一种安全装置及其配置方法、配置系统

文档序号:1845179 发布日期:2021-11-16 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种安全装置及其配置方法、配置系统 (Safety device and configuration method and configuration system thereof ) 是由 刘红霞 王关龙 朱刚 倪俊杰 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种安全装置及其配置方法、配置系统,该方法包括:获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值;根据每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,表决结构用于触发对功能系统的安全控制指令;根据该结构配置与多功能系统对应的安全装置。本发明基于每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,根据得到的表决结构配置与多功能系统对应的安全装置,基于表决结构的逻辑在危险发生时触发安全控制指令,以触发安全装置中与发生危险的功能系统对应的设备执行安全功能,在确保多功能系统安全性的同时,减少了故障的影响范围,改善了安全控制区域划分的合理性。(The invention discloses a safety device and a configuration method and a configuration system thereof, wherein the method comprises the following steps: acquiring a safety integrity required value of each functional system in the multifunctional system; configuring a voting structure according to the safety integrity required value of each functional system, wherein the voting structure is used for triggering a safety control instruction of the functional system; the safety device corresponding to the multifunction system is configured according to the structure. The invention configures a voting structure based on the safety integrity required value of each functional system, configures a safety device corresponding to the multifunctional system according to the obtained voting structure, and triggers a safety control instruction based on the logic of the voting structure when a danger occurs so as to trigger equipment corresponding to the dangerous functional system in the safety device to execute a safety function.)

一种安全装置及其配置方法、配置系统

技术领域

本发明涉及安防技术领域,特别涉及一种安全装置及其配置方法、配置系统。

背景技术

目前的应急切断安全系统一般根据行业设计经验,逻辑原理相对简单,容易造成切断区域大,影响范围广的结果,比如,在某幢楼因危险气体浓度超标所引起的切断情形中,对于某层楼或某个进风口探测到报警,通常会对整幢楼进行安全切断,这样就会对危险气体未扩散到的其他层楼造成不必要的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中应急安全系统容易造成切断区域大,影响范围广的结果的缺陷,提供一种安全装置及其配置方法、配置系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

本发明第一方面提供了一种安全装置的配置方法,包括:

获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值;

根据每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,所述表决结构用于触发对功能系统的安全控制指令;

根据所述表决结构配置与所述多功能系统对应的安全装置。

较佳地,在所述获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值的步骤之后还包括:

获取所述多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度,并将所述关联度高于预设阈值的两个功能系统确定为关联系统组;

所述根据每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构的步骤包括:

根据所述关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,所述表决结构还用于触发对目标关联系统组的安全控制指令,所述目标关联系统组中至少一个功能系统的状态参数落入预设范围。

较佳地,所述获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值的步骤包括:

对所述多功能系统进行风险分析以得到风险矩阵;

根据所述风险矩阵确定每个功能系统的安全完整性需求值。

较佳地,所述对所述多功能系统进行风险分析以得到风险矩阵的步骤包括:

获取所述多功能系统中每个功能系统的危险源;

获取所述多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度分布;

根据所述多功能系统中每个功能系统对应的危险源以及关联度分布获取风险矩阵。

较佳地,所述表决结构包括传感器、逻辑控制器和执行器;

所述传感器与所述逻辑控制器电连接,所述逻辑控制器与所述执行器电连接;

所述传感器用于将所述功能系统的状态参数发送给所述逻辑控制器,所述状态参数包括温度、湿度、浓度中的至少一种;

所述逻辑控制器用于判断所述功能系统的状态参数是否落入预设范围内,并根据判断结果输出安全控制指令给所述执行器;

所述执行器用于根据所述安全控制指令控制所述安全装置中的设备;

和/或,

所述多功能系统包括船舶;

和/或,

所述安全装置包括至少一种设备,所述设备包括电源设备、阀设备、空调制冷设备和通风设备中的至少一种。

本发明第二方面提供了一种安全装置,所述安全装置利用如第一方面所述的安全装置的配置方法配置得到。

本发明第三方面提供了一种安全装置的配置系统,包括第一获取模块、配置模块、执行模块;

