SU590793A1 - Device for detecting hazardous gas concentration - Google Patents

Description

1one

Предлагаемое изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического обнаружени  опасной загазованности объекта.The present invention relates to devices for automatically detecting hazardous gas pollution of an object.

Оно может быть использовано в системах зан01ты производственных помещений химических производств от загазоваппости опасными веществами.It can be used in the occupancy systems of industrial premises of chemical production from hazardous substances to gas.

Известно устройство дл  автоматического контрол  состо ни  элементов провер емого объекта 1.A device is known for automatically monitoring the state of the elements of the inspected object 1.

Устройство содержит экстрапол тор, вход которого подключен к выходу системы обегающего контрол , а выход - к одному из входов блока вычислени  веро тности безотказной работы контролируемого элемента и, через схему задержки, - к одному из входов блока вычислени  величины, характеризующей дисперсию произведенных предсказаний. Второй вход последнего соединен с выходом системы обегающего контрол , а выход - со вторым входом блока вычислени  веро тности, третий вход которого подключен к выходу системы обегающего контрол , а выход соединен с регистрирующим устройством.The device contains an extrapolator, the input of which is connected to the output of the ambient control system, and the output to one of the inputs of the computing unit of the probability of failure-free operation of the monitored element and, through a delay circuit, to one of the inputs of the computing unit of the value characterizing the variance of the predictions produced. The second input of the latter is connected to the output of the ambient control system, and the output is connected to the second input of the probability calculator, the third input of which is connected to the output of the ambient control system, and the output is connected to the recording device.

Информаци  о значении па)аметра У; через систему обегающего контрол  поступает на экстрапол тор, с помощью которого определ етс  наиболее веро тное значение |7,+ 1| параметра в следующий |t+l| момент времени . Предсказанна  величина i | 7;+ 11 подаетс  через схему задержки на один из входов блока вычислени  величины, характеризуюд;ей дисперсию предсказаний, котора , в свою очередь, поступает на вход блока вычислени Information on the meaning of pa) ammeter; through the system of ambient control enters the extrapolator, with the help of which the most probable value | 7, + 1 | parameter in the next | t + l | moment of time . The predicted value of i | 7; +11 is fed through a delay circuit to one of the inputs of the value calculation unit, characterizing; the variance of the predictions, which, in turn, goes to the input of the calculation unit

веро тности безотказной работы контролируемого элемента, значение веро тности безотказной работы элемента регистрирзетс .probability of failure-free operation of the element under control, the value of the probability of failure-free operation of the element registered.

В Астройстве дл  автоматического контрол  рещаетс  задача прогнозировани  веро тностпых характеристик состо ни  элементов на определенный интервал времени, но не рещасгс  задача прогнозировани  времени, через которое параметр достигает заданного значени . Дл  эффективной защиты химическихIn Automatic Control, for automatic control, the problem of predicting the probabilistic characteristics of the state of elements for a certain time interval is solved, but not the task of predicting the time after which the parameter reaches a predetermined value. To effectively protect chemical

производств от загазованности опасными веществами знание этого времени необходимо.production of gas pollution with hazardous substances knowledge of this time is necessary.

По своим специфическим особенност м это устройство дл  автоматического контрол  не может служить прототипом к за вл емому.By its specific features, this device for automatic control cannot serve as a prototype for the claimed.

По числу общих существенных признаков ближайщим техническим рещением к за вленному устройству  вл етс  устройство дл  автоматического обнаружени  и устранени  опасной загазованности объекта 2.By the number of common essential features, the closest technical decision to the claimed device is a device for automatic detection and elimination of hazardous gas contamination of the object 2.

Устройство содержит датчик концентрации опасных веществ, подключенный к входу первого порогового устройства и к первому входу второго порогового устройства и блок сигнализации . В устройстве реализуютс  логическиеThe device contains a sensor of concentration of hazardous substances connected to the input of the first threshold device and to the first input of the second threshold device and an alarm unit. The device implements logical

фуикн,ии обнаружени  и ликвидации опаснойfuikn, and the detection and elimination of dangerous

загазованности в ооъеме контролирземого помещени  путем преобразовани  аналогичных сигналов датчиков в многопозициопные п их логической обработки.gas pollution in an oteem of a control room by converting similar sensor signals into multipositional logical processing.

Недостатком данного зстройства  вл етс  то, что оно не решает задачи ирогнозироваии  состо ни  воздушной среды контролируемого помеш,ени .The disadvantage of this health system is that it does not solve the tasks of augmenting the state of the air environment of the controlled mesh.

