Аннотация на русском языке: В более раннем этапе настоящего исследования было показано, что контроль исполнения дозы в блоке одоризации газа, построенный на счётчике неподтверждённых импульсов дозатора, не обнаруживает противоположный отказ — устойчивое удержание сигнала подтверждения дозы в активном состоянии независимо от фактического прохождения пахучего вещества, при котором система продолжает работать с нулевой фактической подачей. Целью настоящей работы является разработка и количественная оценка независимого диагностического алгоритма обнаружения такого отказа по балансу между расчётным расходом пахучего вещества, вычисляемым программой по числу учтённых доз, и измеренным снижением уровня одоранта в расходной ёмкости. Материалом послужила имитационная модель контура дозирования, дополненная моделью периодических измерений уровня одоранта уровнемером с заданным среднеквадратическим шумом, и статистика кумулятивных сумм (CUSUM) для накопления невязки баланса. Показано, что при типовой расходной ёмкости диаметром 400 мм часовой прирост расчётного расхода не превышает нескольких миллиметров уровня даже при максимальном расходе газа 50 000 м³/ч, что делает отказ необнаружимым при однократном сравнении показаний в начале и конце смены при расходах менее 3500 м³/ч для уровнемера с шумом 1,0 мм и менее 700 м³/ч для уровнемера с шумом 0,2 мм. Последовательное накопление невязки методом CUSUM снимает это ограничение: среднее время обнаружения полного отказа сокращается с десятков суток при расходе 100–500 м³/ч до одного часа и менее при расходах свыше 25 000 м³/ч, а переход на уровнемер повышенной точности сокращает время обнаружения в диапазоне умеренных расходов в 4–6 раз. Установлено, что эффект укрупнения периода опроса уровнемера пороговый: он ускоряет обнаружение при расходах, для которых стандартизованный сдвиг на шаг превышает параметр сноса статистики, и замедляет его в противном случае. Предложены рекомендации по выбору периода опроса и класса точности уровнемера для объектов с различным расходом газа.

The summary in English: An earlier stage of this study showed that dose-execution monitoring in a gas odorization unit, built on a counter of unconfirmed doser pulses, fails to detect the opposite failure mode — the confirmation signal being held permanently active regardless of whether the odorant actually passed, so that the system keeps running with zero real delivery. The purpose of the present work is to design and quantitatively evaluate an independent diagnostic algorithm for such a failure, based on the balance between the odorant consumption calculated by the control program from the count of registered doses and the measured drop in the odorant level in the day tank. The material was the dosing-loop simulation model extended with a model of periodic odorant level readings from a level sensor with a specified noise standard deviation, together with a cumulative sum (CUSUM) statistic for accumulating the balance residual. For a typical day tank of 400 mm diameter, the hourly increment of calculated consumption is shown to reach at most a few millimetres of level even at the maximum flow rate of 50,000 m3/h, which makes the failure undetectable by a single start-of-shift/end-of-shift comparison at flow rates below 3,500 m3/h for a 1.0 mm-noise level sensor and below 700 m3/h for a 0.2 mm-noise sensor. Sequential residual accumulation via CUSUM removes this limitation: the mean detection time for a complete failure falls from tens of days at flow rates of 100-500 m3/h to about one hour or less above 25,000 m3/h, and switching to a higher-precision level sensor shortens detection time four- to six-fold in the moderate-flow range. Coarsening the level-sensor polling period is shown to have a threshold effect: it speeds up detection at flow rates for which the standardized per-step shift exceeds the statistic's reference value, and slows it down otherwise. Recommendations are proposed for choosing the polling period and the level-sensor accuracy class for objects with different gas flow rates.

Ключевые слова: одоризация газа; диагностика отказов; баланс расхода; кумулятивная сумма CUSUM; уровнемер; расходная ёмкость; ложное подтверждение дозы; статистический контроль процесса.
Key words: gas odorization; fault diagnosis; consumption balance; CUSUM chart; level sensor; day tank; false dose confirmation; statistical process control.