所述第一获取模块用于获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值;

所述配置模块用于根据每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,所述表决结构用于触发对功能系统的安全控制指令;

所述执行模块用于根据所述表决结构配置与所述多功能系统对应的安全装置。

较佳地,所述配置系统还包括第二获取模块;

所述第二获取模块用于获取所述多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度,并将所述关联度高于预设阈值的两个功能系统确定为关联系统组;

所述配置模块还用于根据所述关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,所述表决结构还用于触发对目标关联系统组的安全控制指令,所述目标关联系统组中至少一个功能系统的状态参数落入预设范围。

较佳地,所述第一获取模块包括获取单元、确定单元;

所述获取单元用于对所述多功能系统进行风险分析以得到风险矩阵;

所述确定单元用于根据所述风险矩阵确定每个功能系统的安全完整性需求值。

较佳地,所述获取单元包括第一获取子单元、第二获取子单元和第三获取子单元;

所述第一获取子单元用于获取所述多功能系统中每个功能系统的危险源;

所述第二获取子单元用于获取所述多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度分布;

所述第三获取子单元用于根据所述多功能系统中每个功能系统对应的危险源以及关联度分布获取风险矩阵。

本发明的积极进步效果在于:

本发明基于每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,根据得到的表决结构配置与多功能系统对应的安全装置,基于表决结构的逻辑在危险发生时触发安全控制指令,以触发安全装置中与发生危险的功能系统对应的设备执行安全功能,在确保多功能系统安全性的同时,减少了故障的影响范围,改善了安全控制区域划分的合理性。

附图说明

图1为本发明实施例1的安全装置的配置方法的流程图。

图2为本发明实施例1的安全装置的配置方法中步骤101的流程图。

图3为本发明实施例1的安全装置的配置方法中步骤1011的流程图

图4为本发明实施例1的安全装置的配置方法中表决结构的结构示意图。

图5为本发明实施例3的安全装置的配置系统的模块示意图。

图6为本发明实施例3的安全装置的配置系统的第一获取模块的示意图。

图7为本发明实施例3的安全装置的配置系统的获取单元的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示,本实施例提供了一种安全装置的配置方法,包括:

步骤101、获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值;

步骤102、获取多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度,并将关联度高于预设阈值的两个功能系统确定为关联系统组;

步骤103、根据关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构;

步骤104、根据表决结构配置与多功能系统对应的安全装置统。

本实施例中,多功能系统是包括多个功能系统的多功能平台,例如,本实施例中的多功能系统可以是FPSO(浮式生产储油船),FPSO中配置有动力系统、模块处理系统、生活娱乐系统、空调通风系统和通讯导航系统等功能系统以及安全救生和人员生活保障设施等,其中,动力系统可以进一步包括发电、配电、推进、应急电源等功能模块,模块处理系统可以进一步包括油、气、水等功能模块。

本实施例中,安全装置设置在多功能平台上并用于执行安全功能,以应对多功能平台上发生的各类危险,保护多功能平台上人员、设备、环境等的安全,减少由于危险的发生所导致的多功能平台上的经济损失。例如,当多功能系统是FPSO时,安全装置在FPSO发生危险时,控制安全装置中的对应设备执行安全功能。

本实施例中,安全装置包括至少一种用于执行具体安全功能的设备,其中,设备可以包括但不限于用于实现电源通断的电源设备、用于实现阀体开合的阀设备、用于实现温度调节的空调制冷设备和用于实现气体交换的通风设备。

本实施例中,功能系统的安全完整性需求值可以用于确定该功能系统的安全完整性等级,如图2所示,步骤101包括:

步骤1011、对多功能系统进行风险分析以得到风险矩阵;

