基于机器学习的电动汽车电池系统的风险预警

为提高动力电池在实车工况下安全预警的及时性和准确性，将电池系统安全预警问题提炼为关键状态预测及基于预测状态的预警分类2大科学问题，根据实车运行中的电池状态数据，选择电池的单体电压最高值、单体电压极差等作为关键预测对象；利用费舍尔计分和最大信息系数(MIC)进行特征选择，采用样本卷积和交互网络模型(SCINet)实现关键状态预测；基于预测的状态，建立多分类随机森林(RF)模型，对动力电池的安全风险进行分级预警。研究结果表明：该模型对电池多个参数具有很强的预测能力，如预测1 min后单体电压最高值的均方根误差(RMSE)为0.027 1,温度最高值为0.054 0;对电池系统1 min后安全风险等级预测的查准率为84%,宏平均f₁分数为74%。     

基于警源-压力-预警能力的城市公共危机预警研究

为提高城市公共危机系统预警能力,基于耶克斯-多德森(Yerkes-Dodson)定律构建该系统警源-压力-预警能力的概念模型,分析警源、压力、预警能力三者间的关系,进而提出警源-压力-预警能力的系统动力学(SD)模型,并利用Vensim PLE仿真软件进行案例模拟分析,最后结合仿真结果从系统内外2个维度探讨提高城市公共危机系统预警能力的应对策略。结果表明:警源和压力是城市公共危机系统预警能力的2个主要影响因素。建立健全相关法律体系和改善危机系统"周边环境",减小外部警源到达率;完善预警机制和加强防范管理,提高系统内部鲁棒性,能够提高城市公共危机系统预警能力。     

基于机器学习的CNG加气站风险预警模型研究

加气站一旦发生事故,不仅会造成人员伤亡和财产损失,而且也会给周边居民乃至社会带来一定的负面影响。借助机器学习技术,构建CNG加气站风险预警模型,对加气站的风险状态进行预警,实现对事故的事前控制。首先建立了加气站风险预警指标体系,以12座加气站为研究对象,采集指标样本数据,通过大数据分析技术构建训练数据集,并采用SMOTE算法解决了样本不均衡问题;然后分别采用决策树、朴素贝叶斯、SVM、KNN等4种机器学习分类算法构建预警模型。研究证明,采用决策树算法和SVM构建的预警模型准确度均达到97.8%,可以对加气站的风险状态进行有效识别和预警。     

基于深度学习的检修作业过程风险智能预警

为提高炼化企业检维修作业过程的安全性,利用目标检测技术,构建基于深度学习的智能风险识别模型;首先,结合贝叶斯网络(BN)及模糊集理论,建立动态风险评估模型;其次,采用分级动态预警方法,实现检修作业过程风险要素的智能监控预警;然后,以压缩机检修作业过程为例,采用失效模式和影响分析(FMEA)与作业条件危险性分析方法,辨识作业过程风险,再利用基于深度学习的风险智能识别模型,监控现场作业过程并识别风险;最后,采用BN和模糊集理论相结合的方法,评估作业过程中的动态风险,并采用分级预警的方法智能预警作业过程风险。结果表明：该方法可以有效识别压缩机检修作业过程中的风险因素,识别准确率为93%,在此基础上进行动态风险评估,当观测到事件概率发生变化,且超出相应预警阈值时,依据风险等级进行报警,实现风险要素的智能监控。     

基于模糊综合评判方法的沉船风险预警

为有效预防沉船引发进一步的危害,基于模糊综合评判方法建立了沉船风险预警模型。通过对历史事故的统计分析,识别出沉船风险主要包括通航安全风险、环境污染风险和经济社会风险。基于系统工程的思想,确定了沉船风险的主要构成要素为沉船、沉船所在区域和周边自然环境。通过汇总专家经验和历史数据,确定了沉船风险预警指标体系并进行了分级量化,并运用层次分析法(AHP)确定了各指标的权重。以我国水域部分历史沉船为例进行验证,结果表明,应用该模型能迅速有效地开展沉船风险预警,并且得出的评估结论与历史操作经验比较吻合。     

基于脆弱性理论的电梯安全风险预警与防范机制研究

现阶段,如何降低电梯安全风险,做好风险预警与防范工作已成为研究的重要主题。为探索全面、系统的电梯安全风险预警与防范机制,本研究在脆弱性理论指导下,探讨电梯安全风险形成、风险预警体系与风险防范机制,以期为电梯安全生产制造、安全使用、管理维护工作以及事故预防提供一定的参考。     

