WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

В третьей главе рассмотрены детерминированные характеристики погрешности результата в КП с РСД. При этом преобразования медленно изменяющихся сигналов в код проанализированы с помощью интегральных оценок погрешностей. Показано, что при максимальном значение погрешности преобразо-ваний в 0,1 % можно с достоверной точностью обеспечить результаты измерений.

Исследованы вероятностные характеристики погрешности результата в КП с ИСД и ЕСД при последующем определении максимальных величин среднеквадратических отклонений, полученных в результате эксперимента. Показано, что наиболее вероятные значения измеряемых величин определяются на основе распределения Стьюдента. В результате исследований помехоустойчивости датчика установлено многократное обеспечение допустимых значений сигнал/помеха.

Проанализированы динамические погрешности ИП для переходных и установившихся процессов в ЛС. Показано, что для переходных и процессов в ЛС величина погрешности в 0,03 % полностью устраняется. Для установившихся процессов в ЛС суммарная погрешность обусловлена задержкой переключения КП и запаздыванием преобразуемых сигналов в приемной части ИИУС. В результате анализа установлено, что эта погрешность устраняется при временной задержке в начале каждого цикла преобразования.

МСД - микроконтроллер сигналов датчиков; СМ - системный микроконтроллер; ИТ - импульсные трансформаторы; ОУ - оконечные усилители; УО - усилители-ограничители; БПКП - блок питания аппаратурного тракта; СН - стабилизатор напряжения

Рис.8. Блок - схема цифрового канала связи МТИС

В конце главы произведена информационная оценка быстродействия и информативности ИИУС по характеристическим участкам исследуемых гидродинамических процессов в УПН. В совмещенных координатах и дискретной форме можно определить первую и вторую производную исходной функции. На основе принципа полиноминального приближения функции Х(t) к реальной и с соблюдением заданных показателей точности, интервал времени преобразования датчиков можно определить по формуле:

где - суммарная погрешность измерительного канала.

При этом необходимое количество информации рассматриваемого измерительного канала определяется в следующей зависимости:

На основании заданных значений Х(t) = 104 Гц/с2 и = 0,4 %, значение частоты опроса каждого датчика по формуле (4) определяется величиной Fоп = 1/Т = 9,8 Гц., а количество информации определяется по формуле (5) величиной I = 8 двоичных единиц на символ, оперирующих при обработке цифровых информационных сигналов. При максимальной величине скорости опроса группы датчиков Fмакс. = 150 Гц можно определить максимальное число измерительных каналов n = Fмакс. / Fоп 15 > nдопустим.= 12.

В четвертой главе рассмотрена особенность реализуемости модульной структуры ИИУС в составе сложных промышленных корпоративных информационных систем (ПКИС) в задачах полнофункционального контроля многосвязных СДМС в системном подходе проектирования (рис. 9).

Рис. 9. Обобщенная структурная схема ПКИС

Основой реализации такой системы является перенос апробированных Интранет и Web-технологий в производственных условиях функционирования. К отличительной особенности ее (по сравнению с экономической корпоративной системой) относится обработка данных ИИУС в реальном времени и интеграция их с данными пользовательского уровня. Причем модульные структуры ИИУС реализованы на основе измерительно-управляющих модулей (ИУМi), а также модулей технической диагностики (МТДi) в различных сочетаниях и обеспечивают условия стандартизации, сертификации и унификации применяемых разработок.

Исходя из анализа применяемых видов ИИУС показаны особенности применения стандартизованных промышленных сетей – датчиковых сетей и сетей уровня промышленных контроллеров. Установлена специфика аппаратно-программной реализации интеграционного сервера. Показано, что данные технического уровня с интеграционного сервера подлежат обработке в клиент-серверных технологиях локальных сетей, а также смежных корпоративных или глобальных электронных сетях.

