基于案例的HAZOP专家系统研究与开发

发布时间：2017-04-09 21:15

  本文关键词：基于案例的HAZOP专家系统研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：危险与可操作性分析(Hazard and Operability Analysis,以下简称HAZOP)作为生产装置及工艺流程安全系统评价方法,被国内外众多石油化工公司、化工生产企业和设计施工单位普遍接受,并应用于装置、设备生命周期始终。但HAZOP分析报告均以纸介质形式保存在各企业中,不便于现场操作人员进行查询,也不能在应急处置时提供帮助,分析报告后续使用价值大大降低。因此,本课题的目的是基于HAZOP分析成果研究开发适用于各企业的HAZOP专家系统,从而为现场操作人员提供风险处理办法和操作指导,使HAZOP分析成果的价值最大化、信息化,并能实现经验共享。本文调研了国内外大量与计算机辅助HAZOP相关的文献。在此基础之上,以现有国内外人工智能专家系统技术为参考,以用户HAZOP风险管理功能需求为目标,对HAZOP专家系统进行概要设计,包括软件结构设计、模块划分、各模块功能定义以及实现思路、模块之间的关联关系等内容;并在概要设计的基础上,对HAZOP专家系统进行详细设计,包括各模块的具体实现思路、程序结构、关键数据结构,以及模块之间的接口定义等内容。利用C#编程语言开发出了具有案例上传、维护、查询、管理等功能的可扩展的HAZOP专家系统,分为人机交互界面子系统和数据库子系统,前者包括用户登录、案例上传、案例管理、应急指导和系统管理五大模块。后者包括装置类型库、操作规程库、PID图库及HAZOP分析成果库。同时利用HAZOP专家系统与DCS接口,在不影响中控室DCS系统正常运行的情况下,通过从DCS系统中引出报警信号,以报警状态下的DCS信号来触发HAZOP专家系统并访问数据库,实时获取对生产装置非正常工况下的运行指导和解决方案。为检验基于案例的HAZOP专家系统应用效果,本文选取丙烯腈装置作为典型试点装置对HAZOP专家系统的功能和作用进行了测试和评价,并取得了良好的效果。
【关键词】：HAZOP 专家系统 数据库 系统开发 事故预防 应急指导
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE687
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-20
• 1.2.1 人工HAZOP分析研究现状10-15
• 1.2.2 计算机辅助HAZOP研究现状15-19
• 1.2.3 案例推理应用于HAZOP专家系统19-20
• 1.3 主要研究内容及技术路线20-23
• 1.3.1 研究内容20-21
• 1.3.2 技术路线21-23
• 1.4 本章小结23-24
• 第二章 基于案例的HAZOP专家系统设计与开发24-48
• 2.1 系统需求分析24-26
• 2.2 系统总体构架26-29
• 2.2.1 系统的物理架构26
• 2.2.2 系统的逻辑结构26-28
• 2.2.3 HAZOP专家系统结构28-29
• 2.3 HAZOP专家系统功能模块29-32
• 2.3.1 人机交互界面子系统30-31
• 2.3.2 数据库子系统31-32
• 2.4 HAZOP专家系统数据库设计32-36
• 2.4.1 数据库需求分析32-33
• 2.4.2 数据库表的设计33-36
• 2.5 HAZOP专家系统知识库的构建36-45
• 2.5.1 专家知识的获取37
• 2.5.2 知识的组织与表示37-41
• 2.5.3 知识库的管理41-42
• 2.5.4 推理机的开发42-45
• 2.6 HAZOP专家系统与装置DCS接口开发45-47
• 2.7 本章小结47-48
• 第三章 HAZOP专家系统的实现48-65
• 3.1 系统的开发平台及语言48-49
• 3.1.1 系统开发平台48
• 3.1.2 系统开发语言48-49
• 3.2 专家系统用户界面设计与实现49-50
• 3.3 专家系统功能的实现50-60
• 3.3.1 系统管理模块功能的实现50-52
• 3.3.2 案例上传功能的实现52-55
• 3.3.3 案例检索功能的实现55-58
• 3.3.4 在线应急指导功能的实现58-60
• 3.4 HAZOP专家系统接口的实现60-64
• 3.4.1 HAZOP专家系统接口系统架构60-61
• 3.4.2 接口函数61-64
• 3.5 本章小结64-65
• 第四章 实例应用65-71
• 4.1 丙烯腈装置及工艺信息65
• 4.2 丙烯腈安全生产现状65-66
• 4.3 丙烯腈装置危险及可操作性分析66-67
• 4.4 丙烯腈装置HAZOP专家系统在线应用67-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 研究结论及展望71-73
• 参考文献73-77
• 附录77-94
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果94-95
• 致谢95

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