基于METHONTOLOGY法的应急预案本体化构建

以更好地支持应急决策为目标,通过提取应急预案中辅助决策支持的内容,构建应急预案本体,从而提高应急预案的检索效率和应急决策的智能化水平。对比了7种本体工程构建方法,从方法成熟度及领域本体适应度考虑,选用METHONTOLOGY法,研究了应急预案本体化表达,对我国生产经营单位应急预案进行解构并获得应急预案本体知识,进而将其概念化,确定本体关系及属性,完成了应急预案的本体建模,利用Protégé软件实现预案本体可视化,生成应急预案本体化OWL描述,得到基于METHONTOLOGY法的应急预案本体建模方法,提出一种以应急决策为目标的应急预案本体知识表达方法。     

电站锅炉承压部件失效模式分析

为了将故障模式影响和危害性分析FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,FMECA)与故障树分析FTA(Fault Tree Analysis,FTA)故障模式失效理论引入电站锅炉承压部件安全工程评定领域,建立了以电站锅炉承压部件失效模式分析的正向FTF(FMECA To FTA,FTF)分析模型,对电站锅炉承压部件进行模糊FMECA综合评价。分析了电站锅炉承压部件的失效机理和多因素影响,确定了承压设备的评价因素集合和模糊评价矩阵,以及各级指标因素权重分配的规则,并对电站锅炉承压部件失效的综合评判矩阵模型进行一级评价。采用模糊综合评价的危害度分析CA(Criticality Analysis,CA)结果提供底事件概率并开展定性、定量FTA,以此对电站锅炉承压部件系统失效的发生概率、危害严重程度进行故障模式分析,选择电站锅炉承压部件的故障模式作为顶事件建立事故树,采用Bow-tie模型对电站锅炉蒸汽管道、给水管道、省煤器管、过热器及再热器管、水冷壁管、高温集箱、减温器、锅筒、启动分离器9类主要承压部件失效进行定性和定量分析。结果表明,通过正向FTF法将Bowtie模型引入风险致因并与危害后果相关联,对FMECA进行了系统全面的补充,从而进一步推进了该方法在电站锅炉承压部件系统安全可靠性及失效模式分析中的应用。     

基于IEM-模糊分析理论的往复式压缩机组安全评价

针对往复式压缩机组安全性评价的不确定性和模糊性,提出了一种结合区间数与模糊数学的安全评价方法。该方法利用区间特征根法(IEM)计算评价指标的区间权重向量,利用区间理论可能度计算指标综合权重的修正值,降低了专家判断的不确定性;通过区间梯形隶属度函数计算区间隶属度,构建区间数判断矩阵并计算单因素得分;最后通过区间数符合度判断机组综合得分的评价等级。实例分析中,往复式压缩机组的最大区间数符合度为0.806,即等级为"良好";同时还得到所有单因素的区间隶属度,与机组的实际情况相符合,验证了该方法的有效性和实用性。     

FMECA-模糊综合分析法在自旋滑车桥轴风险评价中的应用

FMECA法是一种定性的分析方法,它通过对目标系统下各单元的功能、潜在故障模式、故障原因、故障率及严重性进行分析,找出危险性较高的故障模式和设计中的薄弱环节。模糊综合分析法可以将定性的评价结果以定量的形式表达,但其评价结果具有模糊性。提出了一种将FMECA法与模糊综合分析法相结合的评价方法,既可以减少模糊综合分析评价结果的模糊性,又可以将FMECA法的定性描述以定量的形式表达,使评价结果更加客观、合理。并以大型游乐设施中自旋滑车的桥轴为例,运用FMECA-模糊综合分析法对其进行风险评价,计算结果表明其风险等级较低,与实际检验结果相符。     

故障诊断中信号特征参数择取方法

针对故障诊断中数据量大的问题,提出一种故障信号特征参数择取方法,达到只需少量的特征参数来训练高精度故障识别神经网络的目的。该方法通过对特征参数之间的相关性及每个特征参数的故障敏感性进行系统分析,从而择取满足故障识别要求的特征参数。以滚动轴承故障诊断为例,使用该方法择取4种特征参数的情况下实现了高精度、高效率和高鲁棒性的故障识别。这一方法可推广到其他机械系统的故障识别中。     

油气输送动设备实时定量风险评估模型

为准确评价油气输送动设备运行状态,及时发现设备故障,避免由安全问题带来的经济损失,构建一种基于数据挖掘的油气输送动设备实时定量风险评估模型。运用危险与可操作性分析(HAZOP)和层次分析法(AHP),结合现场监测参数构建设备风险评估指标;针对传统偏离度线性计算方法不适用表征设备运行指标偏离程度的问题,运用现场监测数据挖掘的方法建立指标偏离度计算模型,并将该模型应用于现场压缩机组风险评估。结果表明:压缩机组整体偏离度为0. 141 3,运行情况良好;其中干气密封过滤器差压的偏离度为0. 472 6,应及时检查,分析结果与机组运行情况相符。     

