ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРУЕМЫЕ СПОСОБЫ И МУЛЬТИАГЕНТНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТЕХНОГЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННОГО ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

1. Объектно-ориентированный способ обеспечения техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса из распределенных динамически не взаимодействующих между собой производственных объектов путем организации контроля их состояния по измеряемым параметрам, отличающийся тем, что для его осуществления по каждому объекту предварительно определяют минимизированную по составу обладающую свойством полноты группу его измеряемых режимных медленноменяющихся параметров (например, управляющих воздействий на объект или других информативно эквивалентных им параметров), в диапазоне задаваемых этими параметрами штатных рабочих режимов объекта на установившихся и/или переходных режимах работы выполняют обеспечивающие качество объектной ориентированности способа процедуры его глубокой начальной динамической адаптации к объекту, учитывающей реальные начальные функциональное и техническое состояния объекта, актуализируемой в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом (например, после завершения изменяющих состояние объекта ремонтно-восстановительных работ) или по необходимости, при которых по данным от систем измерения медленно- и быстроменяющихся параметров объекта определяют его динамические характеристики и формируют на их основе чувствительные к изменению технического и функционального состояний объекта соответственно две группы локальных диагностических признаков в формах зависимости от времени испытаний, которые с целью автономизации процедур диагностирования неавтономного в общем случае объекта преобразуют в формы зависимости от текущих значений его режимных параметров, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают получаемые результаты (например, с помощью моделей наилучшего приближения в смысле минимума среднеквадратической невязки) на всю область рабочих режимов объекта и формируют по ним их эталоны, границы допусков и правила принятия решений, получаемые таким образом результаты динамической адаптации способа принимают в качестве исходных (начальных) данных для выполнения в реальном масштабе времени процедур диагностирования каждого из объектов, адекватных мониторингу невязки между его начальным и эволюционирующим состояниями, результаты которых по всем объектам в свою очередь принимают как исходные для диагностирования текущего состояния в целом промышленного комплекса, при обнаружении нарушения границ установленных допусков хотя бы по одному из его объектов с учетом выходных результатов диагностирования по другим объектам и ситуационной обстановки в целом по комплексу формируют окончательное согласованное с принятой технологией эксплуатации обоснованное решение по обеспечению комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении.
2. Объектно-ориентированный способ обеспечения техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса по п.1, отличающийся тем, что в случае, если объекты комплекса по признакам выполняемых ими целевых задач производства и принятой технологии сгруппированы в распределенные практически динамически не взаимодействующие функциональные блоки (в качестве блока может выступать, например, цех со всеми его производственными объектами), а в отношении самих объектов в составе функциональных блоков действуют механизмы ближнего порядка (в относительно широком частотном диапазоне) их динамического взаимодействия, критичные для безопасности функциональных блоков и комплексной безопасности комплекса, по каждому функциональному блоку производят локальную синхронизацию измерений параметров и результатов их целевых обработок всех входящих в его состав объектов, для каждого из которых по аналогии с п.1 предварительно определяют учитывающую его взаимодействие с другими объектами минимизированную по составу обладающую свойством полноты группу его измеряемых режимных медленноменяющихся параметров, а проводимые в обеспечение качества объектной ориентированности способа процедуры его начальной динамической адаптации к объекту, актуализируемой в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом (например, после каждого проведенного капитального ремонта функционального блока, существенно влияющего на характеристики его безопасности) или по необходимости, дополняют процедурами определения по измеряемым медленно- и быстроменяющимся параметрам характеристик его динамического взаимодействия ближнего порядка с другими объектами функционального блока и формируют по ним системные диагностические признаки в формах зависимости от времени испытаний, которые с целью автономизации процедур диагностирования преобразуют в формы зависимости от текущих значений режимных параметров объекта, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают на всю область его рабочих режимов и формируют для них их эталоны, границы допусков и правила принятия решений, получаемые таким образом результаты динамической адаптации способа принимают в качестве исходных (начальных) для выполнения в реальном масштабе времени процедур диагностирования каждого из объектов функционального блока, адекватных мониторингу невязки между начальным и эволюционирующим состояниями объекта, результаты которых по всем объектам в свою очередь принимают как исходные для диагностирования текущего состояния функционального блока и в целом промышленного комплекса, при обнаружении нарушения границ установленных допусков хотя бы по одному из объектов любого функционального блока с учетом выходных результатов диагностирования по другим блокам и ситуационной обстановки в целом по комплексу формируют окончательное согласованное с принятой технологией эксплуатации обоснованное решение по обеспечению комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении.
