Автоматизация контроля и обеспечения безопасности производственного объекта

Автоматизация контроля и обеспечения безопасности производственного объекта

Автоматизация контроля и обеспечения безопасности производственного объекта

Комплексные системы безопасности \\ 31.05.2011 18:48 \\ Мир и безопасность \\ Москва

 Автоматизированный контроль и диагностирование технического состояния системы комплексного обеспечения безопасности производственного объекта является инструментом объективной оценки качества функционирования системы в заданных условиях эксплуатации. Указанное свойство системы комплексного обеспечения безопасности объекта однозначно отображается ее техническим состоянием, оценить которое можно в терминах всего множества качественных и/или количественных характеристик свойств системы.

Предпосылки

Система комплексного обеспечения безопасности производственного объекта (далее в тексте — СКОБ) определяется, как сложная эрготехническая система, предназначенная для ограждения производственного объекта (ПО) от воздействия внешних и внутренних источников угроз безопасности, а также предотвращения правонарушений, причин и условий их порождающих и возникновения предпосылок для нанесения ущерба ПО.


Под техническим состоянием СКОБ понимается совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств СКОБ, характеризуемая в определенный момент времени степенью соответствия фактических значений показателей и/или качественных признаков СКОБ (далее в тексте — параметры), установленных в технической документации на СКОБ.


Автоматизированный контроль и диагностирование (АКД) технического состояния СКОБ, контуры которого намечены в рамках данной статьи, позволяет оперативно оценивать работоспособность системы, а при наличии неисправностей выдавать сигнал «негоден».


Процедура структуризации проблемы АКД технического состояния СКОБ (см. схему 1), предусматривает:
• системномодельное описание СКОБ как объекта АКД технического состояния;

• формирование информационного обеспечения организации АКД технического состояния СКОБ;

• выбор контуров построения функциональных подсистем АКД технического состояния СКОБ;

• выбор критериев и показателей эффективности АКД технического состояния СКОБ.

 

Системно модельное описание СКОБ
Системномодельное описание СКОБ заключается в формировании облика СКОБ, подлежащей АКД технического состояния в процессе проведения технического обслуживания системы. Указанное описание содержит, как минимум, перечень видов технического состояния СКОБ и определяет эксплуатационные требования к средствам АКД.


Виды технического состояния СКОБ. Руководствуясь нормативно техническими документами по надежности в технике, правомерно рассматривать три вида технического состояния СКОБ: исправность, работоспособность и правильность функционирования в расчетных внешних условиях.


Исправность СКОБ определяется, как такое состояние системы, при котором она соответствует всем требованиям нормативно технической и/или конструкторской документации. Работоспособность СКОБ — это состояние системы, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям указанной выше документации. Переход СКОБ из одного состояния в другое обычно происходит вследствие повреждения (при сохранении работоспособного состояния) или отказа (при нарушении работоспособности). Для определения вида технического состояния СКОБ необходимо знание оценки фактического состояния системы и требований регламента на проведение технического обслуживания СКОБ, характеризующих исправность, работоспособность и правильность функционирования СКОБ. Задача оценки технического состояния СКОБ решается на основе анализа результатов АКД, полученных при проведении технического обслуживания СКОБ, в процессе которого восстанавливается качество работы системы.

 

Технический контроль СКОБ заключается в измерении фактических значений параметров, характеризующих техническое состояние СКОБ в момент наблюдения, и сопоставлении указанных значений с данными, содержащимися в регламенте на проведение технического обслуживания СКОБ. Техническое диагностирование СКОБ предусматривает проверку исправности, работоспособности и правильности функционирования СКОБ, а при возникновении неисправностей — поиск мест отказов системы. Выявление дефектов, обуславливающих причины указанных отказов, достигается с помощью автоматизированной подсистемы анализа отказов. Предполагается, что техническое состояние системы может быть определено в терминах всего множества параметров СКОБ, описывающих поведение системы в данный момент времени. Прогнозирование технического состояния СКОБ на заданный упреждающий момент времени возможно на основе обработки результатов технического диагностирования СКОБ.

