[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

本發明涉及系統安全分析技術領域，且公開了一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法，包括HAZOP信息加工步驟、故障樹自動生成步驟、危險評價步驟、降低危險策略步驟。所述HAZOP信息加工步驟能夠完成從HAZOP信息庫中提取并加工成故障樹生成所需要的信息；故障樹自動生成步驟能夠按照所定的規則完成故障樹創建和圖形化顯示；危險評價步驟能夠完成風險矩陣的生成并判定危險等級；降低危險策略步驟能夠根據危險等級自動追加保護層以降低危險等級達到可接受水平。通過上述步驟完成故障樹自動生成與分析，并輸出結果。

技術領域

本發明涉及系統安全分析技術領域，具體涉及一種基于HAZOP信息的故障樹自動生成與分析方法。

背景技術

在石油化工過程領域的系統安全分析中，危險與可操作性分析 (Hazard andOperability Study，簡稱HAZOP)是最常用且最有效的定性安全分析方法。而故障樹分析(Fault Tree Analysis，簡稱 FTA)是一種定量的系統安全分析方法。因此在過程工藝危險分析中，一般是先采用HAZOP分析辨識出工藝過程中的潛在危險，然后針對影響后果嚴重的危險采用故障樹分析(FTA)進行定量分析。

故障樹分析是以潛在危險作為頂上事件，采取由上往下的演繹式分析法挖掘辨識產生頂上事件的各種原因乃至根本原因(基本事件)，并把這些因果關系用邏輯門等規定的圖形符號繪制成故障樹，從而計算頂上事件發生的頻率，判定風險等級，為合理有效地降低風險提供科學依據。

在故障樹分析工作中故障樹建樹是最基本、最關鍵的環節，也是使用故障樹分析的前提條件。但是，石油化工過程是個規模龐大、工藝復雜的系統，由人工創建故障樹非常費時費力，同時存在經驗主義、主觀性、重復性、容易出錯和疏漏等問題，造成故障樹分析結果的可靠性難以保證。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述技術問題，需要一種針對石油化工過程的故障樹自動生成與分析技術方法，能夠根據石油化工工藝過程的相關安全信息自動生成故障樹，并進行危險分析與評價，采取合理的措施自動把危險等級降低到可接受水平。從而解決人工創建故障樹時的費時費力以及主觀性和容易出錯等問題，提高系統安全分析結果的可靠性和完整性。但是，目前還沒有一種有效的技術方法能夠用于解決此類問題。

(二)技術方案

為實現上述的目的，本發明提供如下技術方案：一種基于HAZOP 信息的故障樹自動生成與分析方法，包括以下步驟：

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。

進一步的，所述步驟1的HAZOP信息加工是采用基于HAZOP信息加工模塊從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；

進一步的，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)的各個事件名稱用“設備位號+偏差”命名；

進一步的，所述步驟2的故障樹自動生成是采用基于故障樹自動生成模塊實現的，包括如下步驟：

S21、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、中間事件直到頂上事件發生的各個事件間的因果關系的邏輯構造；