3 Объектно-ориентированный способ по п.2, отличающийся тем, что в случае, если в отношении функциональных блоков в составе территориально распределенного промышленного комплекса действует механизм их динамического взаимодействия дальнего порядка (в относительно низкочастотной области спектра), для его учета предварительно по каждому функциональному блоку определяют учитывающую его взаимодействие с другими блоками обладающую свойством полноты группу его измеряемых режимных медленноменяющихся параметров (например, управляющих воздействий на него или информативно эквивалентных им измеряемых параметров), производят групповую синхронизацию измерений параметров всех функциональных блоков и результатов их целевых обработок, а выполняемые в обеспечение качества объектной ориентированности способа в п.2 процедуры дополняют его начальной динамической адаптацией к каждому из функциональных блоков, актуализируемой в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом (например, после проведенного капитального ремонта комплекса) или по необходимости, в ходе которой определяют характеристики его динамического взаимодействия дальнего порядка с другими функциональными блоками по данным от систем измерения их медленноменяющихся параметров при специально проводимых для этого на установившихся или переходных режимах работы натурных испытаниях комплекса в диапазоне его штатных режимов, формируют по ним чувствительные к изменению его функционального состояния системные диагностические признаки в формах зависимости от времени испытаний, которые с целью автономизации процедур диагностирования неавтономных в общем случае функциональных блоков преобразуют в формы зависимости от текущих значений выделенных групп их измеряемых режимных параметров, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают получаемые результаты на всю область рабочих режимов и формируют по ним их эталоны, границы допусков и правила принятия решений, получаемые таким образом результаты динамической адаптации способа принимают в качестве исходных (начальных) данных и с их учетом в реальном масштабе времени выполняют процедуры диагностирования каждого функционального блока, адекватные мониторингу невязки между его начальным и эволюционирующим состояниями, результаты которых по всем функциональным блокам в свою очередь принимают как исходные для диагностирования текущего функционального состояния в целом промышленного комплекса, при обнаружении нарушения границ установленных допусков хотя бы по одному из функциональных блоков с учетом выходных результатов диагностирования по другим блокам и ситуационной обстановки в целом по комплексу формируют окончательное согласованное с принятой технологией эксплуатации обоснованное решение по обеспечению комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении.
4. Объективно-ориентируемая мультиагентная автоматизированная система для реализации способа по п.1 техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса из распределенных динамически не взаимодействующих между собой производственных объектов, отличающаяся тем, что в сенсорную сеть входящего в ее состав агента-координатора верхнего (супервизорного) уровня системы включают автоматизированное рабочее место диагноста комплекса, блок диагностирования комплекса, блок защиты комплекса по функциональному состоянию, блок защиты комплекса по техническому состоянию и информационную базу данных комплекса, по групповой транспортной сети сенсорной системы комплекса агент-координатор верхнего уровня связывают каналами прямой и обратной связи со всеми агентами нижнего уровня объектов, каждый из которых содержит локальную систему безопасности объекта, в сенсорную сеть которой включают автоматизированное рабочее место диагноста объекта, блок адаптации к объекту по функциональному состоянию, блок адаптации к объекту по техническому состоянию, блок диагностирования объекта, блок защиты объекта по функциональному состоянию, блок защиты объекта по техническому состоянию и информационную базу данных объекта, при этом предварительно до ввода системы в штатную эксплуатацию в обеспечение ее качества объектной ориентированности проводят ее совместные с промышленным комплексом целевые испытания, при которых в каждом его агенте нижнего уровня по команде оператора с автоматизированного рабочего места диагноста объекта или в автоматическом режиме в блоках адаптации к объекту активизируют программы глубокой начальной динамической адаптации агента к сопряженному с ним объекту по его функциональному