大型火电机组故障处理策略与方法

为提高大型火力发电机组生产过程中故障处理的正确性和准确性,揭示火力发电生产过程故障的趋势、规律和特征,量化分析故障趋势的关键点、诱发因子和临界点,提出树形结构的故障应对策略,针对不同故障源和故障分类,制定相应的处理方法,提炼火力发电生产故障处理的注意事项。研究表明:针对大型火电机组构建树形结构故障处理策略和方法,有助于火电机组操作人员提升处理能力。从故障源类型、设备类型、机组状态等方面采取针对性的故障处理方法,有助于处理大型火力发电机组的生产故障,减少人因失误。     

基于FTA的矿井监控预警诊断知识表示及推理机制

当前的矿井监测监控系统给出的预警结果只能反映传感器所在位置的参数变化,并不能依此判断传感器所在位置就是故障源。研究矿井监控预警诊断专家系统,通过建立矿井通风系统故障树设计面向故障树的基于框架与规则的混合知识表示方法,利用框架中诊断规则的推理确定故障传播关系,找到故障源。设计了矿井监控预警诊断推理机制,利用监控系统对灾变时期的火灾和瓦斯大量涌出以及正常生产时期矿井中的活塞效应、巷道风阻变化、通风构筑物故障、爆破、通风动力故障以及自然风压变化进行故障诊断推理分析,给出监控预警诊断故障源分析界面,为管理人员对矿井正常生产和灾变时期的故障处理提供依据。     

燃煤电厂袋式除尘专家系统开发研究

开发了一种袋式除尘系统故障专家诊断方法,用于诊断整个袋式除尘系统的故障现象,通过现场数据采集、操作人员与专家系统的人机对话对故障现象进行分析、推理,并做出相应的解决方案指导操作人员排查故障.燃煤电厂袋式除尘专家系统以知识库、推理机为核心,实现整个袋式除尘系统的设备故障诊断功能和维修故障指导功能,辅以解释机构,人机界面来指导用户如何准确无误地操作运行本系统和袋式除尘控制系统.系统被划分为4个模块:专家系统简介模块,在线故障诊断模块,离线故障诊断模块和专家指导模块.     

光纤电力通信系统故障诊断方法及应用实践

在综合分析、比较了最新发展的光纤通信网络的4种故障诊断方法的计算复杂度、平均检测次数,结合江西省电力通信网络的具体情况的基础上,提出了一套故障诊断的改进方案。该方案将该电力通信网络简化为一个有向图,并考虑电力通信网络的单故障边失效和单故障节点失效两种情形。基于该电力通信的网络拓扑分析、权衡故障诊断时间及故障诊断精确度表明,边概率失效的故障诊断方法适用于单故障边失效情形,而对于单故障节点失效情形,基于图论的系统模型、网络模型以及改进的反向检测模型的性能相当。该方案将对提高江西省电力通信网络系统的诊断效率以及可靠性具有借鉴和参考作用。     

基于小波包变换和ELM的滚动轴承故障诊断研究

为了准确诊断滚动轴承故障,降低滚动轴承故障对设备运行的影响,提出了一种基于小波包变换分析与极限学习机相结合的滚动轴承故障诊断方法.首先,通过小波包变换对轴承振动信号进行消噪处理,采用均方根差和平滑度法为指标筛选出合适的小波基函数,用以对原始信号进行消噪处理.然后以信号的8种特征作为指标对消噪后的信号进行特征值提取,并通过时域、频域信息图对轴承故障进行先验诊断.最后将提取的特征值作为样本通过极限学习机的方法对轴承故障类别进行分类、诊断.研究表明,该方法能够准确地对轴承故障类别进行诊断,为轴承的故障诊断提供了新的思路.     

移动脚手架升降作业的FMECA分析

利用FMECA(故障模式,影响及危险度分析)方法回顾了升降作业的典型事故,阐述了架体结构和升降作业流程,对移动脚手架升降作业进行了故障类型、影响及危险度分析,认为保障移动脚手架升降施工作业安全的重点是:保证防坠装置的有效可靠性、维护防护装置的功能完整性、确保提升机构和架体结构的整体稳定性。     

基于FMECA与模糊FTA的余热锅炉安全分析

为了保证余热锅炉安全运行,预防爆炸事故发生,利用FMECA方法和模糊FTA方法,研究余热锅炉事故致因。通过对余热锅炉潜在危险因素的分析辨别,探讨设备故障类型、原因及相应处理方法,引入模糊FTA对余热锅炉爆炸事故定性和定量分析,进而构建了基于FMECA与模糊FTA的余热锅炉安全分析框架,并计算得出事故发生的模糊概率以及对基本事件的敏感性分析。研究表明,余热锅炉系统的可靠度大约为96.92%,未按规定排污,报警器失灵,安全阀压力连接管堵塞及除氧器不合格事件对顶事件发生概率的影响最大,从而为该系统的安全决策提供支持。     

