平交道口冗余控制系统的建模及成本收益分析

将成本收益的分析方法应用在控制系统设计中。采用随机Petri网基于控制过程及系统可靠性对道口控制系统进行建模。在可靠性建模中,基于冗余系统的冷备及热备原理对控制系统的各个部件分别进行描述。基于统计数据确定非冗余控制系统Petri网模型参数。针对冷备及热备的冗余控制系统各部件的系统模型,通过仿真确定冗余系统相对非冗余系统所降低的道口事故率,继而计算出冗余控制的收益。将收益与增加设备的成本进行对比分析,结果表明,控制系统中不同部件的冷备及热备冗余都具有不同的成本收益。     

考虑认知不确定性的列控中心可靠性评估

针对列控中心系统中因设备故障信息不完善、失效机理不明确等因素产生的认知不确定性，以及动态失效、共因失效、恢复机制问题，提出了将证据理论和动态贝叶斯网络相结合的动态证据网络方法，并对列控中心系统进行了可靠性评估及重要度影响分析。在分析系统各单元功能逻辑关系的基础上建立故障树，并将故障树转化为动态贝叶斯网络。通过动态贝叶斯网络正向推理，并结合信任测度和似然测度得到了列控中心系统的可靠度区间以及讨论共因失效对系统可靠性的影响。此外，通过动态贝叶斯网络反向推理得到了列控中心系统薄弱环节。最后，通过求解重要度的大小，探究底事件可靠度变化和认知不确定性对系统可靠度的影响程度。结果表明：动态证据网络能够较好地处理系统可靠性评估中的不确定信息。相比于在完全信息条件下，运用动态证据网络方法得到的可靠性评估结果较为合理，也更加符合实际。     

故障树分析法对自动喷水灭火系统可靠性的定性分析

本人分析了影响自动喷水灭火系统正常运行的因素,建立故障树,利用故障树分析法对系统运行过程中可能出现的故障进行定性的分析,根据分析结果,提出改善系统可靠性的具体措施.     

基于Markov过程理论的矿用通风机系统可靠性研究

结合矿井通风系统中通风机分支系统实际,依据可靠性工程理论中Markov过程理论及相关知识,探讨了矿井通风机系统可靠性分析的新方法;推导出了通风机系统的可靠度及首次故障前平均寿命的计算公式;结合现场实际,进行了实例验证;根据通风机系统可靠性各项主要指标数据,分析了影响通风机系统可靠性的因素.为现场通风技术管理人员进一步掌握矿井通风机的可靠性运行状况提供了参考依据.     

基于DBN的机场飞行保障运行系统可靠性研究

为了防止机场运行环节失效导致航班不正常运行，提出了机场飞行保障运行系统可靠性的概念，并根据行业规章的要求，确定了机场飞行保障运行系统关键节点可靠性的参数及计算过程，给出了以顶层参数可靠性为目标的参数逻辑。分析得出了机场运行过程关键任务节点，建立了故障树，依据故障树逻辑门向动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Networks, DBN)转化的映射规则，将故障树转化为DBN模型。以华北地机场的飞行保障运行系统进行应用实例分析，结果表明，停机坪地面服务保障阶段对机场飞行保障运行系统可靠性影响最大，其中加油作业中设备恢复环节、机务保障中航空器推出环节、行李货物装卸作业中装卸环节和设备靠机环节、上下旅客保障作业中设备靠机环节和上下客环节属于停机坪地面服务保障阶段的薄弱环节。该模型在用于国内机场飞行保障运行系统可靠性分析时，用后验概率可以识别出机场运行过程失效的原因，用敏感性分析可以识别出机场运行过程中关键薄弱环节。     

信息资源共享系统可靠性模型的研究

信息资源共享系统可以充分利用信息的传递性、共享性,支持异地协同工作,使人们获取信息更为经济、便利、迅速。信息资源共享系统有其自身的脆弱性,系统安全可靠是最重要、最基本的需求。提高系统可靠性,预防不可靠因素是信息资源共享系统设计的关键之一。笔者提出了信息资源共享系统可靠性的概念。由信息资源共享系统可靠性理论导出信息资源共享系统可靠度,建立了信息资源共享系统可靠性优化的多目标数学规划模型。为信息资源共享系统可靠性建立了定量分析方法。最后以可靠度、成本和时间3个优化目标为例,进行了计算、分析。为信息资源共享系统可靠性设计提供了新方法。     