и техническому состояниям, актуализируемой далее в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом (например, после каждого проведенного капитально ремонта объекта, оказывающего, как правило, существенное влияние на его функциональное и техническое состояния) или по необходимости, по сигналам от систем измерения медленно- и быстроменяющихся параметров объекта при его испытаниях на установившихся и/или переходных режимах работы в диапазоне штатных рабочих режимов определяют его динамические характеристики и формируют по ним группы чувствительных к изменению состояния объекта локальных диагностических признаков в формах зависимости от времени испытаний, которые в обеспечение автономизации процедур диагностирования неавтономного в общем случае объекта преобразуют в формы зависимости от текущих значений его режимных параметров, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают на всю область рабочих режимов объекта и формируют по ним их эталоны, границы допусков и правила принятия решений о текущем состоянии объекта, получаемые таким образом результаты динамической адаптации агента нижнего уровня к сопряженному с ним объекту загружают в качестве исходных (начальных) данных в блок диагностирования объекта и согласно способу в п.1 в реальном масштабе времени выполняют штатные процедуры диагностирования его функционального и технического состояний, а также в блоки защиты объекта для выработки предварительных решений о защите объекта, при обнаружении в некоторый момент времени нарушения его нормального функционального и/или технического состояния в автоматическом режиме производят регистрацию измеряемых параметров объекта заданной длительности, соответствующих предыстории и эволюции развития обнаруженного эксцесса, на электронных носителях информационной базы данных объекта для его последующего анализа в отложенном времени, выходные результаты от блоков диагностирования и защиты агента нижнего уровня объекта по групповой транспортной сети направляют в агент-координатор верхнего уровня, в блоке диагностирования которого по данным о состоянии всех объектов принимают решение о текущем состоянии в целом промышленного комплекса, а в блоках защиты комплекса при получении сообщения от агентов нижнего уровня о нарушении границ установленных допусков хотя бы по одному из его объектов с учетом ситуационной обстановки в целом по комплексу принимают окончательное согласованное с принятой технологией обоснованное координированное решение об обеспечении комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении, которое по каналам обратной связи групповой транспортной сети направляют в блоки защиты по функциональному и техническому состояниям агентов нижнего уровня для исполнения средствами систем автоматического управления объектов с приведением в действие, по меньшей мере, одного существенного для безопасности комплекса исполнительного элемента, а также в информационные базы данных и автоматизированные рабочие места диагностов объектов и промышленного комплекса.
5. Объектно-ориентируемая мультиагентная автоматизированная система для реализации способа по п.2 техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса из динамически не взаимодействующих функциональных блоков, по признакам выполняемых ими целевых задач производства и принятой технологии включающих распределенные производственные объекты, отличающаяся тем, что для учета динамического взаимодействия объектов ближнего порядка (в относительно широком частотном диапазоне), критичного для комплексной безопасности функционального блока и в целом комплекса, агент-координатор верхнего (супервизорного) уровня системы по каналам прямой и обратной связи групповой транспортной сети сенсорной системы комплекса подключают ко всем агентам нижнего уровня функциональных блоков, в каждый из которых дополнительно включают блок локальной синхронизации измеряемых медленно- и быстроменяющихся параметров объектов функционального блока, результатов их совместной обработки и анализа и всех входных-выходных данных агента нижнего уровня функционального блока, а также локальную транспортную сеть сенсорной системы функционального блока и локальную систему безопасности функционального блока в составе - автоматизированное рабочее место диагноста функционального блока, блок адаптации к функциональному блоку по функциональному состоянию, блок адаптации к функциональному блоку по техническому состоянию, блок диагностирования функционального блока, блок защиты функционального блока по функциональному