[發明專利]一種電氣系統故障過程的結構化表示方法

在審

• 申請號: 202010143623.X
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111459125A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 崔鐵軍;李莎莎;孫寶志
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電氣系統故障過程的結構化表示方法，其特征在于，提出使用矩陣形式表示系統故障網絡，建立因果結構矩陣，通過矩陣及其相關運算表示系統故障網絡數據結構，使系統故障網絡分析適合于計算機智能處理，根據不同網絡結構，包括一般網絡、多向環網絡、單向環網絡和誘發方式，包括故障起始事件、全事件給出了系統故障發生概率的計算方法，可用于電氣系統故障過程的結構化表示，以方便數據庫存儲和計算機處理。

2.根據權利要求1所述一種電氣系統故障過程的結構化表示方法，其特征在于，因果關系結構矩陣CERE表，表中體現了故障過程中各事件的因果關系，這里使用ce_n表示原因事件，n＝1,…,N，使用re_m表示結果事件，m＝1,…,M，使用CE表示原因事件的集合，CE＝{ce_n|n＝1,…,N}；RE表示結果事件的集合，RE＝{re_m|m＝1,…,M}，在CERE中所有ce_n和re_m的傳遞關系使用tp_n→m表示，即ce_n發生導致re_m發生的可能性，在CERE中傳遞概率的集合表示為TP＝{tp_n→m|n＝1,…,N；m＝1,…,M}，因此CERE可作為一個表結構系統，即CERE＝(CE,RE,TP)，可以表示所有ce_n和re_m之間的關系，最大關系數為N×M，最小關系數N；

定義1因果關系結構矩陣CERE，用于系統故障網絡的結構化表示，進而表述故障過程中各故障事件的因果關系，CERE＝(CE,RE,TP)，原因事件的集合CE＝{ce_n|n＝1,…,N}、結果事件的集合RE＝{re_m|m＝1,…,M}和傳遞概率集合TP＝{tp_n→m|n＝1,…,N；m＝1,…,M}；

TP的數量取值范圍是[N,N×M]，N表示每個ce_n至少導致一個re_m發生，否則ce_n沒有意義，N×M表示所有ce_n和所有re_m都存在因果關系，因此，對于每一個tp_n→m的取值，當ce_n→re_m(原因事件可導致結果事件)時，tp_n→m＝p_i，事件發生概率；當原因事件不導致結果事件時，tp_n→m＝0，因此CERE模型的基本結構如式(1)所示；

用于計算機推理和計算，給出如下結構化分析方法；

1)根據故障過程建立CERE；

2)CE等于結果事件與CERE各行單元相乘，CE＝RE.×CERE[N,1～M]→ce_n＝[re_1～M].×CERE[n,1～M]，

3)所有ce_n→re_m的關系可表示為tp_n→m×ce_n＝re_m，這些關系組成因果關系組Γ＝{ce_n→re_m|tp_n→m×ce_n＝re_m}，關系數量與tp_n→m的數量相同；

定義2因果關系組：因果關系組中存儲了CERE中所有事件的邏輯關系，表示為Γ＝{ce_n→re_m|tp_n→m×ce_n＝re_m}；

4)由一個原因事件ce_n出發，根據故障過程因果關系，找到結果事件re_m＝tp_n→m×ce_n，將re_m作為原因事件ce_n在Γ中繼續尋找結果事件，循環該過程，直到找到可終止的結果事件re_m；

5)可終止結果事件re_m的確定，一般結構和多向環結構的終止結果事件確定方法相同，即該結果事件不導致CESE中的其他原因事件ce_n’發生，這時re_m＝∏tp_n→mce_n',當故障過程有一部分帶有單向循環結構時，設原因事件ce_n’為最終結果事件，那么re_m＝∏tp_n→n'ce_n'(tp_n'→mce_n')^k,其中k表示循環次數；

上述步驟得到了系統故障網絡表示的故障起始事件與系統故障事件的邏輯關系，故障起始事件ce_n導致系統故障事件re_m的CERE模型如式(2)所示；

6)根據故障起始事件導致系統故障事件發生分析過程，給出全事件誘發系統故障事件的CERE模型如式(3)所示。