基于抽象故障树的事故分析与预警技术研究

发布时间：2020-11-03 23:07

　　 历史经验表明,建立有效的事故预警预防体系,提高事故发生时的应急处置能力,对提高化工生产安全、避免重大事故的发生、降低事故造成的损失具有举足轻重的作用。当系统出现局部故障时,能够在第一时间正确的发现并识别事故,并通过对事故状态跟踪分析,进行主动干预控制,最大限度避免后续事故发生,降低事故损失。本课题基于历史事故案例,将故障树分析方法和事故情景分析方法相结合,面向化工领域建立基于事故情景匹配的事故分析与预警系统。情景分析法是分析事故的各阶段状态以及演化趋势的有效机制。然而,基于情景分析法的预警机制,由于缺乏合适的模型作为支撑,在实际的的事故预警方法中很难得到良好的运用。故障树分析法是一种常用的安全分析方法,因其直观、形象、易分析,广泛应用于各类安全工程的事故机理剖析,在事故后期调查分析中得到广泛的运用,但这种面向某个具体案例的模型,难以支撑演化事故的预警机制分析。本文在研究大量事故案例的基础上,提出了用于抽象综合某类事故的抽象故障树的概念,并设计了面向案例故障树的抽象故障树的合成方法,最大程度的保存事故案例所包含的事件以及事件间的演化机理,能够有效的支撑“情景-应对”型事故分析与预警方法。本文围绕上诉内容,在以下几点进行了相关研究:(1)根据化工事故案例情景的特点,基于本体论提出了抽象故障树的概念,并设计了一种面向案例故障树的抽象故障树合成方法,定义了相关合成规则及算法,构成“情景-应对”型事故分析与预警方法的基础;(2)基于抽象故障树,提出了面向抽象故障树及其扩展割集的事故情景分析与预警机制,实现快速的事故的识别与预警;(3)基于故障树诊断重要度概念,面向事故预警领域,提出了一种优化的诊断重要度计算方法,很好的权衡了事故概率与事故重要度之间的关系;(4)基于搜索引擎的原理设计了一种快速的事故情景收集与整理方法,并基于机器学习的相关方法设计了情景匹配的方法;总之,论文初步设计并实现了基于抽象故障树的事故分析与预警系统,通过一些实例表明,这种事故分析与预警技术不仅能够快速的完成事故的分析与预警,还能很好的利用宝贵的历史案例资料,降低事故发生概率,减少事故造成的损失。
【学位单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X928
【部分图文】：

具体研究思路与技术路线图

图 2-1 故障树组成结构介绍Figure 2-1 Fault tree structure introduction.体节点的介绍如下：上图中 A、B、C 事件节点为例，与门表示事件 B 和才会导致顶事件 A 的发生，表示为 A=B∩C。上图中 C、F、G 事件节点为例，或门表示事件 F 和事，便会导致上层事件 C 的发生，表示 C=F∪G。顶事件是事故的最终结果，是事故中要分析的主要对顶端。：是位于故障树最下层的不可在分的最小事件，也就最基本的原因事件。：是位于顶事件之下，基本事件之上的部分事件，表的事故状态，作为上下层事件的因果联系而存在。构建的主要步骤析的案例

青岛科技大学研究生学位论文构建故障树的首先要通过通过了解事故的相关信息，确定事故案例所包含的故障事件。了解事故在不同时期所处的事故形态，并确定事故的最终状态，即确定故障树中的顶事件。最后通过化工事故演化机理的研究，确定各事件之间状态的转换形式及原因，确定事件的演化路径。3、构建案例故障树本文所提到的事故案例故障树，是在熟悉要分析的事故类型的整体情况下，收集具体的事故数据，采用演绎分析的方法，通过顶事件选择原则确定顶事件的基础上，依靠故障树分析理论，从顶事件开始按照事故形态已经相关的影响因素，逐层向下分解找出导致上级事件的具体原因，直到找出所有基本事件为止（基本事件是不可再分的具体事故因素），进行案例故障树的编制。通过上述步骤分析事故的故障形态以及故障树中事件之间的逻辑关系编制的案例故障树如下：
【参考文献】

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3 殷志明;张红生;周建良;李迅科;;深水钻井井喷事故情景构建及应急能力评估[J];石油钻采工艺;2015年01期

4 杨萍;;化工企业风险监控与安全管理预警技术[J];科技创新与应用;2014年19期

5 杨从杰;曹双;;情景分析方法在突发事件应急决策中的应用[J];现代情报;2013年11期

6 起晓星;刘黎明;刘亚彬;王莉;;基于故障树分析的区域粮食安全风险因子识别和分类[J];农业工程学报;2011年12期

7 孔繁强;张鑫;张慧霞;;故障树最小割集和最小路集在火箭故障诊断中的应用[J];电子设计工程;2011年18期

8 邱晓刚;樊宗臣;陈彬;曹志冬;王飞跃;;非常规突发事件应急管理仿真的需求与挑战[J];系统仿真技术;2011年03期

9 袁晓芳;田水承;王莉;;基于PSR与贝叶斯网络的非常规突发事件情景分析[J];中国安全科学学报;2011年01期

10 李仕明;刘娟娟;王博;肖磊;;基于情景的非常规突发事件应急管理研究——“2009突发事件应急管理论坛”综述[J];电子科技大学学报(社科版);2010年01期

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2 袁晓芳;基于情景分析与CBR的非常规突发事件应急决策关键技术研究[D];西安科技大学;2011年

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4 曹庆贵;企业风险监控与安全管理预警技术研究[D];山东科技大学;2005年

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2 孙山;民航重大飞行事故情景构建研究[D];首都经济贸易大学;2014年

3 于艳花;基于故障树分析理论的高速公路预警系统研究[D];西安建筑科技大学;2012年

4 肖海承;云南省高速公路交通安全预警模型研究[D];昆明理工大学;2010年

5 周蓉;企业安全事故风险预警体系研究[D];武汉理工大学;2008年

本文编号：2869235