基于耗散结构理论的矿井生产系统安全研究

发布时间：2018-08-20 07:32

【摘要】：本文以耗散结构理论为基础,从系统工程学的角度出发,在“人”、“物”、“环境”和“管理”四个方面开展矿井生产系统的安全研究。通过研究矿井生产系统的开放性、远离平衡态、随机涨落、各要素之间非线性相互作用、自组织等特性,阐述系统安全状态的耗散机理,研究矿井生产系统的安全演变过程;从稳定性和可靠性两个方面,以安全熵和能量为研究对象,安全熵表述系统的稳定性,能量表述系统的可靠性,研究其耗散过程,建立矿井生产系统的安全熵和能量的数学模型,对矿井生产系统状态的进行安全评价。建立矿井生产系统的安全评价指标体系,参考国家标准和行业规范,建立隶属函数,以层次分析法和熵权法结合的方式求取各项指标的综合权重,根据风险等级划分表制定矿井生产系统稳定性等级表和可靠性等级表。通过安全熵数学模型,将各项指标隶属度和综合权重代入,求得系统安全熵值,评价系统稳定性;通过统计学的PEARSON函数,计算理想矿井生产系统和实际矿井生产系统的相关系数,构建梁家煤矿矿井生产系统的能量函数,结合系统安全熵值,求得梁家煤矿矿井生产系统的能量值,进行矿井生产系统的可靠性评价;与模糊综合评价对比,分析两种评价方法的结果与误差,验证基于安全熵与能量的安全评价方法的准确性和可信度。
[Abstract]:Based on dissipative structure theory and from the point of view of system engineering, this paper studies the safety of mine production system in four aspects: "human", "material", "environment" and "management". By studying the characteristics of mine production system, such as openness, far from equilibrium state, random fluctuation, nonlinear interaction among various elements, self-organization and so on, the dissipative mechanism of system safety state is expounded, and the safety evolution process of mine production system is studied. From the two aspects of stability and reliability, taking safety entropy and energy as the research object, the safety entropy describes the stability of the system, the energy describes the reliability of the system, and studies its dissipation process. The mathematical model of safety entropy and energy of mine production system is established to evaluate the safety of mine production system. The safety evaluation index system of mine production system is established. The membership function is established with reference to national standards and industry norms. The comprehensive weight of each index is obtained by combining AHP and entropy weight method. According to the risk classification table, the stability grade table and the reliability grade table of the mine production system are worked out. Through the mathematical model of safety entropy, the membership degree and comprehensive weight of each index are substituted to obtain the value of system safety entropy and evaluate the stability of the system, and the PEARSON function of statistics is used to evaluate the stability of the system. The correlation coefficient of ideal mine production system and actual mine production system is calculated, the energy function of Liangjia coal mine production system is constructed, and the energy value of Liangjia coal mine production system is obtained by combining the system safety entropy value. The reliability evaluation of mine production system is carried out, and compared with fuzzy comprehensive evaluation, the results and errors of the two evaluation methods are analyzed, and the accuracy and reliability of the safety evaluation method based on safety entropy and energy are verified.
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD79

【参考文献】

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本文编号：2192885