基于贝叶斯网络的HAZOP-LOPA集成分析与应用

针对事件树、故障树等风险分析存在一定局限性的问题,提出了基于贝叶斯网络的HAZOP-LOPA集成风险评估新思路.编制系统故障树,利用GeNIe软件将其映射成贝叶斯网络,运用贝叶斯网络双向推理进行故障预测和诊断,快速识别系统薄弱环节并确定为风险贝叶斯故障节点,结合HAZOP与LOPA对其进行风险集成分析,提出相应的独立防护层,根据防护层失效概率并参照半定量风险矩阵确定剩余风险等级.该风险评估模型在辽河石化公司催化裂化装置的反应再生系统中进行应用,结果证实该模型在复杂工艺信息不确定条件下,能有效提高风险评估的针对性、客观性与准确性.     

建筑火灾场景下的疏散个体动态安全性评价方法

为了减少因疏散个体对火场风险的感知和自身安全性认知产生的偏差而导致的应急疏散决策失误,通过分析影响建筑火灾情景人员疏散安全性的因素,引入物元分析理论和智能消防系统及其他检测探测设备等物联网技术,提出了一种针对某一具体建筑利用物联网技术获取动态风险并对疏散个体进行实时安全性评价的方法.该评价方法不仅解决了传统方法难以适应风险动态变化的问题,还通过将物元分析理论引入疏散个体安全评价过程减少了主观性对评价结果的影响.通过假设论证表明:基于动态风险数据的建筑火灾疏散个体安全性评价方法能够较准确的评估建筑火灾情景疏散个体的安全性该研究为火灾情境下的疏散个体应急疏散决策辅助系统研究提供一定的参考价值.     

基于iPad的煤矿无线综合调度系统研究

为解决煤矿安全生产监测系统实时调度交互能力较弱的问题,研究设计了煤矿无线综合调度系统。该系统针对我国煤炭企业安全生产调度特点,采用"轻量级实时监测组态"技术,在Apple iPad平台上实现了煤矿生产实时监测、安全预警、综合分析查询等功能,并可以多种形式自动推送各类通知及报警信息。     

HAZOP分析在炼油污水深度处理装置中的应用

介绍了HAZOP(危险性和可操作性)分析的原理和实施过程,以炼油污水深度处理装置HAZOP分析为例,通过节点划分,对其在生产过程中所涉及的工艺及设备危险性进行了分析,得出了52项建议措施,同时针对分析过程中存在的问题,制定了相应的改进措施,为今后开展在役装置的HAZOP分析提供可靠帮助。     

城市重大事故应急辅助决策支持系统研究

针对严重影响我国经济发展和社会稳定的城市重大事故，研究了典型城市重大事故动态模拟的模型和方法，并开发了反应及时、决策科学和资源高效利用的事故应急决策支持系统，主要包括以下功能：城市不同功能区典型重大事故的动态模拟；城市不同功能区典型重大事故应急决策；城市不同功能区、不同事故类型的应急预案库；城市重大事故应急决策与指挥调度决策。该系统充分运用了先进的信息管理手段和工程技术，可及时发现事故隐患、控制事故扩展和蔓延并及时采取救援措施，使财产损失和人员伤亡减少到最低程度。     

基于数据挖掘和WebGIS的应急物流决策支持系统研究

文章首先剖析和总结了应急物流的特点,并针对应急物流的特点,给出了应急物流决策支持系统的功能需求:辅助决策方案智能生成、应急物流实时动态监控。在此基础之上,提出了一种基于数据挖掘和WebGIS技术的应急物流决策支持系统模型,然后对该系统的体系结构和运作流程进行了具体研究,系统划分为4层级结构:人机交互层、功能层、控制层和数据层,6大功能模块:需求物资紧急查找模块、应急物资精确配给模块、运输实时动态跟踪模块、运输最佳路径分析模块、物资收发实时可视模块、应急物流评价模块。最后分析和改进了系统中的部分效率瓶颈问题,给出了系统WebGIS图层实现。系统的研究对于提高应急物流的感知能力、反应能力、成本控制能力和抗风险能力有重要的现实意义。     

