[發明專利]基于R-H點突變的系統運行安全動態分析方法

在審

• 申請號: 201711397968.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108062089A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 王陽鵬;徐先良;陳俊
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于R-H點突變的系統運行安全動態分析方法，其特征在于，該方法對大規模復雜系統的控制過程進行動態化安全分析時，其輸入為：系統控制結構，以及進行Bow-tie模型分析所需要的關鍵事件、故障和安全柵；

對輸入元素的處理過程為：將Bow-tie模型分析結果通過計算轉換為與系統控制過程對應的故障程度和防護程度，進而通過構建R-H突變來分析該控制過程中系統安全狀態的連續變化情況；

獲得輸出為安全折疊曲面和安全突變曲線，其中安全折疊曲面能夠反映控制過程中系統整體安全狀態的連續變化情況，安全突變曲線能夠描述事故發生過程中在臨近事故發生前或在事故發生瞬間所出現的突變現象。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

1)明確系統的控制結構，包括組件的功能以及組件之間的交互信息，基于系統的控制結構進一步明確系統的控制過程；

2)確定系統控制過程中可能出現的關鍵事件，以及與關鍵事件相關的故障和嵌入到系統控制結構中的安全柵，然后進行Bow-tie分析；

3)計算系統控制過程中的故障程度LF和防護程度LB；

4)利用故障程度LF和防護程度LB構建R-H突變的微分方程；

5)輸出安全折疊曲面并進行分析；

6)輸出安全突變曲線并進行分析。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步驟3)具體為：

根據Bow-tie分析結果，利用統計分析數據，計算故障程度LF和防護程度LB這兩個安全狀態控制變量，故障程度用風險指標來衡量，防護程度用防護指標來衡量，其中故障程度LF的單位為等效傷亡/年equivalent fatalities/year，與一般風險指標單位等價，即1equivalent fatalities/year＝1FWI/year；柵防護程度LB的單位也為1equivalentprotection/year＝1FWI/year。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的故障程度LF和防護程度LB具體計算過程如下：

為了計算危險事件的風險指標，需明確：在一個事故演化過程中出現的一個危險事件的風險指標，等于可能導致該危險事件的所有基本危險事件的風險預測指標的總和；

為了評估系統的柵防護程度，評估各個柵對系統整體的防護指標，需明確：針對一個失效或一個危險事件設立的柵的防護指標的數值，等于該失效或該危險事件的風險指標的數值；在系統控制過程中，系統在某一過程階段的整體柵防護程度LB，等于該過程階段下執行的柵的防護指標的總和；

根據以上分析，

計算故障程度LF＝∑失效的風險指標+∑危險事件的風險指標；

計算防護程度LB＝∑柵的防護指標。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各個柵的防護指標均取最小值，那么隨著控制過程的推進系統整體的防護程度LB相對于系統控制過程就會具有一個低增長率，這意味著系統控制過程中柵的執行效率低，因此系統整體的安全防護程度低。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各個柵的防護指標均取平均值，那么隨著控制過程的推進系統整體的防護程度LB相對于系統控制過程就會具有一個中等增長率，這意味著系統控制過程中柵的執行效率一般，因此系統整體的安全防護程度一般。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各個柵的防護指標均取最大值，那么隨著控制過程的推進系統整體的防護程度LB相對于系統控制過程就會具有一個高增長率，這意味著系統控制過程中柵的執行效率高，因此系統整體的安全防護程度高。