自动喷水灭火系统可靠性评价

自动喷水灭火系统的可靠性高低,是保证成功扑救初起火灾的关键环节,针对这一问题应用可靠性理论,通过系统分析建立自动喷水灭火系统的可靠性计算模型及可靠性评价指标体系,应用可靠性计算评价方法,并结合工程实例,对自动喷水灭火系统的可靠性进行评价。分析结果表明,应用系统可靠性分析评价方法,能够安全、经济、可靠地进行自动喷水灭火系统的设计和对系统进行有效的诊断,排除系统故障,保证系统的安全可靠性。     

基于特征函数和联系数的系统故障模式识别

为识别具有确定性和不确定性的系统故障模式,提出一种系统故障模式识别方法。利用已有故障标准模式识别故障样本模式,使用集对分析联系数表示识别的确定性和不确定性;使用空间事故树的特征函数计算联系数的分量系数,通过联系度和识别度识别故障样本模式;借助电气系统实例分析,有效识别在多因素影响下的系统故障模式。结果表明:基于特征函数和联系数的模式识别方法可表示模式识别的确定性和不确定性;该方法可使用特征函数确定联系数分量系数,利用联系度和识别度识别故障模式。     

基于层次分析法的消防中队灭火救援能力评估

火灾风险评价是认识和控制建筑(区域)火灾的基本手段.目前对建筑(区域)火灾风险的评价方法很多,但是这些方法很少系统地考虑消防力量对建筑风险的影响.本文在调查研究和专家打分的基础上,构建了消防力量中的灭火救援基本单位--消防中队灭火救援能力评价指标体系,并运用层次分析法确定各指标的权重.该体系为消防中队灭火救援能力评价研究提供一种新的尝试,也为以后的建筑风险综合评价中如何确定消防力量对风险因子的影响提供可靠的基础数据.     

基于组合模型的船用齿轮箱系统故障评估方法研究北大核心CSCD

为了对船用齿轮箱系统故障进行安全评估,实现对船用齿轮箱系统的维护与管理,提出了一种基于组合赋权和多属性边界逼近区域比较法的船用齿轮箱系统故障评估模型。首先,对现有船用齿轮箱系统故障的影响因素进行梳理、提炼、归纳和总结,并构建船用齿轮箱系统故障的评价指标体系;然后,利用最优最劣法确定各评价指标的主观权重,利用指标相关性的指标权重确定方法获取各评价指标的客观权重;最后,依据最小二乘法计算各评价指标的组合权重,并基于多属性边界逼近区域比较法计算各方案的综合评价值。研究表明,该模型可以有效实现船用齿轮箱系统故障的安全评估。该模型的提出可以为现实生活中船用齿轮箱系统故障评估问题提供决策参考,弥补了现有评价方法的不足。     

基于二层Borda序值法的泥浆泵风险分析

根据F1600宝石泥浆泵的运行状态,结合专家经验,建立了泥浆泵系统的故障模式与影响(FMEA)分析表,得到了系统存在的11种主要故障模式和29种故障原因。由于泥浆泵FMEA分析表中故障模式对应的故障原因不唯一,泥浆泵风险分析系统具有二层结构,即故障原因是底层风险事件,故障模式是上层风险事件。采用传统的Borda序值法无法对该系统进行风险分析和排序,为此,提出了一种能够对二层风险系统进行风险分析的二层Borda序值法。该方法首先基于传统的Borda序值法对底层风险事件进行风险分析并排序;然后基于底层风险事件的Borda值,采用组合排列技术,将二层的风险系统转化为传统Bord序值法能够解决的单层系统,从而实现上层风险事件的风险排序。将此方法应用到泥浆泵系统的故障风险分析中,分别得到了不同故障模式和故障原因对泥浆泵系统可靠性影响的排序结果。实例研究结果表明,该方法的评估结果与实际情况比较吻合,并且可以使分析定量化,简便可行。     

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。     

SFT下的云化故障概率分布变化趋势研究

为了扩展空间故障树SFT的应用性,特别是处理具有离散性、随机性和模糊性(不确定性)的实际运行中系统产生的故障数据,利用云模型重构系统故障概率分布变化趋势的计算方法。通过故障概率分布变化趋势可得到系统故障概率随某一因素变化情况。建立云化故障概率分布变化趋势方法的目的在于,对于可靠性数据普遍存在的不确定性可使用云模型进行表示;构建的故障概率分布函数是连续的,可进行函数求导以方便得到变化趋势。将云化故障概率分布变化趋势方法应用于经典实例,得到了一些定性和定量结果。论述了该方法在理论和实际应用上的价值。     