состоянию, блок защиты функционального блока по техническому состоянию и информационную базу данных функционального блока, синхронизированные выходы блока локальной синхронизации, обеспечивающего одновременно возможность централизации информационных потоков от объектов функционального блока, соединяют через посредство локальной транспортной сети двустороннего информационного обмена с локальной системой безопасности агента, при этом в обеспечение ее качества объектной ориентированности при проведении совместных с объектами функционального блока целевых испытаний по команде оператора с автоматизированного рабочего места диагноста функционального блока или в автоматическом режиме в блоках адаптации по функциональному и техническому состояниям функционального блока активизируют программы глубокой начальной динамической адаптации локальной системы безопасности к сопряженному с ней функциональному блоку по его функциональному и техническому состояниям, актуализируемой далее в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом (например, после каждого проведенного капитально ремонта объектов функционального блока) или при необходимости, которые запускают дополняющие п.4 процедуры определения характеристик их динамического взаимодействия ближнего порядка по синхронно измеряемым медленно- и быстроменяющимся параметрам входящих в состав функционального блока объектов и формируют по ним чувствительные к нарушениям нормальной динамической активности функционального блока системные диагностические признаки в формах зависимости от временного параметра, которые в обеспечение качества автономизации процедур диагностирования неавтономных в общем случае объектов функционального блока преобразуют а в формы зависимости от текущих значений их режимных параметров, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают полученные результаты на всю область рабочих режимов функционального блока и формируют по ним их эталоны, границы допусков и правила принятия решений о текущем функциональном и техническом состояниях его объектов, полученные таким образом результаты адаптации агента нижнего уровня, учитывают важное свойство эмержентности функционального блока (несводимости его свойств, как многокомпонентной многосвязной динамической системы, к совокупности локальных свойств всех входящих в его состав объектов), их принимают в качестве исходных (начальных) данных для решения поставленной целевой задачи и загружают в блок диагностирования функционального блока для реализации процедур диагностирования его объектов, а также в блоки защиты по функциональному и техническому состояниям для выработки предварительных решений о их защите, отображаемых на мониторах автоматизированного рабочего места диагноста, при фиксации в некоторый момент времени хотя бы одним из двух блоков защиты нарушения границ установленных допусков у сформированных локальных и/или системных диагностических признаков подают команду о регистрации в информационной базе данных в автоматическом режиме измеряемых параметров функционального блока в течение заданного отрезка времени до и такого же по длительности отрезка времени после момента обнаружения эксцесса, что обеспечивает возможность его детального анализа в отложенном времени, результаты диагностирования и принимаемые предварительные решения о защите функционального блока по групповой транспортной сети сенсорной системы комплекса направляют в связанный каналами прямой и обратной связи со всеми агентами нижнего уровня агент-координатор верхнего уровня, в блоке диагностирования которого по данным о состоянии всех функциональных блоков принимают координированное решение о текущем состоянии в целом комплекса, на основании которого при получении хотя бы от одного из агентов нижнего уровня предварительно принятого решения о защите его функционального блока с учетом ситуационной обстановки в целом по комплексу в блоках защиты агента-координатора верхнего уровня формируют окончательное согласованное с принятой технологией эксплуатации обоснованное решение по обеспечению комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении, которое по каналам обратной связи групповой транспортной сети направляют в блоки защиты агентов нижнего уровня для его исполнения с приведением в действие, по меньшей мере, одного существенного для безопасности комплекса исполнительного элемента, а также в автоматизированное рабочее место диагноста и информационные базы данных промышленного комплекса, функциональных блоков а, при необходимости, и их объектов.
