[發(fā)明專利]一種基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法

在審

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• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111275195A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊雪峰;王承彬;孫鐵;張素香;多依麗;王志榮;郭品坤
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號: G06N7/06
• 分類號: G06N7/06;G06N7/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

1.一種基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，包括：

對煤氣化設(shè)備進(jìn)行分析，獲取煤氣化設(shè)備若干個輸入事件，建立各煤氣化設(shè)備的靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型，所述靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型包括根節(jié)點、中間節(jié)點以及葉節(jié)點；

將靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型轉(zhuǎn)化為動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，通過貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)設(shè)備失效之間的邏輯關(guān)系；

計算每個節(jié)點的先驗概率、根節(jié)點后驗概率，并根據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)的記錄和實驗研究的數(shù)據(jù)，將前導(dǎo)事件信息作為證據(jù)信息輸入動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，通過頭腦風(fēng)暴法或HAZOP分析對煤氣化設(shè)備進(jìn)行分析，獲取煤氣化設(shè)備若干個輸入事件，建立各煤氣化設(shè)備的靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，所述HAZOP分析對煤氣化設(shè)備進(jìn)行分析包括：熟悉工藝流程，選擇評價節(jié)點，根據(jù)所選擇的評價節(jié)點進(jìn)行節(jié)點描述，然后確定偏差，進(jìn)行HAZOP分析，獲取可能性大且后果嚴(yán)重的事件，獲取故障樹模型分析結(jié)論。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，所述HAZOP分析包括偏差值、事件產(chǎn)生原因、事件導(dǎo)致的后果、現(xiàn)有保護(hù)措施、評價風(fēng)險等級、以及提出建議措施。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，所述將靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型轉(zhuǎn)化為動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的轉(zhuǎn)化規(guī)則包括：

將靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型中的靜態(tài)邏輯門的進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中，靜態(tài)邏輯門包括與門、或門、以及非門；

將靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型中的動態(tài)邏輯門的進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中，動態(tài)邏輯門包括優(yōu)先與門、順序相關(guān)門、備件門、以及功能相關(guān)門。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煤氣化設(shè)備動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，將靜態(tài)/動態(tài)故障樹模型中的靜態(tài)邏輯門的進(jìn)行轉(zhuǎn)化具體步驟為：

假定E＝0表示事件E不發(fā)生，E＝1表示事件E發(fā)生，f_E(t)為事件E發(fā)生時間的概率密度函數(shù)；

將與門邏輯關(guān)系對應(yīng)為動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點條件概率分布為：

P{A(T+ΔT)＝1|A(T)＝1}＝1 (2)

P{B(T+ΔT)＝1|A(T)＝1}＝1 (4)

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝1,B(T+ΔT)＝1}＝1 (5)

P{TE＝1|else}＝0 (6)

將或門邏輯對應(yīng)為動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點A(T+ΔT)的條件概率分布與式(1)、式(2)相同，節(jié)點TE的條件概率分布為：

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝1}＝1 (7)

P{TE＝1|B(T+ΔT)＝1}＝1 (8)

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝0,B(T+ΔT)＝0}＝0 (9)

將非門邏輯對應(yīng)為動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點A(T+ΔT)的條件概率分布與式(1)、式(2)相同，節(jié)點TE的條件概率分布為：

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝1}＝0 (10)

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝0}＝1 (11)

其中，ΔT為時間間隔。