基于改进FMEA的地铁车辆转向架风险评估

为了加强地铁车辆转向架的安全管理,提出1种基于区间直觉模糊集和决策试验和评价实验室(DEMATEL)方法的改进故障模式和影响分析(FMEA)方法对其进行风险评估。采用可转化为区间直觉模糊数的语言变量表征专家对故障因果关系和风险因子的评估信息,构建评估信息一致性最大化模型并求得专家和风险因子权重信息;通过区间直觉模糊加权几何算子集结信息得到故障因果关系区间直觉模糊风险优先值;基于DEMATEL方法确定故障模式与故障致因风险顺序,并结合案例分析证实该方法的可行性和有效性。研究结果表明:轮对运行不稳和加油堵脱落分别为某市地铁公司车辆转向架系统风险排序最高的故障模式和故障致因。     

模糊区间TOPSIS动车组塞拉门故障风险评估

为提高动车组(EMU)塞拉门运行可靠度,采用模糊层次分析法(AHP),计算塞拉门7种主要故障模式和故障原因的权重大小;引入模糊理论,从故障发生率、维修费用和故障运营影响(晚点)3个风险指标,评价各故障原因的多属性风险指标并得到加权风险评价矩阵;使用模糊区间逼近理想排序法(TOPSIS)相对贴近度计算故障模式,最终得到风...     

基于恢复效度的三峡升船机驱动系统失效危害性TOPSIS评估

三峡升船机驱动系统故障模式的危害性直接关系到升船机的安全运行。为判定故障模式危害度等级,根据运行情况,结合同类型升船机,选取了驱动系统的5类故障模式;引入恢复效度的概念,运用德尔菲法对恢复效度、发生频度、严酷度和可探测度进行等级划分并利用AHP法确定各评估指标的权重;最后通过TOPSIS方法建立了数学模型,对三峡升船机驱动系统故障模式的危害性进行了分析、排序和验证。结果表明:恢复效度与故障危害性关联最为密切,齿轮和齿条故障对升船机的危害性最大,其次分别是减速器、同步轴系统、小齿轮托架以及万向轴等。此方法为有针对性的制定相关弥补措施和对策提供了依据,也为三峡升船机其他关键机构失效危害性分析提供了参考。     

基于模糊Bow-tie模型的油轮靠港装卸作业溢油风险分析

为了全面分析油轮靠港装卸作业溢油事故风险,在风险定量分析中引入了模糊Bow-tie模型,基于事故树方法分析油轮靠港装卸作业发生溢油事故的原因,采用事件树方法分析溢油事故可能导致的后果,利用模糊集理论与专家评价相结合的方法分析油轮靠港装卸作业溢油的模糊可能值,采用层次分析法确定作业溢油后果因素的权重值,采用矩阵乘法计算溢油后果风险值。分析结果表明:油轮靠港装卸作业过程中一旦发生溢油,发生火灾+污染、爆炸+污染的概率较高。基于以上风险分析提出了油轮靠港装卸作业风险的防控措施,可为油轮靠港装卸作业安全风险管理提供参考。     

基于模糊推理的FRAM事故定量分析方法研究

为有效克服FRAM事故分析中无法进行定量分析的缺陷,提出结合模糊推理技术的Fuzzy FRAM模型。此改进模型基于FRAM识别系统运行状态;依据功能输出要素的时间/精度属性利用Matlab构建2阶模糊推理系统量化功能输出质量;根据通用性能条件(CPC)及功能输入耦合端口构建功能评价体系,针对评价体系中存在的不确定性信息融合及建模问题,采用模糊证据推理技术,通过模糊信度结构建立、数据处理、信息融合测度后获得功能的风险指数;以既有铁路危险品运输事故为例,验证方法的可行性。结果表明:Fuzzy FRAM模型的评估结果较为精确,是FRAM分析方法的有效补充。     

基于层次分析法的矿井突水风险模糊综合评价

突水风险评价是矿井水害预控管理的重要内容,应用层次分析法与模糊数学理论,对矿井的突水风险进行科学与合理评价。在评价过程中,建立了矿井突水风险评价指标体系,通过比较矩阵的计算确定出突水风险各相关因素的影响权重,并进行权重总排序,找出矿井突水主要影响因素。基于该评价体系,建立二级模糊综合评价模型。应用表明:该评价方法能够对多个定性与定量指标影响的评价进行综合权衡,比较准确有效地反映出矿井突水风险等级。     

大型游乐设施风险评估与分级方法研究

大型游乐设施的运行是一个动态管理过程,不仅涉及设备本身,而且与人、环境等因素密切相关。针对这个特点,提出大型游乐设施风险矩阵(RMM)的风险分级方法。提出了将事故树与模糊数学相结合的模糊事故树法(FFTA);采用3σ模糊表征法计算大型游乐设施各类风险事故的概率;再采用信息熵法来评价大型游乐设施的风险后果;最后利用风险矩阵法来确定大型游乐设施的风险等级,并通过实例验证了该分级模型有效。     