Цель предполагаемого изобретени  состоит в расширении функциональных возможностей известного устройства, т. е. обеспечении прогнозировани  опасной загазованности объекта по известным промежуточным значени м концентрации контролируемых веществ.The purpose of the proposed invention is to extend the functionality of the known device, i.e., provide a prediction of the hazardous gas contamination of an object by known intermediate values of the concentration of controlled substances.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее датчик концентрации опасных веществ , подключенный к входу первого порогового устройства и к первому входу второго порогового устройства, и блок сигнализации введены блок задержки и реверсивный блок счета и индикации времени, один из управл ющих и счетный входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока- задержки, другой управл ющий вход подключен к первому выходу второго порогового устройства, выход реверсивного блока счета и индикации времени подключен к первому входу блока сигнализации, вход блока задержки подключен к первому выходу первого порогового устройства, третий выход блока задержки подключен к второму входу блока сигнализации, третий вход которого подключен к второму выходу второго порогового устройства, второй вход которого подключен к второму выходу первого порогового устройства, установочные входы блока задержки п реверсивного блока счета и индикации времени св заны с установочными выходами первого порогового устройства и блока сигнализации.This goal is achieved in that a device containing a concentration sensor of hazardous substances, connected to the input of the first threshold device and to the first input of the second threshold device, and an alarm unit have a delay block and a reversing counting and time display unit, one of the control and counting inputs which is connected respectively to the first and second outputs of the delay unit, another control input is connected to the first output of the second threshold device, the output of the reversing counting and time indication unit En to the first input of the alarm unit, the input of the delay unit is connected to the first output of the first threshold device, the third output of the delay unit is connected to the second input of the alarm unit, the third input of which is connected to the second output of the second threshold device, the second input of which is connected to the second output of the first threshold device The installation inputs of the delay block of the reverse counting and time indication block are associated with the installation outputs of the first threshold device and the alarm unit.

На фиг. 1 изображепа блок-схема устройства дл  обнаружени  опасной загазованности объекта; на фиг. 2 и 3 - графики, иллюстрируюшие метод обнаружени  опасной загазованности . Устройство (фиг. 1) содержит датчик концентрации опасных веществ 1, первое 2 и второе 3 пороговые устройства, блок задержки 4, реверсивный блок счета и индикации времени 5,,блок сигнализации 6. FIG. 1 is a block diagram of a device for detecting a hazardous gas contamination of an object; in fig. 2 and 3 are graphs illustrating a method for detecting hazardous gas contamination. The device (Fig. 1) contains a sensor of concentration of hazardous substances 1, the first 2 and the second 3 threshold devices, a delay unit 4, a reversing counting and indicating unit 5, and an alarm unit 6.

Устройство работает следующим образом. При наличии загазованности контролируемого объекта датчик 1 выдает аналоговый оигиал, пропорциональный концентрации опасных веществ , который поступает на входы пороговых устройств 2 и 3. При достижении первого промежуточного значени  концентрации срабатывает первое пороговое устройство 2 и подает сигнал на блок задержки 4. Одновременно включаютс  элементы сигнализации, вход щие в состав первого порогового устройства 2, подаетс  сигнал на второй вход второго порогового устройства, подготавлива  его к работе , и снимаетс  сигнал с установочного выхода первого порогового устройства. Через промежуток времени, определ емый блоком задержки 4, на первый управл ющий вход блока 5 поступает сигнал, перевод щий его в режим суммировани , одновременпо на счетпый вход поступают секундные импульсы. Происходит счет и индикаци  текущего времеии.The device works as follows. When the monitored object is gassed, sensor 1 outputs an analogue proportional to the concentration of hazardous substances, which enters the inputs of threshold devices 2 and 3. When the first intermediate concentration value is reached, the first threshold device 2 is triggered and sends a signal to delay unit 4. At the same time, the alarm elements included in the first threshold device 2, a signal is fed to the second input of the second threshold device, preparing it for operation, and the signal is removed from the mouth the new output of the first threshold device. After a period of time determined by the delay unit 4, a signal arrives at the first control input of the unit 5, which transfers it to the summing mode, and at the same time the second pulses arrive at the counting input. There is an account and indication of the current time.

Нри дальнейшем росте загазованности срабатывает второе пороговое устройство 3 и выдает сигналы на реверсивный блок счета и индикации времени 5 и блок сигнализации 6. Нри поступлении сигнала иа управл ющий вход блока 5 последний переводитс  в режим вычитани , одновременно на выходе блока формируетс  сигнал, включающий в блоке сигнализации 6 индикацию значени  прогнозируемой концентрации. Информаци  с блоков 5 и 6 представл ет собой прогноз о времени достижени  заданной величины концентрации.When the gas content grows further, the second threshold device 3 is triggered and outputs signals to the reversing counting and time block 5 and the alarm block 6. When the signal and control input of the block 5 arrives, the latter is switched to the subtraction mode, and a signal is generated at the output of the block alarm 6 indication of the predicted concentration value. The information from blocks 5 and 6 is a prediction of the time to reach a given concentration value.

