安全检测技术课件第8章.ppt

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1、第8章安全检测与监控系统8.1安全检测与监控系统概述8.2安全检测与监控系统的设计与开发8.3某油田安全检测与监控系统介绍8.4煤矿安全生产检测监控系统介绍8.5石化储罐区安全检测与监控系统8.6油田生产安全无线监控系统8.1安全检测与监控系统概述8.1.1安全检测与监控的一般步骤安全检测与监控是一项复杂的系统工程。检测与监控任务的完成，主要由数据采集、数据处理、故障检测与安全决策以及安全措施等四个阶段组成，如图8－1所示。其中，数据处理、故障检测与安全决策构成一个集成的整体，其相关理论和方法合称为过程安全监控技

2、术。图8－1安全检测与监控的一般过程1.数据采集采集数据的主要工具是传感器(或敏感器)。对动态系统运行过程而言，传感器或测量设备输出信息通常是以等间隔或不等间隔的采样时间序列的形式给出的。监控过程的数据采集，必须同时兼顾到采集过程的工程可实现性和采样数据有效性。此处所谓数据有效性，主要是指采样的测量数据与过程系统故障之间必须有内在关联性。2.信号处理一般地，在对过程进行故障检测与诊断之前必须借助滤波、估计或其他形式的数据处理与特征信息技术对过程系统采样时间序列进行信息压缩，使之更适合于故障检测与诊断。3.

3、故障检测简而言之，变化检测就是判断并指明系统是否发生了异常变化及异常变化发生的时间。例如，对于正在运行的系统或按规定标准进行生产的设备，辨别其是否超出预先设定或技术规范规定的无故障工作门限。监控过程的故障检测的首要任务是依据压缩之后的过程信息或借助直接从测量数据中提取的反映过程异常变化或系统故障特征的信息，判断系统运行过程是否发生了异常变化，并确定异常变化或系统故障发生的时间。4.安全决策所谓安全决策，是指通过足够数量测量设备(例如传感器)观测到的数据信息、过程系统动力学模型、系统结构知识，以及过程异常变化的征

4、兆与过程系统故障之间的内在联系，对系统的运行状态进行分析和判断，查明故障发生的时间、位置、幅度和故障模式。依据安全决策时所凭借的冗余信息类型的不同，安全决策分为基于硬件冗余、解析冗余和知识冗余，以及基于多种冗余信息融合等不同方式。5.安全对策对具体工程活动而言，分析出故障产生的原因及部位后，下一步必须考虑故障的处理方法。较典型的故障处理方法有顺应处理、容错处理与故障修复等三大类。在实施过程监控时，必须根据系统具体情况，综合考虑研究对象、故障特点及影响程度等多方面的因素，针对不同故障制定不同的处理对策。8.1

5、.2计算机安全检测与监控系统的组成计算机监控系统的组成可以有多种划分方法。一般地，计算机监控系统由硬件和软件组成。计算机监控系统的组成原理如图8－2所示。硬件主要由计算机，输入、输出装置（模块），检测变送装置和执行机构三大部分组成。软件主要分为系统软件、开发软件和应用软件三大部分。系统软件一般为一个操作系统，对于比较简单的计算机监控系统，则为一个监控程序。开发软件包括高级语言、组态软件和数据库等。应用软件往往可以有输入、输出处理模块，控制算法模块，逻辑控制模块，通信模块，报警处理模块，数据处理模块或数据库，显示模

6、块，打印模块等。各部分详细组成如图8－2～8－6所示。图8-2计算机监控系统组成原理图图8-3计算机监控系统部分组成图图8-4监控系统输入/输出部分组成图图8-5监控系统检测变送部分组成图图8-6监控系统执行部分组成图8.2安全检测与监控系统的设计与开发8.2.1安全检测与监控系统的设计过程与原则1.安全检测与监控系统的设计过程任何一个安全检测与控制系统的设计与开发基本上是由六个阶段组成的，即可行性研究、初步设计、详细设计、系统实施、系统测试（调试）和系统运行。当然，这六个阶段的发展并不是完全按照直线顺序进行的

7、。在任何一个阶段出现了新问题后，都可能要返回到前面的阶段进行修改。在可行性研究阶段，开发者要根据被控对象的具体情况，按照企业的经济能力，未来系统运行后可能产生的经济效益，企业的管理要求，人员的素质，系统运行的成本等多种要素进行分析。可行性分析的结果最终是要确定：使用计算机监控技术能否给企业带来一定经济效益和社会效益。初步设计也可以称为总体设计。系统的总体设计是进入实质性设计阶段的第一步，也是最重要和最为关键的一步。总体方案的好坏会直接影响整个计算机监控系统的成本、性能、设计和开发周期等。在这个阶段，首先要进行比较

8、深入的工艺调研，对被控对象的工艺流程有一个基本的了解，包括要监控的工艺参数的大致数目和监控要求、监控的地理范围的大小、操作的基本要求等。然后初步确定未来监控系统要完成的任务，写出设计任务说明书，提出系统的控制方案，画出系统组成的原理框图，以作为进一步设计的基本依据。在详细设计阶段，首先要进行详尽的工艺调研，然后选择相应的传感器、变送器、执行器、I/O通道装置以及进行计算机