基于PNN的煤矿安全生产风险综合预警研究

为加强煤矿安全生产风险预警管理,对煤矿安全生产系统风险因素进行分析,从人-机-环-管理四个方面建立了风险预警指标体系,给出了各指标的定义;提出了指标风险预警等级临界点的设置和指标警度计算方法;应用概率神经网络（PNN）构建了安全生产风险综合预警模型,通过指标风险预警等级临界点构建训练样本,并对预警模型进行了性能检验和工程应用。结果表明,基于PNN的安全生产风险综合预警模型风险识别能力强,运行速度快,计算效率高,可以进行推广应用。     

基于信息扩散理论的LNG接收站火灾风险预警模型

以LNG接收站的生产过程为研究对象,研究影响接收站火灾安全的自然、工艺和站场等风险因素,建立了LNG接收站火灾风险评价指标体系,采用信息扩散的模糊数学方法,将输入的指标信息扩散到所有可能发生的风险点上,输出警度信号向量,获得站场的风险预警度,并以某LNG接收站为例进行火灾风险预警评估。结果表明,该方法简单易行,分析结果意义清楚,具有一定的现实意义,为站场防火抗灾提供依据。     

基于图论的生产安全事故风险预警指标筛选及分析

为提高事故风险预警准确性,降低事故发生频率,通过对现有生产安全事故案例进行因果连锁理论分析,构建事故成因结构图,采用图论中节点属性分析法,筛选事故风险预警指标,并利用最短路径介数和紧密度改进复杂网络概念,从局部与整体角度探讨事故风险预警指标敏感性.结果表明:人与物类风险预警指标敏感性较高且相近,环境类风险预警指标敏感性...     

基于SHEL模型和神经网络的空中交通管制风险预警研究

空中交通管制安全是确保飞行安全的重要因素。为提高空中交通管制系统的安全性,依据风险管理理论,建立了空中交通管制风险预警模型。根据SHEL模型对风险因素进行分析,建立了风险预警指标体系,在指标体系基础上引入神经网络评估方法,构建了空中交通管制风险预警模型,最后选取某基层空管机构数据样本,实现了预警模型的训练与检测。实例表明,预警结果与实际评价结果相吻合,达到了所需的精度。     

RS-PSO-ELM下腐蚀管道失效压力预测

为提高腐蚀管道失效压力的预测精度并简化其计算过程,提出基于粗糙集(RS)和粒子群算法(PSO)融合极限学习机(ELM)的腐蚀管道失效压力预测模型。通过属性约简提取影响失效压力的关键因素,选用PSO优化ELM的输入权值和隐含层偏差,将归一化的核心指标数据代入计算。结果表明:该模型预测结果与实际值基本一致,与单一ELM模型相比,预测结果的均方差(MSE)降至0.255;与其他蚀管道失效压力评价模型相比,该模型预测结果的绝对误差平均值降至0.32。     

基于环空带压临界值确定高温高压气井临界产量

高温高压气井环空带压现象日益严重,环空带压过大可能破坏井筒的完整性,基于能量守恒定律和井筒径向传热机理,建立了井筒多环空温度场计算模型;综合考虑环空温度效应和体积效应,建立了环空带压控制方程,以某高温高压气井为例,开展了基于环空带压临界值确定高温高压气井临界产量的具体分析。研究结果表明:环空温度随产量和生产时间的增大先增加后逐渐稳定,相比生产时间,产量对环空温度的影响更加明显;环空带压越大,井下管柱安全系数越小,综合对比API RP 90标准和环空带压安全评价2种方法的结果,确定了各环空最大允许带压值,结合环空带压与产量的关系可得到高温高压气井的临界产量。研究结果对合理制定高温高压气井的生产制度具有理论指导意义。     

基于IAHP和灾变链式方法的城市油气管道风险诱因与预警研究

城市油气管道穿越城区街道、建筑和居民区等特殊地段,保障其安全运行具有重要意义。为实现城市油气管道风险早期预警,基于城市与野外长输油气管道风险对比分析,识别城市油气管道风险预警指标;建立城市油气管道风险预警指标体系,采用区间层次分析法对预警指标重要度进行定量排序,确定关键预警监测点;并依据灾变链式理论,构建城市油气管道重大事故灾变链式模型,研究管道风险演化过程,发现灾变前兆进行断链减灾。研究结果表明:“腐蚀”及“第三方破坏”占据城市油气管道失效致因比重最大,风险因子“油气管道与市政管道距离”以及“城市工程施工作业”应作为城市油气管道重点监测点。同时,围绕城市油气管道风险预警需致力于孕源断链。     