Нри возврате блока 5 в исходное состо ние включаютс  элементы сигнализации, вход щие в блок сигпализацип 6, сигнализиру  об истечении прогнозируемого времени, а на установочном выходе блока 6 формируетс  сигнал , блокирующий работу блоков 4 и 5.When the block 5 returns to its original state, the alarm elements included in the block 6 block 6 signal, the predicted time has elapsed, and a signal blocking the operation of blocks 4 and 5 is generated at the installation output of block 6.

В том случае, если второе пороговое устройство сработает в течение времени задержки, то блок сигнализации 6 выдает сигнал об опасной загазованности контролируемого объекта и блокирует работу блоков 4 и 5.In the event that the second threshold device operates during the delay time, the alarm unit 6 generates a signal about the hazardous gas of the monitored object and blocks the operation of blocks 4 and 5.

После устранени  опасной загазованности в контролируемом объекте все блоки устройства автоматически возвращаютс  в исходное состо ние.After elimination of hazardous gas contamination in the controlled object, all blocks of the device automatically return to the initial state.

Действие устройства основываетс  на следующем . Известно, что изменение концентрации опасных веществ в воздухе производствепных помещений  вл етс  функцией времеии, т. е. (t) и носит экспоненциальный характер.The operation of the device is based on the following. It is known that the change in the concentration of hazardous substances in the air of production rooms is a function of time, i.e., (t) and is exponential.

Дл  датчиков устанавливаетс  два предварительно выбранные значени  концентрации опасных веществ Ci и С (фиг. 2). Фиксируетс  промежуток времени между выдачей сигналов датчика о достижении установленных значений концентрации. С некоторой погрешностью принимаетс  линейный закон изменени  концентрации во времени (фиг. 2) и прогнозируетс  врем  достижени  заданной концентрации С„ (фиг. 2). Но при этом значени  концентрации Сь Cz, Сп должны выбиратьс  так, чтобы интервалы изменени  концентрации от Cj до Cz и от Cz до Сп были равны по абсолютной величине, т. е. (Ci-€2) (Cz-C«). Так как закон изменени  концентрации прин т линейный и интервалы изменени  концентрации равны, то врем  изменени  концентрации от значени  Ci до Cz будет равно времени изменени  концентрации от значени  Cz до заданного значени  Си, т. е. () (tz-tn)Ногрешность прогнозировани  равна Д (фиг. 2). Нримен   несколько подобных устройств и выбира  промежуточное значение Сз концентрации опасных веществ, составл ющее определенную часть прогнозируемого интервала , можно скорректировать результат прогноза , тем самым значительно уменьшить погрешность прогноза At (фиг. 3).For sensors, two preselected concentrations of hazardous substances, Ci and C, are set (Fig. 2). The time interval between the output of the sensor signals about the achievement of the set concentration values is recorded. With a certain error, the linear law of concentration changes with time is adopted (Fig. 2) and the time to reach a given concentration C "is predicted (Fig. 2). But at the same time, the concentrations of Cb Cz, Cn should be chosen so that the intervals of change of concentration from Cj to Cz and from Cz to Cn are equal in absolute value, i.e. (Ci-2) (Cz-Cf). Since the law of concentration change is taken linear and the concentration change intervals are equal, the time of concentration change from Ci to Cz will be equal to the time of concentration change from Cz to the specified C value, i.e. () (tz-tn) Prediction error is D (Fig. 2). Several similar devices are used and the intermediate value Cs of the concentration of hazardous substances is selected, which is a certain part of the predicted interval, you can adjust the result of the forecast, thereby significantly reducing the forecast error At (Fig. 3).

Таким образом, выбира  соответствуюш;ие уставки дл  датчиков концентрации, фиксиру  врем  достижени  установленных концентраций и примен   несколько устройств автоматического прогнозировани  можно с достаточной точностью прогнозировать врем  достижени  любой заданной концентрации опасных веществ в воздухе производственных помещений.Thus, choosing the appropriate settings for the concentration sensors, fixing the time to reach the established concentrations and using several automatic prediction devices, one can predict with sufficient accuracy the time to reach any given concentration of hazardous substances in the air of industrial premises.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 207471, кл. G 01R 31/28, 1967.1. USSR author's certificate No. 207471, cl. G 01 R 31/28, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР № 389537, кл. G 08В 23/00, 03.05.71.2. USSR author's certificate number 389537, cl. G 08В 23/00, 03.05.71.