В конце главы рассмотрены принципы построения унифицированных модулей, а также реализуемости МТДi в структуре системы защиты и автоматики для диагностики устройств управляемых приводов задвижек на УПН. Показано, что такая система с резервируемыми КП позволяет выполнять функции ранней диагностики технологического оборудования УПН и аппаратурных трактов ИИУС, что позволяет перейти на безаварийный круглосуточный режим их работы.

Описано внедрение результатов диссертационной работы в промышленность и учебный процесс, которое подтверждает практическую значимость полученных результатов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате комплексного анализа современных методов и средств измерения гидродинамических параметров температуры, давления, физических свойств и уровней многофазных жидкостей, показана перспективность применения их в ИИУС, что приводит к эффективности функционирования СДМС. В процессе исследований известных технических решений были систематизированы принципы построения ИИУС и датчиков на основе резистивных, индуктивных и емкостных сопротивлениях датчиков, позволяющие создавать СДМС с заданными свойствами и качеством.

2. Разработаны способы многоканального и многофункционального преобразования резистивных, индуктивных и емкостных датчиков на основе синтеза алгоритмов, инвариантных к влияющим факторам среды и неинформативным электрическим факторам, включающим составление аналитических моделей КП при описании их независимыми уравнениями преобразования и вывод соотношения синтеза алгоритмов преобразования, которые позволяют определить функциональные взаимосвязи и параметры составных КП. Показано, что новые способы преобразования являются эффективным средством разрешения противоречия между показателями точности, информативности и надежности ИИУС.

3. Разработаны и исследованы аналоговые и цифровые способы организации КП в МТИС с двумя методами получения информации от датчиков при вариации амплитуды, а также амплитуды и частоты сигналов при достижении инвариантности по отношению к влияющим факторам. Новизна структур датчиков защищена публикациями в центральных изданиях. Найденные условия достижения инвариантности МТИС с резистивными, индуктивными и емкостными сопротивлениями датчиков устанавливают необходимость дополнительного использования КП образцовых мер, а также адресации и временной привязки первичных и промежуточных процессов преобразований.

4. Проведен анализ детерминированных и вероятностных характеристик погрешностей результата для ИИУС с резистивными, индуктивными и емкостными датчиками и исследованы их динамические характеристики при переходных и установившихся процессах в ЛС. На основе анализа погрешностей приведены пути снижения их доминирующих величин, что определяет границы применимости разработанных способов измерений.

5. В результате произведенной информационной оценки ИИУС для обеспечения заданных показателей точности выявляется значение его информативности, получаемое не менее 8 двоичных единиц на символ при цикловой частоте опроса на преобразование каждого датчика не менее Fоп 9,8 Гц.

Установлено, что для модулей ИИУС с временным разделением сигналов при максимальной величине скорости опроса группы датчиков Fмакс. = 150 Гц максимальное число измерительных каналов n = Fмакс. / Fоп 15 > nдопустим.= 12. Для модулей ИИУС с временным уплотнением-разуплотнением сигналов максимальное число каналов n > 1000 > nдопустим.= 12.

6. Создан опытный образец модулей ИУМ и МТД в ИИУС. Показано, что такие модули могут входить как подсистемы в промышленные корпоративные системы, обеспечивающие взаимодействие более сложных СДМС в системном подходе к их созданию. Проведенный анализ указывает на специфику применения стандартизованных промышленных сетей и аппаратно-программной реализации интеграционного сервера. Доступ к данным интеграционного сервера обеспечивается в сетевом окружении пользовательских вычислительных сетей на основе клиент-серверных, а также Интранет и Web-технологиях. Показаны пути повышения высокой надежности корпоративных систем на основе ИИУС с режимами сигнализации состояния ее аппаратурных трактов, а также резервируемой диагностики технологического оборудования СДМС.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В

СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

I. Научные статьи в центральных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Ураксеев М.А. Датчик концентрации водонефтяных эмульсий [текст] / В.С. Баталов, М.А. Ураксеев // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2008. - № 10. – С. 25-28.

2. Ураксеев М.А. Портативный измерительно-управляющий модуль в системе дренирования многофазных сред [текст] / В.С. Баталов, М.А. Ураксеев // Экологические системы и приборы. – 2008. - № 9. – С. 23-26.