6. Объектно-ориентируемая мультиагентная автоматизированная система для реализации способа по п.3 техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса из функциональных блоков, отличающаяся тем, что для учета динамического взаимодействия функциональных блоков дальнего порядка (в относительно низкочастотной области спектра), критичного для комплексной безопасности промышленного комплекса, в сенсорную сеть агента-координатора верхнего (супервизорного) уровня системы дополнительно включают блок адаптации системы к комплексу по его функциональному состоянию, сам агент-координатор верхнего уровня по каналам прямой и обратной связи групповой транспортной сети сенсорной системы комплекса подключают ко всем агентам нижнего уровня функциональных блоков, в состав каждого из которых дополнительно включают блок групповой синхронизации входных-выходных данных агента, обеспечивающий совместно с другими такими же блоками возможность централизации по групповой транспортной сети в агенте-координаторе верхнего уровня информационных потоков от всех агентов нижнего уровня, их совместной обработки и анализа, при этом в обеспечение качества объектной ориентированности системы при подаче команды оператором с автоматизированного рабочего места диагноста комплекса или в автоматическом режиме в блоке адаптации активизируют дополнительные к п.5 программы глубокой начальной динамической адаптации системы к комплексу по его функциональному состоянию по данным специально проводимых для этого испытаний комплекса на установившихся и/или переходных режимах его работы в диапазоне штатных рабочих режимов, актуализируемой далее в ходе эксплуатации в соответствии с устанавливаемым регламентом или при необходимости, запускают процесс определения характеристик динамического взаимодействия функциональных блоков дальнего порядка по их измеряемым медленноменяющимся параметрам, формируют по ним системные диагностические признаки комплекса, чувствительные к нарушениям его функционального состояния, в формах зависимости от временного параметра, которые в обеспечение качества автономизации процедур диагностирования неавтономных в общем случае функциональных блоков преобразуют в формы зависимости от текущих значений их режимных параметров, непрерывно или кусочно-непрерывно продолжают получаемые результаты на всю область рабочих режимов комплекса, формируют по ним их эталоны, границы допусков и правила принятия решений о его функциональном состоянии, результаты адаптации системы техногенной безопасности к промышленному комплексу учитывают важное свойство эмержентности комплекса (несводимость его свойств, как многокомпонентной многосвязной динамической системы, к совокупности локальных свойств входящих в его состав функциональных блоков), их принимают в качестве исходных (начальных) данных для решения в соответствии со способом в п.3 поставленной целевой задачи, загружают в блок диагностирования комплекса для реализации процедур диагностирования и принятия координированных решений о текущем функциональном состоянии функциональных блоков и в целом комплекса, а также в блок защиты комплекса по его функциональному состоянию для выработки решений о его защите, выходные данные от которых направляют в автоматизированное рабочее место диагноста комплекса для их отображения и информационную базу данных комплекса для их архивирования, при обнаружении в блоке защиты комплекса по его функциональному состоянию в некоторый момент времени нарушения границ установленных допусков у сформированных системных диагностических признаков подают команду о регистрации в автоматическом режиме в информационной базе данных комплекса его измеряемых медленноменяющихся параметров в течение заданного отрезка времени до и такого же по длительности отрезка времени после момента обнаружения эксцесса, что обеспечивает возможность его детального анализа в отложенном времени, одновременно с учетом данных от блока диагностирования и ситуационной обстановки в целом по комплексу в блоке защиты комплекса по функциональному состоянию формируют согласованное с принятой технологией эксплуатации обоснованное решение об обеспечении комплексной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса - его переводе на щадящий режим или отключении, которое по каналам обратной связи групповой транспортной сети направляют в блоки защиты агентов нижнего уровня для исполнения с приведением в действие, по меньшей мере, одного существенного для безопасности комплекса исполнительного элемента, а также в автоматизированные рабочие места диагностов, информационные базы данных функциональных блоков а, при необходимости, и их объектов.