 

 

Схема 1. Операционная схема структуризации проблемы АКД технического состояния СКОБ

 

Требования к средствам АКД. В соответствии с нормативно техническими документами Государственной системы обеспечения единства измерений, средства АКД технического состояния СКОБ должны соответствовать современному техническому уровню отечественного и зарубежного приборостроения и обеспечивать:


• соответствие требованиям к автоматизации процессов технического контроля и диагностирования, способу и виду индикации (регистрации) результатов контроля; • совместимость по параметрам со СКОБ в целом и всеми входящими в ее состав функциональными подсистемами;

 

• возможность измерения (технического диагностирования) нормированных характеристик СКОБ с требуемой точностью и достоверностью;

 

• устойчивость к механическим, климатическим и иным внешним воздействиям в условиях эксплуатации СКОБ, в том числе, устойчивость к несанкционированным действиям;

 

• требования по самоповерке и поверке метрологических характеристик. Кроме того, средства АКД должны удовлетворять требованиям по обеспечению безопасности работы с ними, эргономическим показателям, времени готовности, виду и объему эксплуатационной документации, а персонал, работающий с указанными средствами, — обладать навыками в технике проведения и полноте использования результатов АКД технического состояния СКОБ.


Информационное обеспечение организации АКД технического состояния СКОБ

Основой указанного обеспечения являются перечни контролируемых параметров СКОБ и средств автоматизации процессов контроля и диагностирования СКОБ.


Контролируемые параметры СКОБ. Выбор минимально необходимого числа контролируемых параметров СКОБ, несущих достаточную информацию о состоянии СКОБ в любой момент времени, обуславливается следующими факторами:


• во-первых, в технической документации на СКОБ содержится перечень контролируемых «сдаточных параметров» (устанавливаются разработчиком СКОБ), которые необходимо обязательно проверять в целях поддержания СКОБ в работоспособном состоянии при использовании по назначению;


• во-вторых, при контроле (измерении) электрических и других параметров СКОБ, не предусмотренных технической документацией, выбор параметров осуществляется в рамках использования обслуживающим персоналом СКОБ методологии и математического аппарата, учитывающего специфику задач АКД и свойств объекта контроля.

 

 

При выборе контролируемых параметров СКОБ во внимание принимаются также следующие практические соображения:


• параметры, имеющие взаимную функциональную или корреляционную связь, из рассмотрения должны быть исключены;


• параметры функционирования, для которых установлены допуски, выход за пределы которых является проявлением явных дефектов, могут иметь, как правило, малое диагностическое разрешение; • параметры, выбираемые при анализе причин отказов, должны иметь максимальное диагностическое разрешение, что позволяет выявлять скрытые дефекты методами неразрушающего контроля. Средства автоматизации процессов контроля и диагностирования. Для осуществления АКД технического состояния СКОБ необходимы, в общем случае, организационное, техническое, информационное, методическое, математическое, программное, лингвистическое и аналитическое обеспечение, состав которых приведен в таблице.

 

Таблица  Средства обеспечения АКД  

 Вид обеспечения

 Состав обеспечения

 1

 2

 Организационное Совокупность документов, устанавливающих организационную структуру и функции персонала, осуществляющего техническое обслуживание и ремонт СКОБ
 Техническое Совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для осуществления АКД
 Информационное Совокупность документов, содержащих предметное описание стандартных и типовых процедур, решений и массивов данных для осуществления АКД
 Методическое Совокупность документов, устанавливающих состав, правила отбора и эксплуатации средств, обеспечивающих заданный уровень технического контроля и диагностирования
 Математическое Совокупность методов, моделей и алгоритмов решения основных задач АКД, представленных в заданной форме
 Программное Совокупность документов с текстами программ, включая программы на машинных носителях, вместе с необходимой эксплуатационной документацией
 Лингвистическое Совокупность алгоритмических языков, используемых в процедурах АКД
 Аналитическое Совокупность документов, содержащих комплекс сведений, типовых процедур и решений для выявления и анализа причин отказов дефектных съемных сборочных единиц

 


Контуры построения функциональных подсистем АКД технического состояния СКОБ
В контексте изложенного, логично рассматривать в качестве возможных вариантов функциональных подсистем АКД технического состояния СКОБ:
• автоматизированную подсистему контроля и диагностирования технического состояния СКОБ (далее — АПКД);

 

• автоматизированную подсистему анализа отказов СКОБ (далее в тексте — АПАО). Предпочтительными для ПО вариантами построения АПКД и АПАО из числа альтернативных являются подсистемы, которые обеспечивают установленные значения частных критериев эффективности.


Структурная схема построения АПКД. На практике реализация АКД технического состояния СКОБ в принципе осуществима в рамках нескольких вариантов решения задачи. В методическом плане можно ограничиться, без нарушения общности рассуждений, рассмотрением только одного из этих вариантов — АПКД со встроенными в структуру СКОБ техническими средствами АКД, обеспечивающими проведение неразрушающего технического контроля СКОБ (имеются в виду допусковый и измерительный (количественный) контроль).