步骤1012、根据风险矩阵确定每个功能系统的安全完整性需求值。

本实施例中,可以采用建模、推断论证和仿真实验的方法对多功能系统进行风险分析,以得到风险矩阵。

在本实施例中,可以通过分析多功能系统中两两功能系统之间的关联,以及分析每个功能系统的危险源对其他功能系统的正常运行所造成的影响,来获取风险矩阵。

如图3所示,本实施例中,步骤1011包括:

步骤10111、获取多功能系统中每个功能系统的危险源;

步骤10112、获取多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度分布;

步骤10113、根据多功能系统中每个功能系统对应的危险源以及关联度分布获取风险矩阵。

本实施例中,危险源产生在多功能系统的运行过程中,例如,当多功能系统是FPSO时,危险源可以在FPSO的作业流程中产生,例如,危险源可以在FPSO的油处理或者储存的过程中产生。进一步地,在本实施例中,一个危险源可以对应多个功能系统,还可以对应安全装置中的多个设备。

本实施例中,可以通过风险分析报告获取不同危险源产生的原因以及造成的后果进而得到风险矩阵。

本实施例中,可以通过多功能系统的作业流程以及各功能系统对应的危险源对其他功能系统的影响来获取关联度,进一步地,每个功能系统与其他功能系统关联的紧密程度可以形成关联度分布。

如图4所示,本实施例中,表决结构用于触发对功能系统或者目标关联系统组的安全控制指令,其中,目标关联系统组是指包括状态参数落入预设范围至少一个功能系统的关联系统组。

在本实施例中,表决结构包括传感器、逻辑控制器和执行器。

具体地,传感器与逻辑控制器电连接,逻辑控制器与执行器电连接。

传感器用于将其对应的功能系统的状态参数发送给逻辑控制器,其中,状态参数根据传感器类型的不同可以包括但不限于温度、湿度、浓度等。

逻辑控制器用于用于判断功能系统的状态参数是否落入预设范围内,并根据判断结果输出安全控制指令给执行器。

执行器用于根据接收到的安全控制指令控制安全装置中的设备,进一步地,可以用于控制具体设备执行,例如电源通断、阀体开合、温度调节、气体交换等安全功能。

本实施例中,也可以根据因果逻辑图来实现表决结构的功能。

本实施例中,表决结构用于表征安全装置实现的硬件电路逻辑,安全装置根据表决结构实现具体的硬件电路连接。

下面结合具体实例说明:

例如,当FPSO的某个区域出现油泄漏时,该区域的传感器将检测到的该区域的油的浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的油的浓度是否落入预设范围内,若该区域的油的浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令控制该区域对应安全装置中的设备,例如,阀设备。这样只控制该区域对应的阀设备,不会对FPSO的其他功能系统区域的正常运行造成影响。

再例如,在FPSO中,若模块处理系统与通风系统的关联度高于预设阈值,模块处理系统与通风系统为关联系统组,当FPSO的某个区域有气体泄漏时,该区域的传感器将检测到的该区域的气体浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的气体浓度是否落入预设范围内,若该区域的气体浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令同时控制模块处理系统对应安全装置中的设备(例如,阀设备)和通风系统对应安全装置中的设备(例如,通风设备)。这样就关联性地控制了阀设备和通风设备,并不会对FPSO的其他功能系统区域的正常运行造成影响。同时减少了故障的影响范围,提高了系统的安全性。

再例如,在某幢楼因危险气体浓度超标所引起的切断情形中,对于某层楼或某个进风口检测到报警,通常会对整幢楼进行安全切断,这样就会对危险气体未扩散到的其他层楼造成不必要的影响,基于本实施例,传感器将检测到的某层楼或者某个进风口关联区域的气体浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的气体浓度是否落入预设范围内,若该区域的气体浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令控制某层楼或者某个进风口关联区域对应的风闸设备,这样不仅保证了其他区域的正常作业,而且将小概率发生事件产生的影响降到了最低。