3. Баталов В.С. Моделирование измерительных каналов динамических уровней многофазных нефтяных смесей [текст] / В.С. Баталов // Башкирский химический журнал – 2008. – Том 15. - № 1. – С. 82-86.

4. Баталов В.С. Реализация системной модели процесса дренирования многофазных нефтяных смесей [текст] / В.С. Баталов // Башкирский химический журнал – 2008. – Том 15. - № 1. – С. 98-103.

II. Публикации в сборниках научных трудов, материалы конференций и патенты

5. Баталов В.С. Разработка портативных аналоговых и цифровых систем защиты и автоматики [текст] / В.С. Баталов. – М.: ВИНИТИ РАН. 2007, 28 с. №240-В2007 от 12.03.2007 г.

6. Баталов В.С. Многоканальный измерительный комплекс для исследований параметров дренирования многофазных нефтяных продукций [текст] / В.С. Баталов. - М.: ВИНИТИ РАН. 2008, 11 с. №275-В2008 от 27.02.2008 г.

7. Баталов В.С. Проектирование сетей для обучения и научных исследований [текст] / В.С. Баталов, Р.Р. Яхин // Качество образования: Теория и практика: Сб. матер. Всероссийской научно-практич. конф. – Томск: НТЛ, 2004. – С.162-163.

8. Баталов В.С. Модель количественной оценки информативности управляемых технических систем [текст] / В.С. Баталов, Р.Р. Яхин // Информационные технологии и математическое моделирование: Сб. матер. III Всероссийской научно-практич. конф. по динамическим системам. – Томск: ТГУ, 2004. – С.145-146.

9. Баталов В.С. Моделирование цифрового канала связи для обработки сигналов датчиков [текст] / В.С. Баталов, Р.Р. Яхин // Информационные технологии и математическое моделирование: Сб. матер. III Всероссийской научно-практич. конф. по динамическим системам. – Томск: ТГУ, 2004. – С.146-148.

10. Баталов В.С. Особенности создания корпоративных информационных систем [текст] / В.С. Баталов // Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике: Сб. матер. Всероссийской научно-методич. конф.– Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2007. – С.64-69.

11. Баталов В.С. Моделирование технико-экономической эффективности аналоговых и цифровых измерительных каналов [текст] / В.С. Баталов // Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике: Сб. матер. Всероссийской научно-методич. конф.– Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2007. – С.69-72.

12. Баталов В.С. Информационно-измерительная и управляющая система дренирования многофазных сред на установках подготовки нефти [текст] / В.С. Баталов // Химия и химическая технология, экология сервиса: Сб. матер. международн. научно-практич. конф.– Уфа: УГАЭС, 2008. – С.19-22.

13. Патент № 2254569 RU. МКИ G01N27/22. Диэлькометрический влагомер [текст] / В.С. Баталов; заявитель и патентообладатель В.С. Баталов; опубл. 20.06.2005. Бюл. № 17.

14. Положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2004112742/20 от 23.01.05г. МКИ G01N27/22. Кондуктомер [текст] / В.С. Баталов; заявитель и патентообладатель В.С. Баталов.

15. Положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2006118331/20 от 01.06. 05г. Микропроцессорная система защиты [текст] / В.С. Баталов, С.И. Евдокимов; заявитель В.С. Баталов и С.И. Евдокимов.

16. Положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2007118331/20 от 05.10.07 г. Способ автоматического регулирования процесса дренирования многофазных сред из отстойных аппаратов [текст] / В.С. Баталов; заявитель и патентообладатель В.С. Баталов.

Соискатель В.С. Баталов

Подписано к печати 01.11. 2008 г.

Формат бумаги 6084 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная.

Печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 097.

Уфимская государственная академия экономики и сервиса

Ротапринт Уфимской государственной академии экономики и сервиса

Адрес полиграфпредприятия: 450078, г.Уфа, ул. Чернышевского 145

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.