Вариант укрупненной структурной схемы построения АПКД приведен на схеме 2.

 

Схема включает следующие составные части:
• измерительное устройство, обеспечивающее определение аналоговых величин контролируемых параметров СКОБ для заданного момента времени и представление результатов в цифровой форме;

 

• информационнологическое устройство, осуществляющее совместную обработку имеющейся измерительной и априорной информации о параметрах СКОБ с целью индивидуального прогнозирования оценки технического состояния системы и формирования на ее основе рекомендуемых мер воздействия на соответствующие функциональные подсистемы СКОБ; 

 

 Укрупненная структурная схема встроенной АПКД

 

Схема 2. Укрупненная структурная схема встроенной АПКД:

1 — совокупность физических аналоговых сигналов ФП;

2 — стимулирующие сигналы (в случае необходимости);

3 — момент времени диагностирования;

4 — априорная информация по ФП;

5 — измерительная информация по ФП, накопленная к заданному моменту времени диагностирования;

6 — заданное состояние ФП для момента времени диагностирования;

7 — оценка прогнозируемого состояния ФП;

8 — рекомендуемые меры воздействия на ФП;

9 — уровень расходов на управление процессами диагностирования;

10 — целевая функция, зависящая от характера и особенностей решаемой задачи;

11 — рекомендации по техническому обслуживанию СКОБ мендуемых мер воздействия на соответствующие функциональные подсистемы СКОБ;


• технологическое устройство, реализующее математические модели управления состоянием каждой контролируемой функциональной подсистемы, что позволяет принимать то или иное оптимальное решение.

 

Измерительное, информационнологическое и технологическое устройства АПКД должны быть универсальными, легко приспосабливаемыми к различным видам функциональных подсистем СКОБ. Они должны не только указывать (с точностью до съемной сборочной единицы) место неисправности, но и выдавать по результатам диагностирования необходимые рекомендации на техническое обслуживание, одновременно сокращая до минимума трудозатраты на обслуживание. Задача сводится к созданию алгоритмов анализа накапливаемой информации для средств электронной вычислительной техники, входящих в состав АПКД, а также алгоритмов анализа текущего и прогнозируемого состояния СКОБ, что позволяет по мере накопления опыта эксплуатации конкретной СКОБ либо уменьшать, либо увеличивать допуски на рабочие характеристики указанной системы.


Структурная схема построения АПАО. Автоматизированная подсистема анализа отказов СКОБ определяется как совокупность методов и средств анализа отказов, а также способов обработки диагностической информации для формирования мероприятий по предотвращению отказов СКОБ. Указанная подсистема реали зует методы диагностирования, основанные на разработке:


• специального качественного и количественного модельного описания, позволяющего установить соответствие между отказами съемных сборочных единиц функциональных подсистем СКОБ и сопутствующими им диагностическими признаками;

 

• правил и порядка осуществления первичного анализа отказавших съемных сборочных единиц в целях их локализации (демонтажа) и последующей замены на кондиционные. Углубленный физикотехнический анализ причин отказов съемных сборочных единиц (ССЕ) в принципе возможен только после их вскрытия (разборки).


Вариант укрупненной структурной схемы построения АПАО приведен на схеме 3. Указанная схема включает следующие составные части:


• устройство поиска (диагностирования) отказавшей ССЕ, обеспечивающее проверку (подтверждение) наличия отказа, выявленного АПКД;

 

• устройство оценки достоверности обнаружения отказавшей ССЕ, устанавливающее соответствие между результатами действий устройства диагностирования (апостериорной информацией) и данными банка риорной информации об отказах ССЕ в зависимости от конкретных условий их работы;

 

 Укрупненная структурная схема АПАО

Схема 3. Укрупненная структурная схема АПАО:

1 — тестовые сигналы, подаваемые на вход ФП;

2 — реакция ФП на тесты;

3 — апостериорная информация, выдаваемая устройством диагностирования по локализации отказавшей ССЕ;

4 — априорная информация по ФП (включает сведения о вероятности отказов ФП в зависимости от условий работы, результатах моделирования отказов, аналогах ФП и др.);

5 — информация об уровне оценки достоверности отказа ССЕ (достаточна или недостаточна);

6 — решение о повторении анализа ССЕ, оценка достоверности анализа которой признана недостаточной;

7 — решение о переходе к углубленному физикотехническому анализу ССЕ, оценка достоверности отказа которой признана достаточной. риорной информации об отказах ССЕ в зависимости от конкретных условий их работы;


• устройство формирования заключения о результатах анализа, на основе которого принимается решение либо о достижении достаточной достоверности анализа отказавшей ССЕ, либо о необходимости перехода к повторному анализу на прежнем уровне иерархии с привлечением дополнительной априорной информации или других методов (средств) технического диагностирования. Выявление причин и установление механизма отказов с помощью АПАО должны производиться так, чтобы на каждом этапе анализа не нарушалась целостность и работоспособность элементов, подвергаемых анализу на следующем этапе.

