[發明專利]一種基于貝葉斯網絡的大壩風險評估方法和設備

有效

• 申請號: 202011497870.6
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112464576B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 楊海云;唐賢琪;施玉群;陳澤欽;羅志華;何金平;吳凡;吳在強;林亞濤
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司電力科學研究院;國網福建省電力有限公司;武漢大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q10/0635;G06F119/02
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

1.一種基于貝葉斯網絡的大壩風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

節點選擇與狀態劃分，根據大壩的實際情況，選取復數個主要風險因素作為貝葉斯網絡的節點，并根據各所述風險因素的發生特性，對各節點的狀態進行劃分；

確定貝葉斯網絡結構，根據各所述風險因素之間的關聯性，將各節點劃分為輸入節點、中間節點和輸出節點，所述輸入節點為影響大壩安全的風險源，所述輸出節點為大壩風險評估的對象，所述中間節點為在輸入節點的影響下對輸出節點進行風險傳遞的對象；

概率賦值，根據實際情況對所述輸入節點的先驗概率進行賦值，根據節點之間的關聯程度對所述輸入節點與中間節點的條件概率以及中間節點與輸出節點之間的條件概率進行賦值；

風險傳遞，通過貝葉斯網絡中的輸入節點和輸出節點進行風險傳遞，計算輸出節點的狀態以及對應的概率，并進行大壩的風險評估；

所述影響大壩安全的風險源包括超標洪水、閘門故障、庫岸失穩涌浪、碾壓層面剪切破壞、壩體傾覆失穩、壩基揚壓力超標以及繞壩滲流破壞；

所述大壩風險評估的對象為大壩失事；

所述在輸入節點的影響下對輸出節點進行風險傳遞的對象大壩漫頂、大壩結構破壞和大壩滲透破壞；

所述根據各所述風險因素的發生特性，對各節點的狀態進行劃分的步驟具體為：

劃分所述超標洪水、閘門故障、庫岸失穩涌浪和壩體傾覆失穩的狀態包括發生和不發生；

劃分所述碾壓層面剪切破壞的狀態包括嚴重和不發生或不嚴重；

劃分所述壩基揚壓力超標和繞壩滲流破壞的狀態包括嚴重和不發生或嚴重；

劃分所述大壩漫頂、大壩結構破壞和大壩滲透破壞的狀態包括不發生和發生；

劃分所述大壩失事的狀態包括不發生和不發生；

還包括一確定威脅大壩安全的主要風險因素的步驟，具體為：

根據公式計算各節點中的風險因素的重要度；

其中，所述a_i表示第i個節點所代表的風險因素的重要度，p₀表示父節點所代表的風險因素的發生概率，p_i表示當第i個節點所代表的風險因素不發生時父節點所代表的風險因素的發生概率；

根據各節點中的風險因素的重要度進行排比，獲取威脅大壩安全的主要風險因素。

2.一種基于貝葉斯網絡的大壩風險評估設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現以下步驟：

節點選擇與狀態劃分，根據大壩的實際情況，選取復數個主要風險因素作為貝葉斯網絡的節點，并根據各所述風險因素的發生特性，對各節點的狀態進行劃分；

確定貝葉斯網絡結構，根據各所述風險因素之間的關聯性，將各節點劃分為輸入節點、中間節點和輸出節點，所述輸入節點為影響大壩安全的風險源，所述輸出節點為大壩風險評估的對象，所述中間節點為在輸入節點的影響下對輸出節點進行風險傳遞的對象；

概率賦值，根據實際情況對所述輸入節點的先驗概率進行賦值，根據節點之間的關聯程度對所述輸入節點與中間節點的條件概率以及中間節點與輸出節點之間的條件概率進行賦值；

風險傳遞，通過貝葉斯網絡中的輸入節點和輸出節點進行風險傳遞，計算輸出節點的狀態以及對應的概率，并進行大壩的風險評估；

所述影響大壩安全的風險源包括超標洪水、閘門故障、庫岸失穩涌浪、碾壓層面剪切破壞、壩體傾覆失穩、壩基揚壓力超標以及繞壩滲流破壞；

所述大壩風險評估的對象為大壩失事；

所述在輸入節點的影響下對輸出節點進行風險傳遞的對象大壩漫頂、大壩結構破壞和大壩滲透破壞；

劃分所述超標洪水、閘門故障、庫岸失穩涌浪和壩體傾覆失穩的狀態包括發生和不發生；

劃分所述碾壓層面剪切破壞的狀態包括嚴重和不發生或不嚴重；

劃分所述壩基揚壓力超標和繞壩滲流破壞的狀態包括嚴重和不發生或嚴重；

劃分所述大壩漫頂、大壩結構破壞和大壩滲透破壞的狀態包括不發生和發生；

劃分所述大壩失事的狀態包括不發生和不發生；

根據公式計算各節點中的風險因素的重要度；

其中，所述a_i表示第i個節點所代表的風險因素的重要度，p₀表示父節點所代表的風險因素的發生概率，p_i表示當第i個節點所代表的風險因素不發生時父節點所代表的風險因素的發生概率；

根據各節點中的風險因素的重要度進行排比，獲取威脅大壩安全的主要風險因素。