可靠性数据在民机故障诊断中的应用研究

可靠性数据是故障统计历史信息的记录,数据内隐含着大量对维修人员排故具有指导意义的信息,为达到提高工作效率,减少排故时间,以保证航班正点运营的目的,提出将可靠性数据应用于民机故障诊断的计算模型。利用从可靠性报表中收集到的数据对某航空公司主力机型A320-200飞机的空调系统常发故障进行诊断,首先用粗糙集(RS)对8个可能导致温度控制组件超温故障的部件进行分析,初步总结出3个故障源,然后计算综合故障概率,最后用Weibull分布验证以上诊断结论。结果表明,该法的引入能实现故障源的精确定位,并在实际中成功排故,大大缩短维修时间。     

滩海油气管道泄漏风险演化与评估

为预防滩海油气管道泄漏事故的发生,提出基于复杂网络和故障模式影响及危害分析(FMECA)的连锁风险演化评估方法。依据滩海油气管道的结构组成,考虑自然环境、内外腐蚀、第三方破坏和人因组织风险,结合泄漏事故发展流程和风险因素逻辑关系,构建滩海管道泄漏复杂网络模型;引入风险熵和FMECA方法,衡量风险传递过程中节点事件的可能性及严重程度;给出风险传递路径最大可能性的表达式,通过Dijkstra算法计算泄漏演化的最短路径,辨识多节点所形成的最可能失效模式。结果表明:各类初始事件对管道泄漏的影响差异较大,以人因组织类的作业组织不合理作为初始事件引发管道泄漏的概率为5.20×10~(-3),其对管道泄漏的影响最大。     

基于风量-风压复合特征的通风系统阻变型故障诊断

为了避免风量单一特征进行故障位置诊断的不适定性，提出基于风量-风压复合特征的故障位置诊断方法，实现特征信息的多维互补，提高故障位置诊断的准确度。利用蒙特卡洛方法生成大致满足实际故障风阻值分布的故障仿真样本，为了避免不同变量之间不同量纲、不同数量级造成的数据损失，对原始风量、风压数据进行标准化处理，并分别以风量单一特征、风压单一特征、风量-风压复合特征作为支持向量机（SVM）的输入，构建通风系统阻变型故障位置诊断模型。通过故障模拟实验研究表明:风量、风压单一特征进行故障位置诊断的准确度分别为89.80%，90.34%，风量-风压复合特征进行故障位置诊断的准确度为98.23%，说明风量-风压复合特征进行故障诊断可以消除风量、风压单一特征进行故障诊断的不适定性，提高故障诊断的准确度。     

基于恢复效度的故障模式危害性灰色关联评估

针对失效模式、影响和危害度分析方法(FMECA)在设备运行过程中单纯依靠RPN分析危害性的不足,建立了一种针对服务对象的危害性评估模型。引入恢复效度的概念,丰富了危害度评估的指标体系;利用层次分析法确定各评估指标的权重;运用灰色关联分析方法建立数学模型,给出了计算步骤;利用德尔菲法界定了故障模式恢复效度、严酷度、发生频度和可探测度在广播式自动相关监视系统(ADS-B)的等级。利用建立的数学模型对该系统6种典型故障模式的危害性进行了分析、验证和排序。结果表明,该模型能更加真实地反映故障模式对服务对象的危害性,可以根据危害性排序结果界定设备运行系统关键性故障模式,并有针对性地制定相关弥补措施和对策。     

基于mini-1D-CNN模型的TE过程故障诊断

为提升石化企业过程监测与故障诊断系统性能,满足化工过程故障诊断实时性、时效性的要求,提出一种基于过程历史数据驱动的最小一维卷积神经网络(mini-1D-CNN)的故障诊断模型。首先,通过一维卷积核学习和识别不同故障类型的数据特征,自动提取优势特征并进行故障分类;其次,通过逐步向后回归选择重要特征参数,优化模型结构。利用可实时获取的31个过程变量与操作参数,输入一维卷积神经网络(1D-CNN),监测与诊断田纳西-伊斯曼(TE)过程的主要故障。结果表明：相对于其他故障诊断模型,mini-1D-CNN模型在测试集上故障诊断率(FDR)较高,可达到96.50%;同时,mini-1D-CNN模型关注于TE过程故障诊断的重要特征参数,在降低参数量及降低训练和测试时间上具有显著优势。     

基于Kurtogram与DSCN的滚动轴承故障诊断方法

为揭示不同轴承故障类型的特征,提高故障诊断的精度与效率,提出一种基于Kurtogram与深可分卷积神经网络(DSCN)相结合的轴承故障诊断方法。在利用原始振动信号生成Kurtogram的基础上,通过DSCN学习和识别不同故障模式下Kurtogram的图形特征,自动提取优势特征并进行故障分类。结果表明:相对于其他故障诊断方法,提出的方法在测试集上的识别精确度较高,可达到97.28%;同时,DSCN在降低参数量及提高训练速度上具有明显优势。     

FTA在生物质循环流化床锅炉中的应用研究

根据FTA（故障树分析）的方法对生物质锅炉独特的三大故障：积灰、结焦、磨损逐层进行分析诊断,采用故障树分析法,来描述系统故障和故障原因的逻辑关系,为生物质锅炉系统的故障诊断、专家系统应用、面向对象技术的广义故障树知识表达和故障诊断推理控制奠定了基础。