7. Объектно-ориентируемая мультиагентная автоматизированная система техногенной безопасности территориально распределенного промышленного комплекса из функциональных блоков по пп.4-6, отличающаяся тем, что в условиях, когда некоторые из вспомогательных производственных компонент комплекса (объектов и/или функциональных блоков), оказывающих влияние на безопасность эксплуатации комплекса, неподконтрольны со стороны стационарной системы (на практике это обычно неуправляемое или ограниченно вручную управляемое вспомогательное оборудование, не оснащенное или частично оснащенное встроенными средствами измерения их параметров), а введение режима их постоянной подконтрольности с использованием стационарных агентов нижнего уровня в составе системы технически неоправданно или нерентабельно, в обеспечение нормального функционирования стационарной системы с требуемым охватом производственных единиц в ее структуру дополнительно вводят один или более системно связанных с нею переносных агентов нижнего уровня для их сопряжения и работы в соответствии с устанавливаемым регламентом или при возникшей необходимости с неподконтрольными для стационарной системы компонентами комплекса, при этом в сенсорную сеть каждого из переносных агентов нижнего уровня включают съемные быстро разворачиваемые-демонтируемые системы измерения медленно- и быстроменяющихся параметров объектов в составе сопрягаемой с ним вспомогательной компоненты комплекса, обеспечивающие, в том числе возможность использования и ее штатных средств измерения, если они предусмотрены, а также в переносном исполнении блок локальной синхронизации измеряемых параметров компоненты, локальную транспортную сеть ее сенсорной системы, локальную систему безопасности компоненты комплекса и блок групповой синхронизации входных-выходных данных переносного агента нижнего уровня, совместно с блоками групповой синхронизации других агентов нижнего уровня стационарной системы обеспечивающего возможность централизации в агенте-координаторе верхнего уровня информационных потоков от них для их совместной обработки и анализа, при этом в сенсорную сеть локальной системы безопасности переносного агента нижнего уровня включают пульт управления, блок адаптации агента к компоненте комплекса по ее функциональному состоянию, блок адаптации агента к компоненте комплекса по ее техническому состоянию, блок диагностирования компоненты комплекса и ее информационную базу данных, по аналогии с пп.4-6 в отношение каждой вспомогательной производственной компоненты комплекса, неохваченной стационарной системой техногенной безопасности, в обеспечение качества объектной ориентированности локальной системы безопасности переносного агента нижнего уровня и стационарной системы выполняют процедуры начальной и актуализируемой по регламенту ее динамической адаптации к сопрягаемой с нею вспомогательной компоненте комплекса, а стационарной системы в целом к комплексу с расширенным охватом ею его производственных компонент, в ходе которой формируют чувствительные к нарушениям функционального и технического состояний вспомогательной компоненты комплекса группы локальных и системных диагностических признаков, их эталонов, границ допусков и правил принятия решений в формах зависимости от режимных параметров самой вспомогательной компоненты и составляющих ее объектов, чем обеспечивают качество автономизации процедур диагностирования, полученные результаты адаптации фиксируют на электронных носителях переносных агентов нижнего уровня и в информационной базе данных агента-координатора верхнего уровня системы, они обеспечивают качество объектной ориентированности переносной локальной системы безопасности и решают вопрос электронной динамической паспортизации необслуживаемых стационарной системой вспомогательных компонент комплекса, по ходу штатной эксплуатации комплекса в соответствии с регламентом или при возникшей технической необходимости переносной агент нижнего уровня подключают к соответствующей вспомогательной компоненте, производят его активизацию, как подсистемы стационарной системы безопасности комплекса, активизируют в нем зафиксированные на электронных носителях данные о последней выполненной процедуре адаптации к этой компоненте комплекса и запускают штатные процедуры ее диагностирования по сценариям, аналогичным представленным в пп.4-6, при этом в течение времени работы переносного агента нижнего уровня, определяемом регламентом или технической необходимостью, в его блоке диагностирования определяют текущие функциональное и техническое состояния вспомогательной компоненты комплекса, фиксируемые в информационных базах данных переносного агента нижнего уровня и агента-координатора верхнего уровня системы, в котором по данным от стационарных и всех задействованных на данный момент переносных агентов нижнего уровня принимают обоснованные согласованные с принятой технологией безопасности координированные решения о текущем состоянии территориально распределенного промышленного комплекса и обеспечении его комплексной безопасности, в промежутках же времени, когда некоторые или все вспомогательные компоненты комплекса оказываются неподключенными к переносным агентам нижнего уровня, данные о их техническом и функциональном состояниях считают неизменными, соответствующими последним результатам обслуживания компонент переносными агентами нижнего уровня.