[發明專利]一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法

在審

• 申請號: 202110685520.0
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113723741A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 凌元錦
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

1.一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于包括：

步驟1、HAZOP信息加工步驟，用于從HAZOP信息庫中提取信息并加工成故障樹生成所需要的信息，并生成潛在危險一覽表；

步驟2、故障樹自動生成步驟，用于創建故障樹邏輯結構并進行圖形化輸出；

步驟3、危險評價步驟，用于判定潛在危險的危險等級；

步驟4、降低危險等級策略步驟，用于自動追加保護層以降低危險等級。

2.根據權利要求1所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的HAZOP信息加工步驟是從HAZOP信息庫中提取事故發生劇情信息，將該信息加工成起因事件、中間事件、安全保護層、潛在危險及其影響后果從而生成潛在危險一覽表，并按影響后果嚴重程度從大到小排序。

3.根據權利要求2所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的起因事件、中間事件、保護層失效事件、頂上事件(潛在危險)的各個事件名稱由“設備位號+偏差”構成。

4.根據權利要求1所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的故障樹自動生成步驟，包括以下步驟：

S41、從步驟1生成的潛在危險一覽表中選取一個潛在危險作為頂上事件，針對該頂上事件的每個起因事件所產生的危險劇情，在不考慮其是否存在安全保護層的前提下，構筑從起因事件到頂上事件發生的各個事件間的因果關系的邏輯構造；

S42、對步驟S41所述的各個因果關系的邏輯構造中的各個事件，如果該事件存在安全保護層時，從保護層故障樹子樹庫里調用相應的安全保護層功能失效事件的故障樹子樹，然后把存在保護層的事件和該安全保護層的功能失效事件用“與”門連接；

S43、對步驟S41所述的頂上事件，如果存在多個起因事件，且各起因事件所產生的危險劇情中存在相同的中間事件時，將這些相同的中間事件用“或”門連接，從而完成故障樹的創建并進行保存、圖形化顯示或打印輸出。

5.根據權利要求4所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的安全保護層功能失效事件的故障樹子樹，是預先創建好各種安全保護層故障樹子樹并保存在保護層故障樹子樹庫里。根據不同的安全保護層，可以從保護層故障樹子樹庫里直接調用其對應的安全保護層功能失效事件的故障樹子樹。

6.根據權利要求1所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的危險評價步驟，是通過計算潛在危險發生頻率進而使用風險矩陣法完成的。包括以下步驟：

S61、對經過步驟1和步驟2所創建的故障樹，從設備故障數據庫中(包括人工誤操作)調用各個起因事件發生頻率以及造成安全保護層失效的基本事件的發生概率并利用布爾代數計算出頂上事件(潛在危險)發生頻率；

S62、從FTA信息庫中調用風險矩陣信息，把所述的潛在危險發生頻率以及影響后果的嚴重度按規定的基準劃分成若干個危險等級區域構成風險矩陣，對風險矩陣的各個危險等級區域按規定的基準分為低風險、中風險、高風險、重大風險、巨大風險。潛在危險除了處于低風險區域是可以接受的以外，處于其他區域的風險都是不可接受的，需要根據危險等級大小采取不同的風險管控措施把風險降低到可以接受的范圍內；

S63、針對所述的潛在危險，從FTA信息庫中查詢該潛在危險的嚴重度，通過把該嚴重度與潛在危險發生頻率相組合來確定該潛在危險落在風險矩陣中的某個區域，由此來判定該潛在危險的危險等級并在風險矩陣中圖形化顯示。

7.根據權利要求6所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，把所述的風險矩陣各個區域對應的危險等級分為低風險、中風險、高風險、重大風險、巨大風險。潛在危險除了處于低風險區域是可以接受的以外，處于其他區域的風險都是不可接受的，需要根據危險等級大小采取不同的風險管控措施把風險降低到可以接受的范圍內。

8.根據權利要求1所述的一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，其特征在于，所述的降低危險等級策略步驟，對于危險等級處在風險矩陣中的不可接受區域時，根據FTA信息庫中的保護層信息自動追加合適的保護層，并重新生成故障樹并計算潛在危險的發生頻率，重新進行危險評價，直至把危險等級降低到可接受的范圍內為止。