本实施例基于获取到的多功能系统中的关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,继而根据得到的表决结构配置与多功能系统对应的安全装置,并基于表决结构的实现逻辑在危险发生时触发安全控制指令,以触发安全装置中与发生危险的功能系统或者包括该功能系统的目标关联系统组对应的设备执行安全功能,在确保多功能系统安全性的同时,减少了故障的影响范围,改善了安全控制区域划分的合理性。

实施例2

本实施例提供了一种安全装置,该安全装置是利用实施例1所提供的安全装置的配置方法配置得到。

本实施例中,安全装置包括至少一种用于执行具体安全功能的设备,其中,设备可以包括但不限于用于实现电源通断的电源设备、用于实现阀体开合的阀设备、用于实现温度调节的空调制冷设备和用于实现气体交换的通风设备。

本实施例中,安全装置设置在多功能平台上并用于执行安全功能,以应对多功能平台上发生的各类危险,保护多功能平台上人员、设备、环境等的安全,减少由于危险的发生所导致的多功能平台上的经济损失。例如,当多功能系统是FPSO时,安全装置在FPSO发生危险时,控制安全装置中的对应设备执行安全功能。

本实施例通过安全装置执行与发生危险的功能系统或者包括该功能系统的目标关联系统组对应的设备的安全功能,在确保多功能系统安全性的同时,减少了故障的影响范围,改善了安全控制区域划分的合理性。

实施例3

如图5所示,本实施例提供了一种安全装置的配置系统,包括第一获取模块1、第二获取模块2、配置模块3、执行模块4;

第一获取模块1用于获取多功能系统中每个功能系统的安全完整性需求值;

第二获取模块2用于获取多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度,并将关联度高于预设阈值的两个功能系统确定为关联系统组;

配置模块3用于根据关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构;

执行模块4用于根据表决结构配置与多功能系统对应的安全装置。

本实施例中,多功能系统是包括多个功能系统的多功能平台,例如,本实施例中的多功能系统可以是FPSO,FPSO中配置有动力系统、模块处理系统、生活娱乐系统、空调通风系统和通讯导航系统等功能系统以及安全救生和人员生活保障设施等,其中,动力系统可以进一步包括发电、配电、推进、应急电源等功能模块,模块处理系统可以进一步包括油、气、水等功能模块。

本实施例中,安全装置设置在多功能平台上并用于执行安全功能,以应对多功能平台上发生的各类危险,保护多功能平台上人员、设备、环境等的安全,减少由于危险的发生所导致的多功能平台上的经济损失。例如,当多功能系统是FPSO时,安全装置在FPSO发生危险时,控制安全装置中的对应设备执行安全功能。

本实施例中,安全装置包括至少一种用于执行具体安全功能的设备,其中,设备可以包括但不限于用于实现电源通断的电源设备、用于实现阀体开合的阀设备、用于实现温度调节的空调制冷设备和用于实现气体交换的通风设备。

本实施例中,功能系统的安全完整性需求值可以用于确定该功能系统的安全完整性等级。

如图6所示,第一获取模块1包括获取单元11和确定单元12;

获取单元11用于对多功能系统进行风险分析以得到风险矩阵。

确定单元12用于根据风险矩阵确定每个功能系统的安全完整性需求值。

本实施例中,可以采用建模、推断论证和仿真实验的方法对多功能系统进行风险分析,以得到风险矩阵。

在本实施例中,可以通过分析多功能系统中两两功能系统之间的关联,以及分析每个功能系统的危险源对其他功能系统的正常运行所造成的影响,来获取风险矩阵。

如图7所示,获取单元11包括第一获取子单元111、第二获取子单元112和第三获取子单元113;

第一获取子单元111用于获取多功能系统中每个功能系统的危险源;

第二获取子单元112用于获取多功能系统中每个功能系统与其他功能系统之间的关联度分布;

