一种工业安全SIS控制系统的制作方法

本发明涉及工业安全控制，尤其涉及一种工业安全sis控制系统。

背景技术：

1、sis是安全仪表系统，safety instrumentation system，简称sis；又称为安全联锁系统(safety interlocking system)，是用来实现一个和多个安全仪表功能的控制系统。主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。

2、目前的工业安全sis控制系统控制形式预警能力差，一般都是利用搭建的数学控制模型实时运行采集的安全仪表系统内各工业仪表设备的运行参数来判断是否发生故障，以及在检测到故障发生后下发一个控制策略供现场人员进行现场仪表设备控制，上述过程中缺乏对故障发生的预警能力，使得控制系统的控制质量不足，难以满足复杂的安全仪表系统的安全控制。因此，本发明提出一种工业安全sis控制系统，以解决现有技术中的不足之处。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种工业安全sis控制系统，通过以预警信息中预警提示参数发生时间节点时以及警情信息中目标警情参数发生时间节点时的工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略对预警信息和警情信息进行控制策略关联，最后下发控制策略至工业现场运维管理单元，使得整个控制过程中关于警情的预警能力有效提升，可保证sis系统的稳定运行，避免产生较大的经济损失。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种工业安全sis控制系统，包括第一数据采集模块、目标数据选定模块、第二数据采集模块、模型构建模块、辅助反馈响应模块、控制中心、先验知识库和工业现场运维管理单元；

4、所述第一数据采集模块用于采集历史生产过程中多个完整生产周期t内工业仪表设备全过程运行参数，将该数据标记为历史参数；

5、所述目标数据选定模块用于在第一数据采集模块采集的历史参数中选定出工业仪表设备故障发生时的工业仪表设备的运行参数，将该参数标记为故障参数，以及用于在第一数据采集模块采集的历史参数中选定出工业仪表设备故障发生前的工业仪表设备的运行参数，将该参数标记为预警提示参数；

6、所述第二数据采集模块用于采集生产过程中工业仪表设备的实时运行参数，将该参数标记为实时参数；

7、所述模型构建模块用于根据工业仪表设备运行最佳参数构建工业安全sis理论控制数学模型，并利用第二数据采集模块的实时参数对工工业安全sis理论控制数学模型进行优化，形成工业安全sis实际控制数学模型，工业安全sis实际控制数学模型用于对实时参数进行实时结果预测生成以及对应的控制策略生成，并将实时参数中与预警提示参数匹配的参数标定为目标预警参数，将实时参数中与故障参数匹配的参数标定为目标警情参数；

8、所述辅助反馈响应模块用于将工业安全sis实际控制数学模型中匹配到目标预警参数发生时间实时反馈响应到控制中心形成预警信息，用于将匹配到目标警情参数发生时间实时反馈响应到控制中心形成警情信息；

9、所述控制中心用于实时接收工业安全sis实际控制数学模型预测生成的实时结果以及控制策略，并同步接收辅助反馈响应模块发送的预警信息和警情信息，然后以预警信息中预警提示参数发生时间节点时以及警情信息中目标警情参数发生时间节点时的工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略对预警信息和警情信息进行控制策略关联，最后下发控制策略至工业现场运维管理单元；

10、所述先验知识库用于储存各种先验控制策略以及储存紧急控制策略，并实时更新储存的先验控制策略；

11、所述工业现场运维管理单元用于根据控制中心下发的控制策略以及先验知识库储存的先验控制策略进行综合性工业现场工业仪表设备的运维管理操作。

12、进一步改进在于：所述目标数据选定模块在第一数据采集模块采集的历史参数中选定出工业仪表设备故障发生前的工业仪表设备的运行参数时，包括选定工业仪表设备故障发生前n个时间周期t1内的工业仪表设备的运行参数，将该参数标记为预警提示参数1、预警提示参数2...预警提示参数n。