基于单元特性的通风系统可靠性分配方法研究

通风系统可靠性分配是优化矿井通风系统可靠性设计、保障安全生产和日常管理的一项重要指标。在系统可靠性设计过程中 ,如何根据具有一定冗余度的通风系统进行可靠性指标的分配或再分配 ,是现场通风安全技术管理人员面临的一个重要课题。笔者以可靠性工程理论为指导 ,针对矿井通风系统时变、可修的特点 ,分别从基于单元相对易损度、基于单元重要复杂度以及基于单元故障频率角度对矿井通风系统可靠性进行了再分配方法研究 ,并以矿用主通风机系统为实例 ,进行了应用分析和验证。实践证明 ,采用上述分配方法的最终分配结果均接近期望的目标值 ,且满足不低于目标值的要求。该分配方法的研究 ,可为矿井通风系统可靠性优化设计提供一条新的研究思路。     

火灾自动报警系统可靠性分析

分析了关于火灾自动报警系统故障研究方面的文章的不足之处,将"人一机一环"的系统故障分析理念引入到火灾自动报警系统的可靠性分析中,得到了人因失误、探测器和软件故障对系统可靠性的影响最大的结论,并提出了相应的提高系统可靠性,减少故障的方法和改进措施.     

气体灭火系统的几个问题

文章对气体灭火系统一些易被忽视且影响系统可靠性的问题作了探讨,并提出了对策.     

通风系统安全可靠性评价研究与实现

矿井通风系统可靠性评价应能及时反映矿井通风系统可靠性的高低，为矿井通风系统的决策者提供有意义的信息，根据信息及时调整矿井通风系统，解决系统中存在的重大安全问题。准确、及时、可靠的数据信息是矿井通风系统安全部门进行技术管理和防灾救灾的重要依据，也是矿井通风系统可靠性评价的重要组成部分。在可靠性分析的基础上提出了矿井通风系统可靠性评价设计思想和软件的实现方法。     

基于RS-ANN的通风系统可靠性预警系统

系统可靠性预警是度量系统运行状态偏离可靠性指标界线的强弱程度,确定预警等级和做出决策警示的过程。笔者在对目前国内外有关系统预警方法的分析比较基础上,针对矿井通风系统可靠性运行的实际状况,应用了粗糙集(RS)理论和神经网络(ANN)技术,提出了一种基于粗糙集神经网络(RSANN)的矿井通风系统可靠性预警方法:首先,建立了一套适合于矿井通风系统可靠性的预警指标体系;然后,利用人工神经网络与粗糙集理论的优势互补,以粗糙集作为前置处理系统优化指标结构,构建了基于RSANN的通风系统可靠性预警仿真模型,并应用该模型进行了实例验证。其结果表明,该模型的仿真结论与基于ANN的结论十分吻合,训练效率提高了667倍。     

基于可靠性理论的城市应急管理评价研究

鉴于目前城市应急管理评价研究大都没有从系统可靠性的视角进行分析,提出一种基于可靠性理论的城市应急管理评价模式。从系统可靠性的基本观点出发,解析城市应急管理体系的功能构成,在此基础上,结合故障树法构建城市应急管理系统可靠性模型,并运用可靠性分配理论,实现了系统内各单元可靠度的量化再分配。以某市为例,详述该市应急管理可靠性评价及可靠度再分配的计算过程。研究表明,可靠性理论能够成功应用到城市应急管理评价之中,并能在给定的目标值条件下实现系统内各单元的可靠度优化。     

机车控制与监视系统冗余控制方法

为解决机车控制系统冗余切换导致非操作端的显示屏出现失联状态的问题,提出整体冗余切换和部分冗余切换相结合的控制方法;分别检测主微机和辅微机自身的电源板卡、控制器局域网络(CAN)板卡和高级数据链路控制(HDLC)板卡是否为失效故障状态,是则进行整体冗余切换,将主系统整体冗余切换至辅系统;否则进入部分冗余切换,将失效板卡冗余切换至另一系统的对应板卡。在软件方面,针对数字量输入或输出类板卡、模拟量输入类板卡、频率量输入板卡,分别提出严格的冗余切换判定条件;在硬件方面,判断主辅2个系统中任一系统是否存在。研究表明:控制方法提高了硬件的冗余度和冗余切换的准确性,使切换无间隙,方法具有可操作性。     

