности пропуска нарушения следует применять дважды, для |
каждого |
|||||||||||||
уровня сравнения в отдельности. После чего условную вероятность |
||||||||||||||
пропуска |
нарушения находят в виде |
суммы |
|
|
|
|
|
где S1 и S 2 - соответственно нижний и верхний уровни сравнения.
Пример. Контролируется нормальный стационарный процесс X ( t )
измерения температуры с дисперсией 6 Х =100 град2 и дисперсией производной (Зх = 4 град2/сек 2 .
36
Средняя температура процесса 300°С, нарушением является по -
вышение температура до 340°С. Средняя частота нарушения один раз в сутки. Задаваясь вероятностью пропуска нарушения ££0| = 0,001,
определим период контроля
|
|
|
а |
= 0 ,4 . |
|
|
Рассмотрим величину |
Ц,01 |
при значениях Т = 5 мин; Т = 3 мин ; |
||||
Т = I мин ; |
Т = 0,5 |
мин. |
Используя (3 2 ), |
получим следующие данные |
||
(табл.1 4 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 14 |
|
|
|
Расчетные данные параметров |
|
|||
Т, |
а Т |
< Р (аП |
V25T |
3 |
% 01 |
|
мин |
аТ |
|||||
5,0 |
2 ,0 |
|
0,98 |
1,25 |
0,600 |
0,40 |
3,0 |
1,2 |
|
0,88 |
2,00 |
0,760 |
0,24 |
1 ,0 |
0,4 |
|
0,65 |
6,00 |
0,900 |
0,10 |
0,5 |
0,2 |
|
0,58 |
12,00 |
0,999 |
0,001 |
Отсюда видно, |
что заданную вероятность пропуска нарушения |
|||||
обеспечивает |
период контроля Т = 0 ,5 мин. |
|
|
ВЫВОДЫ
Рассмотрены вопросы построения системы информационного обес печения АСУ газодобывающим предприятием и сформированы основные требования к информационному обеспечению. Это позволяет определить содержание работ по организации и совершенствованию информационной системы ГДП и использованию ЭВМ.
Выявлена структура потоков технологической информации, необ ходимой для постановки и решения задач оперативного управления ГДП, и построена упрощенная модель информационной системы.
Показаны методы обработки и анализа технологической информа ции с использованием математических моделей контролируемых пара -
метров.
Представлены методы по определению шага дискретности, установ лены объемы реализации, а также последовательность сбора информа ции.
37
Рассмотрены способы повышения эффективности информационных
систем, определения достоверности получаемой информации, а также методы контроля состояния технологических процессов ГДП.
Результаты работ применяются при создании АСУ газовых промыс
лов Медвежье, Вуктыл, Шатлык.
ЛИТЕРАТУРА
1 . Ицкович Э.Л ., Трахтенгерц Э.А. Алгоритмы централи зованного контроля и управления производством. М., "Совет ское радио", 1967.
2 . Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Физматгиз,
3. |
Ильин В .А ., Пасечник М.В. Адаптация в информацион |
ных системах. Автоматизация информационной системы. Труды |
|
ВЗПИ, вып.62, |
1970. |
А. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Адаптивные модели в сис темах управления. И ., "Советское радио", 1966.
5. Симонов Ю.Б., Цибульский Г.П ., Хайрутдинов З.М. Алгоритм оптимального рассредоточения сбора информации об объекте во времени. Труды Кф ВНИИ, вып.П, 1967.
6. Панченко В.Г. Организация информационного обеспе чения АСУ. М., "Советское радио", 1969.
7. Мельников Ю.Н. Достоверность информации в сложных системах. М., "Советское радио", 1973.
8. Лузин В.Б. Некоторые методы обеспечения достовер ности используемых данных.- Кибернетика и вычислительная техника , вып.12, 1971.
9. Петров Б.Н. Информационные аспекты управления тех нологическими процессами. "Техническая кибернетика", 1967, К? А.
10. Автоматизированные информационные системы. Труды ВЗПИ, вып.62, 1970.
11. Тагиев В .Г ., Астахов В.А. Оценка шага дискретнос ти во времени при статистическом исследовании процесса КЦА, "Газовое дело", 1968, №12.
12. Кульба В .В ., Цвиркун А.Д. Вопросы обеспечения до стоверности при обработке первичной информации в АСУ. "Ав томатизация и телемеханика", 1971, № 6.
13. Ястремскас С.А. Вопрос применения экономических критериев для оптимизации избыточности в системах сбора, преобразования и передачи информации.''Техническая кибер нетика; том I . Каунас, 1969.
38
14. Матэр Е.А. Некоторые математические вопросы и методы эффективной организации динамических информаци онных систем для управления предприятием. Информационные материалы ЦЭМИ АН СССР. сер .4 , вып.З, 1969.
15. Аскеров Т.М., Асланов А.М. Об одном способе ор ганизации информационно-поисковой системы. В с б .: Цифро вая вычислительная техника и программирование, под ред. А.И.Китова, вып.5. М., "Советское радио", 1969.
16. Китов А.И. Программирование информационно-ло гических задач. М., "Советское радио", 1967.
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
Введение ...................................................................... |
|
|
3 |
Структура потоков технологической инфор |
|
||
мации ............................................................................. |
|
|
4 |
Вероятностно-статистический анализ техно |
|
||
логических информационных потоков................. |
8 |
||
Определение шага дискретности при контро |
|
||
ле технологических параметров............. .. |
13 |
||
Оценка объемов технологических данных . . . . |
19 |
||
Определение последовательности сбора тех |
|
||
нологической информации при централизован |
|
||
ном контроле |
и управлении ................................. |
21 |
|
Адаптация процесса сбора |
технологической |
|
|
информации............................................ |
|
...................... |
24 |
Достоверность |
обработки |
технологической |
|
информации .................................................................. |
|
|
29 |
Контроль состояния технологических процес |
|
||
сов ......................................................................... |
|
.. • • • |
33 |
Выводы ........................................................................... |
|
|
37 |
Литература .................................................................. |
|
|
38 |
39