13、进一步改进在于：所述工业安全sis实际控制数学模型将实时参数中与预警提示参数匹配的参数标定为目标预警参数时，具体为：将实时参数中与预警提示参数1、预警提示参数2...预警提示参数n匹配的参数标定为目标预警参数1、目标预警参数2...目标预警参数n。

14、进一步改进在于：所述辅助反馈响应模块用于将工业安全sis实际控制数学模型中匹配到目标预警参数发生时间实时反馈响应到控制中心形成预警信息时，具体为：将工业安全sis实际控制数学模型中匹配到目标预警参数1、目标预警参数2...目标预警参数n发生时间实时反馈响应到控制中心形成预警信息1、预警信息2...预警信息n。

15、进一步改进在于：所述控制中心关联控制策略并进行下发时，具体为：所述控制中心用于实时接收工业安全sis实际控制数学模型预测生成的实时结果以及控制策略，并同步接收辅助反馈响应模块发送的预警信息1、预警信息2...预警信息n和警情信息，然后以预警信息1、预警信息2...预警信息n中预警提示参数1、目标预警参数2...目标预警参数n发生时间节点时以及警情信息中目标警情参数发生时间节点时的工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略对预警信息1、预警信息2...预警信息n和警情信息进行控制策略一一关联，最后下发控制策略至工业现场运维管理单元。

16、进一步改进在于：所述第二数据采集模块内嵌设有数据处理单元，所述数据处理单元用于对第二数据采集模块采集的实时参数进行数据清洗、分类和整合，将实时参数规范化。

17、进一步改进在于：所述工业安全sis实际控制数学模型还用于预测计算出目标预警参数发展成目标警情参数所需时间，将该时作为响应时间t2同步反馈到控制中心，所述控制中心下发控制策略至工业现场运维管理单元时包括将响应时间t2同步下发。

18、进一步改进在于：所述工业安全sis实际控制数学模型计算出响应时间t2时，所述响应时间t2即刻以倒数形式进行动态变化，形成动态响应时间t2’，所述控制中心下发响应时间时具体为下发动态响应时间t2’。

19、进一步改进在于：所述工业安全sis实际控制数学模型中嵌设有紧急警情控制单元，在所述工业安全sis实际控制数学模型将实时参数中与预警提示参数进行匹配时，当匹配得到的目标预警参数的数量≥3时，所述紧急警情控制单元直接下发包含目标预警参数内容的预警信息到工业现场运维管理单元提示工业现场运维管理单元内的运维人员进行按照先验知识库内的紧急控制策略进行工业安全控制。

20、进一步改进在于：所述控制中心关联与预警信息1、预警信息2...预警信息n相关的控制策略并进行下发控制策略到工业现场运维管理单元时，还包括对与预警信息1、预警信息2...预警信息n相关的控制策略进行可行性分析，根据可行性分析结果判断是否进行下发该由工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略，当不进行下发由工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略时，仅下发先验知识库内的先验控制策略。

21、本发明的有益效果为：本发明通过利用目标数据选定模块选定出预警提示参数，然后利用工业安全sis实际控制数学模型对实时参数进行实时结果预测生成以及对应的控制策略生成，并将实时参数中与预警提示参数匹配的参数标定为目标预警参数，将实时参数中与故障参数匹配的参数标定为目标警情参数，辅助反馈响应模块将目标预警参数发生时间实时反馈响应到控制中心形成预警信息，将目标警情参数发生时间实时反馈响应到控制中心形成警情信息，所述控制中心实时接收工业安全sis实际控制数学模型预测生成的实时结果以及控制策略，并同步接收辅助反馈响应模块发送的预警信息和警情信息，然后以预警信息中预警提示参数发生时间节点时以及警情信息中目标警情参数发生时间节点时的工业安全sis实际控制数学模型生成的控制策略对预警信息和警情信息进行控制策略关联，最后下发控制策略至工业现场运维管理单元，使得整个控制过程中关于警情的预警能力有效提升，可保证sis系统的稳定运行，避免产生较大的经济损失。