 
Критерии и показатели эффективности АКД технического состояния СКОБ
Выбор критериев и соответствующих показателей эффективности АКД технического состояния СКОБ осуществляется исходя из обеспечения следующих требований, предъявляемых к ним:
• соответствие целям и задачам поддержания СКОБ в работоспособном состоянии; • полнота учета значимых факторов, отражающих свойства СКОБ, и возможность их вычисления;

• чувствительность, то есть критичность показателей к изменению основных параметров СКОБ.

 

Критерии эффективности АКД. В качестве названных критериев и соответствующих им показателей могут быть приняты:


• обеспечение объективности отражения результатами АКД действительного технического состояния СКОБ (достоверность контроля). Этому критерию соответствует показатель — вероятность отсутствия после АКД необнаруженных отказов (определяется расчетноинструментальным методом);

• обеспечение соответствия полноты АКД заданному объему контроля (полнота контроля). Этому критерию соответствует показатель — отношение количества параметров, подвергнутых АКД, к общему числу контролируемых параметров, заданных планом контроля;

• получение информации о техническом состоянии отдельных функциональных подсистем и СКОБ в целом, которую дает АКД, в заданные сроки (оперативность АКД). Данному критерию соответствует показатель — среднее время получения результатов АКД в заданном объеме (определяется путем хронометрирования).

 

Критерии отказов СКОБ. В зависимости от назначения и конструктивнотехнического исполнения функциональных подсистем СКОБ в качестве критериев отказов выбираются в отдельности или в совокупности следующие признаки:


• прекращение функционирования или снижение эффективности (степени пригодности для использования по назначению) функциональных подсистем в составе СКОБ;

• отклонение от нормы основных и вспомогательных параметров;

• отказ составных частей функциональных подсистем СКОБ (съемных сборочных единиц и др.);

• возникновение неплановых процессов (режимов) в работе;

• достижение заданного срока службы (ресурса);

• технико-экономическая нецелесообразность продолжения работы (например, увеличение простоев изза частых ремонтов).

 

Выбранные критерии отказов должны быть согласованы с характеристиками контролепригодности функциональных подсистем в составе СКОБ, позволяя с наибольшей простотой (органолептически или с использованием технических средств) обнаружить факт отказа, иметь минимальное (допустимое) время между моментом возникновения отказа и его обнаружением, обеспечить максимальную достоверность и однозначность (полное соответствие признака факту отказа).


Заключение
Подводя итог изложенному, можно сделать вывод о том, что намеченные в статье контуры системного подхода к обеспечению автоматизированного контроля и диагностирования технического состояния СКОБ в процессе ее эксплуатации позволяют:
• повысить уровень технического обслуживания СКОБ в местах использования ее по назначению;

• сократить расходы на содержание обслуживающего СКОБ персонала;
• предотвратить возможные сбои в работе, обусловленные «человеческим фактором».

 

 Пышкин Н.Б. Генеральный директор

 В.И. Василец Руководитель службы информационной безопасности

 Н.Б. Пышкин,
 генеральный директор
 ОАО «ЗЭЛТА-ТВ»,
 канд. экон. наук

 В.И. Василец,

 руководитель службы
 информационной безопасности
 ОАО «ЗЭЛТА-ТВ»,
 доктор безопасности

 

 Журнал "Мир и безопасность" №3-2011

Статьи Комплексные системы безопасности

Развенчание мифов о мобильном доступе

Развенчание мифов о мобильном доступе

Комплексные системы безопасности \\ 23.08.2016 16:17 \\ HID Global \\ Комментарии()

Развенчание распространенных мифов, связанных с применением мобильных устройств для контроля доступа.

