Methodological approaches to flow instrumentation channel defects classification
Authors: Аралов Олег Васильевич , Буянов Иван Владимирович , Яровой Артемий Тимофеевич , Лисин Юрий Викторович 
Published: February 2024

Автоматизированный анализ качества работы средств измерений позволяет оптимизировать технологические процессы при внедрении информационно-измерительных систем. В настоящее время эффективные инструменты для такого анализа отсутствуют, и их разработка является актуальной научно-практической задачей. Однако создание соответствующей методики требует предварительного формирования классификации основных дефектов измерительных каналов (ИК). В статье ставится цель разработать соответствующий классификатор, основанный на технологических, технических, эксплуатационных показателях ИК расхода. Рассмотрены основные схемы построения ИК расхода. На основании результатов анализа массива данных информационно-измерительных систем за последние десять лет разработана структурная схема классификации дефектов ИК расхода. Указано, что каждое измерение, формируемое ИК расхода, представляет собой пару связанных значений: значение расхода и метку времени, которая присваивается на уровне контроллера и может не совпадать с метками времени на уровне расходомера. Недостоверность любого из значений, входящих в пару, обуславливает дефект ИК расхода. В зависимости от уровня информационной системы, на котором происходит обнаружение дефекта, каждый тип дефекта отнесен к одной из трех групп: 1) выявляемые на уровне средства измерения; 2) выявляемые на уровне системы диспетчерского контроля и управления путем анализа результатов измерений одного ИК расхода; 3) выявляемые на уровне системы диспетчерского контроля и управления путем анализа результатов измерений нескольких ИК расхода на одном технологическом участке трубопровода. По результатам выполненного анализа сформирована комплексная классификация дефектов ИК расхода.

Automated measuring instruments performance analysis allows optimization of production processes at information and measuring systems implementation. Currently, no efficient tools for such analysis are available, and development thereof is a topical research and practice problem. However, the appropriate methodology development requires the classification of general instrumentation channels (ICs) defects to be established beforehand. The purpose of this paper is to develop an appropriate classifier based on flow ICs process, technical and operational parameters. Considered are the basic schemes for flow IC construction. Based on the results of the analysis of information and measurement systems data array over the past ten years, a structural diagram of flow IC defect classification is developed. It is noted that each measurement generated by a flow IC is a pair of related values: flow value and timestamp assigned at the controller level and not necessarily consistent with flow-meter level timestamps. Unreliability of any of the values comprising the pair causes a flow IC defect. Each defect type is assigned to one of three groups depending on the information system level where the defect is detected: 1) detected at the measuring instrument level; 2) detected at the supervisory monitoring and control system level through the review of single flow IC measurement results; 3) detected at the supervisory monitoring and control system level through the review of measurement results of multiple flow ICs at the same pipeline process section. Based on the analysis results, integrated classification of flow IC defects was established.