第三获取子单元113用于根据多功能系统中每个功能系统对应的危险源以及关联度分布获取风险矩阵。

本实施例中,危险源产生在多功能系统的运行过程中,例如,当多功能系统是FPSO时,危险源可以在FPSO的作业流程中产生,例如,危险源可以在FPSO的油处理或者储存的过程中产生。进一步地,在本实施例中,一个危险源可以对应多个功能系统,还可以对应安全装置中的多个设备。

本实施例中,可以通过风险分析报告获取不同危险源产生的原因以及造成的后果进而得到风险矩阵。

本实施例中,可以通过多功能系统的作业流程以及各功能系统对应的危险源对其他功能系统的影响来获取关联度,进一步地,每个功能系统与其他功能系统关联的紧密程度可以形成关联度分布。

本实施例中,表决结构用于触发对功能系统或者目标关联系统组的安全控制指令,其中,目标关联系统组是指包括状态参数落入预设范围至少一个功能系统的关联系统组。

在本实施例中,表决结构包括传感器、逻辑控制器和执行器。

具体地,传感器与逻辑控制器电连接,逻辑控制器与执行器电连接。

传感器用于将其对应的功能系统的状态参数发送给逻辑控制器,其中,状态参数根据传感器类型的不同可以包括但不限于温度、湿度、浓度等。

逻辑控制器用于用于判断功能系统的状态参数是否落入预设范围内,并根据判断结果输出安全控制指令给执行器。

执行器用于根据接收到的安全控制指令控制安全装置中的设备,进一步地,可以用于控制具体设备执行,例如电源通断、阀体开合、温度调节、气体交换等安全功能。

本实施例中,也可以根据因果逻辑图来实现表决结构的功能。

本实施例中,表决结构用于表征安全装置实现的硬件电路逻辑,安全装置根据表决结构实现具体的硬件电路连接。

下面结合具体实例说明:

例如,当FPSO的某个区域出现油泄漏时,该区域的传感器将检测到的该区域的油的浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的油的浓度是否落入预设范围内,若该区域的油的浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令控制该区域对应安全装置中的设备,例如,阀设备。这样只控制该区域对应的阀设备,不会对FPSO的其他功能系统区域的正常运行造成影响。

再例如,在FPSO中,若模块处理系统与通风系统的关联度高于预设阈值,模块处理系统与通风系统为关联系统组,当FPSO的某个区域有气体泄漏时,该区域的传感器将检测到的该区域的气体浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的气体浓度是否落入预设范围内,若该区域的气体浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令同时控制模块处理系统对应安全装置中的设备(例如,阀设备)和通风系统对应安全装置中的设备(例如,通风设备)。这样就关联性地控制了阀设备和通风设备,并不会对FPSO的其他功能系统区域的正常运行造成影响。同时减少了故障的影响范围,提高了系统的安全性。

再例如,在某幢楼因危险气体浓度超标所引起的切断情形中,对于某层楼或某个进风口检测到报警,通常会对整幢楼进行安全切断,这样就会对危险气体未扩散到的其他层楼造成不必要的影响,基于本实施例,传感器将检测到的某层楼或者某个进风口关联区域的气体浓度发送给逻辑控制器,逻辑控制器判断该区域的气体浓度是否落入预设范围内,若该区域的气体浓度落入预设范围,则逻辑控制器输出安全控制指令给执行器,执行器根据安全控制指令控制某层楼或者某个进风口关联区域对应的风闸设备,这样不仅保证了其他区域的正常作业,而且将小概率发生事件产生的影响降到了最低。

本实施例基于获取到的多功能系统中的关联系统组以及每个功能系统的安全完整性需求值配置表决结构,继而根据得到的表决结构配置与多功能系统对应的安全装置,并基于表决结构的实现逻辑在危险发生时触发安全控制指令,以触发安全装置中与发生危险的功能系统或者包括该功能系统的目标关联系统组对应的设备执行安全功能,在确保多功能系统安全性的同时,减少了故障的影响范围,改善了安全控制区域划分的合理性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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