Пожаротушение в котельной

Пожаротушение в котельной

Комплексные системы безопасности \\ 13.04.2016 11:01 \\ ЗАО "НПГ Гранит-Саламандра" \\ Комментарии()

В современных котельных работает оборудование, нагревающее и подающее теплоноситель в коммуникации ЖКХ. Данные помещения должны оснащаться установками пожаротушения и пожарной сигнализацией, так как работа нагревательного оборудования неизменно связана с рисками воспламенения.

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Комплексные системы безопасности \\ 29.01.2016 15:47 \\ HID Global \\ Комментарии()

Предоставление различных ИТ и СКУД пропусков на одной смарт-карте или смартфоне, использование одного и того же набора процессов помогает повысить удобство работы и значительно повышает безопасность, одновременно со снижением текущих операционных затрат.

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Комплексные системы безопасности \\ 15.12.2015 20:36 \\ HID Global \\ Комментарии()

Обладая разнообразными возможностями и множеством приложений, смартфон стал важной частью повседневной жизни для многих. Исследовательская компания Gartner недавно сделал прогноз, что мировые поставки мобильных телефонов превысят 2 млрд единиц в 2016 году.

Безопасность на предприятии, системы безопасности для бизнеса

Комплексные системы безопасности \\ 09.12.2015 13:43 \\ Разбег Системы безопасности Ставрополь \\ Комментарии()

Система безопасности предприятий - понятие, не имеющее на сегодняшний день чётких очертаний. Для каждого предприятия она своя. Однако, в неё непременно входит охрана предприятий, позволяющая осуществлять производственный процесс на должном, определённом законодательством, уровне.

Что считать импортом? Обзор ситуации на рынке источников питания

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 14:08 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

Начавшаяся волна импортозамещения, безусловно, затронула и рынок систем безопасности. В данной статье попытаемся на примере сектора рынка источников бесперебойного питания разобраться, всегда ли оно будет уместным, на какие критерии следует обратить внимание при выборе отечественной замены, а также как отреагируют различные системы безопасности ну запущенную текущей действительностью волну.

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 13:44 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

В данной статье мы попытаемся описать возможные направления технического развития источников бесперебойного питания (ИБП), исходя из тех рамок, в которые нас поставила отечественная экономика. Заранее отмечу, что при грамотном техническом подходе для российских производителей ИБП эти рамки отнюдь не выглядят сдерживающими развитие отечественного продукта.

Мобильный доступ с помощью Bluetooth Smart и NFC

Комплексные системы безопасности \\ 01.10.2015 23:49 \\ HID Global \\ Комментарии()

Современное поколение систем контроля доступа обеспечивает более безопасные и развитые способы управления учетными данными, в том числе благодаря использованию такого нового форм-фактора, как мобильные устройства.

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Комплексные системы безопасности \\ 05.08.2015 10:28 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Программные детекторы дыма и огня находят широкое применение на разных типах объектов. В отличие от аппаратных датчиков, они способны распознавать дым или огонь по изображению, что позволяет обнаружить возгорание раньше, контролировать бόльшие площади, использовать их для обнаружения огня в помещении и на протяженных территориях (например, в парках или лесных массивах).

Обнаружение оставленных предметов. Анализ двух прогрессивных методов

Комплексные системы безопасности \\ 31.07.2015 14:49 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Современные программные комплексы предоставляют целый спектр инструментов для ситуационного контроля объектов различного рода. В рамках обеспечения антитеррористической безопасности в большинстве видеосистем, размещенных в общественных местах (безопасных городов, банков, торговых центров, рынков, вокзалов, аэропортов, метро) большой популярностью пользуется детектор оставленных предметов. Детектор позволяет регистрировать объекты, которые находились в движении, а затем остановились на заданный промежуток времени.

Книги

Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

ISBN: 978-5-7695-6218-1
Год: 2010 (май)
Страниц: 512

 

 

Учебное пособие представляет собой 5-е издание, дополненное и переработанное. Книга незаменима при обучении специалистов по монтажу любых видов сигнализаций: пожарных, охранных и охранно-пожарных. Представлены также общие сведения об организации охраны на объекте.

Технические средства охраны

Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения

ISBN: 978-5-9912-0025-7
Год: 2008
Страниц: 496

 

Учебное пособие поможет при прохождении теоретических курсов специалистами в области охраны. Здесь есть всё об эксплуатации технических средств охраны. Это второе, дополненное издание, созданное на основе лекций.

Технические средства охраны

Системы контроля и управления доступом

Год: 2010
Страниц: 272

 

Книга адресована широкому кругу лиц, занятых в области службы безопасности на различного уровня объектах. Прилагается перечень нормативных материалов.

 

Технические средства охраны

вверх