承压设备风险分析中失效后果加权模型研究

在分析失效可能性和失效后果具有不同权重的特点的基础上,提出一种失效后果加权的风险计算模型,该模型的等风险曲线很好地描述风险矩阵中的风险等级分布,并很好地解释风险矩阵分布的非对称性。所建立的模型能连续地将风险等级区域划分开来,以数学模型的形式描述不同风险等级的边界线,解决了传统风险等风险线跨越不同风险级别区域的问题。根据失效后果加权模型的风险计算结果,分析失效后果的权重大于失效可能性的权重的特点。     

基于RBI技术的化工装置压力管道风险评估与在线检验策略研究

基于RBI方法原理,实施化工装置压力管道风险评估。在风险评估过程中,将装置内各腐蚀回路中的压力管道按照管径、材质及用途等因素进行分组,以得到各压力管道组的风险等级,在此基础上确定其抽检比例,制订在线检验策略。以某厂环氧乙烷/乙二醇〖JP2〗（EO/EG）装置为对象,应用壳牌S-RBI软件完成装置内274组（共458条）压力管道风险评估工作,根据风险评估结果共抽取178条压力管道实施在线检验,考虑到该装置存在的减薄机理,在线检验技术手段以测厚和宏观检查为主,并对部分中高风险等级以上的压力管道进行数字射线检测。检验结果表明:基于RBI技术的压力管道在线检验策略能够有效发现压力管道系统中存在的安全隐患,并节约检验成本。     

基于动态数据驱动的煤矿瓦斯异常涌出风险预警系统设计*

为解决煤矿瓦斯异常涌出风险预警过程中过度依赖系统模型,不能动态实时修正预测模型,预测、预报精准度和可靠度不高的难题,基于动态数据驱动技术,搭建瓦斯异常涌出风险预警系统架构,探讨动态数据驱动的瓦斯涌出监测曲线拟合、动态预警模型选择和修正、预警系统研发等关键性技术,开发基于动态数据驱动的瓦斯异常涌出风险预警系统软件。结果表明:动态数据驱动技术在煤矿瓦斯异常涌出风险预警方面具有强大的信息处理和问题求解能力,可实现仿真系统与实际系统间的动态响应和控制功能,并实时反馈修正,使预测结果更加精确、可靠,设计研发的预警系统可在矿井受瓦斯异常涌出威胁时发出可靠的预警信号。     

动量探头对流化床中簇团运动特性的研究

在很多工业生产过程的气固两相流动中,固体颗粒多以簇团的形式存在,而在目前已投产运行的流化床设备中,能够有效获取床内簇团特性的设备尚较少见。使用动量探头在一循环流化床锅炉冷态试验台上,以玻璃微珠为床料,采集了炉内不同空间位置不同工况下的簇团压力波动信号,并对信号进行滤波处理,得到相应周期内的簇团频率。通过试验证实了基于簇团频率测量的动量探头能够有效获取炉内簇团运动特性,从而了解床内流化状态的改变、床内磨损状态、床内物料量变化等信息。该方法正确反映了炉内工况的变化,并可直接用于实炉热态测量,为设备安全稳定运行提供了参考。     

区域定量风险评价理论探讨

基于区域风险评价的特点,给出区域定量风险评价的定义;提出区域定量风险评价的模式;基于事故后果分析方法和灰关联度理论,提出分析项目间风险关联性大小的分析方法。通过对风险关联度计算结果利用曲线进行圆滑处理,将其关联性大小分为4级;在确定不同风险关联度级别的同时,还可以精确反映出同一级别之间及相邻级别之间的相关性差异水平。通过对沈阳化工园区的实际应用,验证了该方法的可行性及其应用效果。风险关联性理论在园区区域定量风险评价中具有一定的实用价值。     

环空带压气井液位测试方法改进研究及应用

为了实时有效监测环空带压气井的液面位置,评价环空带压气井的风险,在传统回波定位技术基础上,提出了1种基于自相关分析的气井液位声波测试方法;建立了环空液位声波测试实验系统,开展了不同起爆压力下环空液位测试实验;对检测到声波信号进行平滑降噪和自相关分析,计算液面位置,并与真实液位进行对比分析;将该方法在现场含噪声的环空带压气井液位测试中进行了应用。结果表明:该方法能够对环空液位声波测试信号中的液面反射波进行有效提取;相比较现有在测试信号平滑降噪基础上提取的液面位置,降低了计算误差;同时,该方法能够在井下噪声环境中实现微弱液面反射声波的有效提取,其处理后的信号峰值指标更为突出,提高了测试系统对液位的识别能力,便于自动识别。