充填管道系统失效模式与影响分析(FMEA)及失效影响模糊评估

根据金川矿区充填管道系统的运行情况,结合充填实践经验,建立了充填管道系统的失效模式与影响分析法(FMEA)分析表,得出系统存在10种失效模式。针对FMEA分析表中失效影响存在较大模糊性而难以有效估计的特点,引入模糊评估方法来进行分析。通过该矿区充填管道系统各失效模式产生失效影响的模糊评估,得到不同失效模式对系统可靠性影响的排序结果。结果表明:该方法的评估结果与实际情况比较吻合;可以使分析定量化,有助于工程人员充分利用系统模糊信息;该方法也能用于其他系统失效模式影响的模糊评估。     

基于FFTA-LOPA的化工装置安全仪表系统SIL确定方法

为了优化确定化工装置安全仪表系统（SIS）安全完整性等级（SIL）,分析了现有确定SIL的不足,针对化工装置的失效数据缺失和不确定性特点,提出模糊事故树-保护层（FFTA-LOPA）模型计算安全仪表系统SIL。以某低密度聚乙烯反应釜为例,建立了该反应釜爆炸事故树,运用模糊理论定量分析顶上事件发生的概率,最终确定其安全仪表系统安全完整性等级为SIL 1。结果表明:该方法结合两种风险分析理论,分析结果与实际和理论统计结果符合性较好,具有一定地准确性和实用性,可以为定量确定系统SIL提供理论指导。     

System failure probability evaluation using fault tree analysis and expert opinions in intuitionistic fuzzy environment

In quantitative fault tree analysis of a system, exact failure probability values of components are utilized to calculate the failure probability of the system. However, in many real world problems, it is problematic to get precise and sufficient failure data of system components due to insufficient or imprecise information about components, changing environment or new components. A methodology has already been developed by employing fuzzy set theory for the system reliability evaluation by utilizing qualitative failure data of system components when quantitative failure data of components are inaccessible or insufficient. This paper extends the concept of fuzzy set to intuitionistic fuzzy set and proposes a novel approach to evaluate system failure probability using intuitionistic fuzzy fault tree analysis with qualitative failure data of system components. The qualitative failure data such as expert opinions are collected as linguistic terms. These linguistic terms are then quantified by triangular intuitionistic fuzzy numbers in form of membership function and non-membership function. Additionally, a method is developed for combining the different opinions of experts. To illustrate the applicability of proposed approach, a case study of the crude oil tank fire and explosion accident is performed. The obtained results are very close to the results from pre-existing approaches which confirm that the proposed approach is a more realistic alternative for the study of system reliability in intuitionistic fuzzy environment when quantitative failure data of system components are not known. To help decision makers for improving the security execution of the crude oil tank system, importance measures including Fussell-Vesely importance and cut sets importance are also executed.     

民航机务维修系统安全风险监测

从人的因素、飞机的因素、环境因素和管理因素4方面分析了民航机务维修系统安全风险影响因素,结合专家调查意见建立了机务维修系统安全风险监测指标体系,并给出各个指标的含义及其衡量方法。根据机务维修系统安全风险指标及其数据特点,建立了行业机务维修系统安全风险模糊综合评价模型,并进行实例分析。结果表明,采用笔者建立的指标体系和风险模型可以方便地进行机务维修系统的安全风险评价和预警,从而找出主要的安全风险影响因素,为采取安全风险管理措施提供依据。     

基于三角模糊理论的尾矿库风险评价研究

根据尾矿库的特点和我国现行的尾矿库安全生产监督管理法律法规及标准规范的要求,构建了尾矿库风险评价指标体系。综合考虑评价指标对风险发生可能性及后果严重程度的不同影响来确定指标权重,同时考虑到权重确定和指标赋值中的模糊性和不确定性等问题,选用三角模糊理论建立了尾矿库风险评价模型,并以本溪某尾矿库为例进行说明。理论分析和实例计算表明,该方法对尾矿库风险评价有很好的适用性。     

Methodology for computer aided fuzzy fault tree analysis

Probabilistic risk assessment (PRA) is a comprehensive, structured and logical analysis method aimed at identifying and assessing risks of complex process systems. PRA uses fault tree analysis (FTA) as a tool to identify basic causes leading to an undesired event, to represent logical dependency of these basic causes in leading to the event, and finally to calculate the probability of occurrence of this event.To conduct a quantitative fault tree analysis, one needs a fault tree along with failure data of the basic events (components). Sometimes it is difficult to have an exact estimation of the failure rate of individual components or the probability of occurrence of undesired events due to a lack of sufficient data. Further, due to imprecision in basic failure data, the overall result may be questionable. To avoid such conditions, a fuzzy approach may be used with the FTA technique. This reduces the ambiguity and imprecision arising out of subjectivity of the data.This paper presents a methodology for a fuzzy based computer-aided fault tree analysis tool. The methodology is developed using a systematic approach of fault tree development, minimal cut sets determination and probability analysis. Further, it uses static and dynamic structuring and modeling, fuzzy based probability analysis and sensitivity analysis.This paper also illustrates with a case study the use of a fuzzy weighted index and cutsets importance measure in sensitivity analysis (for system probabilistic risk analysis) and design modification.