基于空间故障树理论的系统可靠性评估方法研究

为了研究可靠性对工作环境变化敏感的一类系统,利用空间故障树SFT的思想和方法,并结合T-S模糊故障树和贝叶斯网络,建立了一种系统可靠性评估方法。总结了T-S模糊故障树和BN网络评价系统可靠性时存在的问题,并在所提出的方法中予以解决。方法中将事件的故障状态划分为:无故障a、轻度故障b、严重故障c、完全故障d四种状态,分别用a,b,c,d表示。故障率为[0~30%)、[30%~60%)、[60%~85%)、[85%~100%),并得到了划分的规则。研究了该系统在不同故障状态下的有效范围。得到了系统在不同状态之间过渡时的特征,并分析了过渡期间的可靠性对因素敏感度问题。     

01SFT中逐条分析法的系统因素结构反分析

为了解影响系统可靠性的环境因素,得到有益于系统安全工作的因素状态组合,同时进行逻辑推理,形成系统关于可靠性的等效响应结构。在空间故障树(SFT)框架内,建立系统关于可靠性的因素结构反分析框架;定义适用于系统因素结构反分析(IASFS)的01型SFT及其结构化表示方法,即逐条分析法(IIA),并给出过程和数学描述。推理结果表明,就系统可靠性与因素的状态关系而言,所给实例的系统可靠性因素结构为T=A1·A4+A3·A5+A1·A2·A3。用IIA能得到一个等效响应结构,该结构与被分析系统可靠性对工作环境因素变化的响应是相同的。     

考虑脉动风下弓网离线影响的高速铁路接触网可靠性分析*

为分析西北大风区高速铁路接触网可靠性,提出将脉动风引起的弓网离线因素融合到接触网系统可靠性分析中,采用谐波叠加法模拟脉动风风速时程,利用高斯分布统计脉动风分布概率,通过GO-FLOW法构建接触网系统可靠性模型,运用MATLAB对融合弓网离线故障率接触网系统可靠性进行仿真,并与已有研究成果进行对比。结果表明:脉动风对弓网受流产生一定影响,融合弓网离线因素后,接触网系统可靠度明显下降。研究结果可为接触网可靠性研究提供新的思路。     

以系统可靠性为目标的系统运动动力、表现与度量研究

为研究系统运动的动力、表现和度量,提出系统运动空间和系统映射论,并以系统可靠性作为实现平台.借助信息生态思想作为方法论、因素空间理论作为智能分析的数学基础、空间故障树理论作为研究系统可靠性的平台,建立了一种新的研究框架.结果 表明,系统运动的动力是因素及其变化,表象是数据及其变化.进而为度量系统运动建立了系统运动空间模型,借助空间故障树的方法即可实现度量.同时认为人的智慧活动是系统运动过程中数据信息到因素的映射;而自然系统是所有因素到所有数据的映射,前者只能趋近而无法达到后者的高度和水平.     

空间故障树与空间故障网络理论综述

为了研究多因素变化对系统可靠性的影响,在2012年提出空间故障树理论。随着研究的深入,在2015年逐渐将智能科学和大数据技术引入空间故障树,作为分析故障大数据和因素间因果逻辑关系的处理方法。进一步地,由于实际故障发生过程中事件和影响因素多是相互联系的网状结构,在空间故障树基础上提出空间故障网络理论。其主要用于描述自然灾害和人工系统故障发生过程,是研究系统故障演化过程的理论。上述理论发展可归纳为3个阶段:空间故障树基础、空间故障树改进、空间故障网络基础。通过综述形式总结并论述了以往空间故障树及空间故障网络的提出、发展过程和作用,以使读者对空间故障树和空间故障网络有一个较为全面的认识,并以此为基础在安全科学,特别是系统可靠性领域做出更大贡献。     

基于Copula-network的相依部件系统可靠性计算

为解决传统系统可靠性的理论计算结果与实际不符合的问题,开展部件关联的系统可靠性网络化表征与计算研究。通过分析系统部件间的作用关系,以部件为节点,部件间作用关系为边,运用网络模型表征部件关联的复杂系统,重点研究利用部件的服役行为信息,实现部件关联系统的可靠性分析。基于此,将多元Copula函数引入系统可靠性的计算中,建立基于Copula理论的可靠性网络模型及其数学表达;根据节点输入和输出情况差异,分情况计算部件关联系统可靠性;以高速列车转向架系统为背景,应用所建立方法并验证其有效性。结果表明,用基于Copula理论的部件关联系统可靠性网络化表征与计算方法,可对高速列车转向架系统可靠性进行有效分析与估计,为用网络评估复杂机电系统可靠性提供一种新方法。     

GO-FLOW方法在共因故障中的应用

共因故障是影响高冗余系统可用度的重要因素。针对如何评估它对系统可用度的影响,简要介绍了GO-FLOW方法,给出利用GO-FLOW计算受共因故障影响的系统不可用度的方法和步骤,并引用实例加以说明。