Метасистемный подход в управлении - часть 30

 

119

Схема такого управления представлена на рисунке 7.3. 

                                                                                  

                                                                               F 

 

 

 

 

 

                                                      

                                                         U 

 

 

 

 

                                                                                                                    

                                                                                                Y 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7.3 – Схема многоуровневого управления 

Здесь применяются следующие обозначения:  

Y 

–  вектор  выходных  показателей  (скорость  бурения,  качество  глини-

стой  корки  на  стенке  скважины,  давление  на  забое,  появление  осложнений 

при бурении, расход инструмента),  

F

 – вектор возмущающих воздействий (свойства разбуриваемой породы, 

качество  ингредиентов  промывочной  жидкости,  стабильность  работы  буро-

 
 
Объект

управления –

состояние  

промывочной 

жидкости 

С

Подсис-

тема рас-

познава-

ния

Устройст-
во выбора 

функции 

P

Q

η

τ

0

В

Охлаждение 
инструмента 

Промывка 

Враще-

Удержа-

Образова-
ние корки 

Ц 

СУ 

 

120

выхнасосов, состояние инструмента и т.д.),  

U – 

вектор управляющих воздействий на состояние промывочной жид-

кости (С - теплоемкость, P – давление нагнетания, Q - расход промывочной 

жидкости, 

η - вязкость, τ

0 

– тиксотропные свойства, В – водоотдача),  

Ц – цель  управления:  получение  высокой  производительности  при  ми-

нимизации  затрат  и  должном  качестве  скважины  (отклонения  от  вертикали, 

инфильтрация продуктивного пласта и т.п.),  

СУ – субъект управления. 

В данной схеме большая роль отводится подсистеме распознавания, ко-

торая, пользуясь информацией от имеющихся датчиков – скорости бурения, 

температуры промывочной жидкости, расхода и давления нагнетания, реоло-

гических  свойств,  определяет технологическое  состояние процесса бурения. 

Устройство  выбора  управляющей  функции  на  основе  этой,  а  также  некото-

рой другой информации – свойствах разбуриваемой породы, качества глини-

стой  корки  на  стенках  скважины,  наличия  осложнений  и  т.  д.,  выбирает 

управляющую  функцию,  реализация  которой  внесет  необходимую  коррек-

цию в технологический процесс бурения. При этом выбранная функция уси-

ливает свое воздействие, а остальные функции несколько подавляются. 

Как видно из схемы, на большинство устройств, задающих уставки, воз-

действует более одной функции. Следовательно перед ними должны быть ус-

тановлены сумматоры с определенным весом связи каждой воздействующей 

функции. К тому же субъект управления может вмешаться в работу любого 

элемента  управления  и  поменять  уставки,  изменить  алгоритм  управления, 

добавить  дополнительную  информацию  в  систему.  Такая  схема  управления 

позволяет  устранить  взаимные  связи  между  управляющими  воздействиями, 

тем самым улучшая качественные показатели системы управления. 

Таким  образом,  применение  разработанной  многоуровневой  схемы 

управления позволит в высокой степени автоматизировать контроль техноло-
гических  параметров  процесса  бурения  и  гарантированно  управлять  качест-
вом  пробуренной  скважины  при  сохранении  высокой  скорости  бурения  и 
низком расходе инструмента. 

 

 

121

8  Управление  безопасностью  при  эксплуатации  промыш-

ленных объектов 

 
Стратегию  управления  промышленной  безопасностью  региона  необхо-

димо строить на основе метасистемного подхода. При этом решается шесть 
задач, суть которых значительно отличается от описанных ранее. 

Термин  промышленная  безопасность  появился  сравнительно  недавно. 

Ранее все, что стоит за этим понятием, относилось к охране труда. «Переход-
ным» термином можно считать – технику безопасности. Изменение названий 
в данном случае влечет за собой изменение сущности, так как меняется объ-
ект исследования, управления, наконец, объект, на который направлена дея-
тельность в области промышленной безопасности. 

Промышленная  безопасность – это  область  науки  и  техники,  изучаю-

щая причины возникновения, закономерности проявления и развития, мето-
ды  и  средства  превентивного  и  текущего  управления  природными  и  техно-
генными  явлениями  разрушительного  и  пожароопасного  характера,  сопро-
вождающимися значительным ущербом /112/. 

Основная  деятельность  в  области  промышленной  безопасности  должна 

сводиться к мероприятиям, выявляющим и предотвращающим природные и 
техногенные  проявления,  приносящие  вред  здоровью  общества  либо  эконо-
мические,  материальные  потери  и  естественно  она  должна  быть  сознатель-
ной, оптимально управляемой. 

С  точки  зрения  управления  процессами  необходимо  иметь  «датчики» 

информации  о  состоянии  опасных  промышленных  объектов  и  «рычаги  (ка-
налы)» управляющих воздействий на выявленные опасности, промышленно-
го характера.  

Схема системы управления уровнем безопасности, о необходимости ко-

торой известно давно /113/, изображена на рисунке 8.1. В отличие от упомя-
нутой  работы  она  носит  не  комплексный,  а  метасистемный  и  даже  матрич-
ный /114/ характер,  то  есть  состоит  из  нескольких  довольно  независимых 
между собой систем - отдельных предприятий и объектов в одном направле-
нии и нескольких уровней иерархии управления (уровней предприятия, опас-
ного  объекта,  опасных  мест  и  технологий  повышения  безопасности)  в  дру-
гом. В качестве «датчиков» информации для принятия решения используется 
достаточно развитый сегодня институт экспертизы опасных промышленных 
объектов. Управляющие же воздействия ввиду явной иерархичности процес-
са управления будут разными в зависимости от уровня. На верхних уровнях 
воздействия будут в основном экономическими, на нижних уровнях они сво-
дятся  к  техническим  мероприятиям  и  режимам  (технологиям  повышения 
безопасности). 

Метасистемный характер управления требует решения шести задач /11/. 

Применительно к управлению промышленной безопасностью смысл этих за-
дач кардинально меняется. 

 

122

1) выявление условий и границ диапазонов значений факторов, при ко-

торых возникает опасность от того или иного промышленного объекта; 

2) разработка стратегии направления управляющих воздействий на наи-

более опасные объекты; 

3) определение объемов и последовательности мероприятий (а также их 

проведение),  снижающих  опасность  конкретного  объекта  (в  соответствии  с 
выбранной стратегией); 

4) выявление общих аспектов опасности объектов с целью оптимизации 

набора, снижающих опасность технологий; 

5) оптимальное перераспределение ресурсов между объектами с одина-

ковым рангом опасности; 

6)  ограничение  общего  количества  объектов,  влекущих  наибольшую 

опасность. 

С  помощью  экспертизы  выявляется  на  уровне  региона  ранжированный 

ряд  опасных  предприятий,  на  уровне  предприятия – ранжированный  ряд 
опасных объектов и сооружений, на уровне опасных объектов - ранжирован-
ный ряд опасных мест, и, самое главное этот ряд увязывается с диапазоном