不同灾害风险情境下成品粮应急供应的系统动力学研究

采用系统动力学仿真方法对灾害风险下粮食应急供应系统风险进行建模,并分析生产风险、运输风险情境下成品粮应急供应效果。通过模拟仿真得出:生产风险导致代储企业在灾害发生初期出现零生产,平均供应量减少28%;运输风险导致需求短缺量增加31.5%,未满足订货量增加250%。此外通过研究发现:粮食应急供应系统存在信息延迟和物流延迟;成品粮代储能保障灾害发生初期粮食的及时供应,显著提高应急救援效果。     

石化罐区典型火灾事故仿真模拟与分析

石化罐区火灾事故影响范围广、危害性大,若不能得到及时有效的控制,将造成严重的人员伤亡、环境污染以及财产损失。对罐区火灾事故进行仿真模拟能够实时掌握事故的演变趋势,可作为制定应急处置方案的依据。提出一种罐区火灾事故模拟仿真方法,以某三苯罐区的事故案例为仿真对象,依托仿真平台对事故过程进行仿真建模,重现了事故发生全过程的动态数据变化情况。最后讨论了在不同工况下事故可能的发展过程。针对事故的分析结果可以为安全生产和应急管理提供指导。     

不确定加工时间下装配过程物料配送方法研究

文章针对加工时间不确定导致装配过程物料配送活动无法及时准确进行的问题,在实现装配过程信息实时采集与处理的前提下,提出一种基于实时信息驱动的物料配送模式;在此基础上,提出了物料配送系统,构建了系统的功能体系结构,并对系统实现的关键技术、物料配送动态决策系统进行了研究。将该物料配送方法应用于某发动机装配线物料配送系统,验证了方法的可行性和有效性。     

城市复杂时空数据集成与空间决策模拟

面向现代城市管理、智慧城市建设与城市突发事件应急响应决策等重大社会服务需求,针对现有的城市时空数据集成和综合分析还无法为现代城市综合管理提供有效服务及支持等问题,对基于多源异构时空数据的城市动态分析模拟等方法进行了研究,重点突破基于高性能计算的海量异构数据集成、分析及展示,面向决策的城市智能分析等核心技术,研发基于高性能计算的城市时空数据分析与决策模拟平台,并在此基础上,开展典型城市应急决策支持与模拟应用示范,为我国城市的信息化与智慧化管理提供科学技术支撑。课题主要包括以下研究内容:(1)海量多源异构时空数据集成分析。在集成863项目"GIS异构时空数据集成技术"(武汉大学吴华意等负责)和第一课题"复杂时空数据集成及多源异构一体化建模"研究成果的基础上实现城市多源异构数据的建模、组织和检索,研究时空演变信息的实时快速提取、查询和分析,以及海量实时监测数据的融合集成和可视化,实现城市系统从静态向动态的全息转换。(2)城市动态分析模型关键技术研究。主要是针对三组模型库的开发与实现展开研究,即影响分析模型库、过程预测模型库、应急优化模型库。其中,过程预测模型库及应急优化模型库为本课题的决策模拟研究提供算法方面的支持。(3)城市智能决策支持与模拟关键技术研究。在城市智能决策过程理论研究的基础上,进行城市智能决策模拟模型方法研究,同时构建经典模型库与新型方法库两大模拟模型库;组建与时空数据相匹配的城市智能决策综合分析模型;综合上述理论研究,构建城市智能决策支持和模拟平台。(4)面向城市大型活动实时交通流模拟与疏导的应用示范。选择广州市作为应用示范区域,对多源传感器获取的城市时空数据进行实时接入和标准化集成处理,构建城市交通多源时空数据库;进行常态交通量的时空分布规律及主要驱动因子研究,构建实时交通流分析及模拟知识库;并在广州市核心区进行实时交通流模拟和实时交通疏导应用示范。(5)面向城市大型活动应急决策支持与模拟的应用示范。选择乌鲁木齐市为应用示范区域,在多源时空数据集成与决策模拟技术的基础上,以乌鲁木齐市承办大型城市活动(包括中国-亚欧博览会等)为服务对象,进行示范应用。     

复杂系统安全评价模式的集成研究及应用

为了充分提高对复杂系统安全评价的准确性与可靠性,提出了将危险度评价法、HAZOP分析、LOPA研究与Bow-Tie分析有机结合的复杂工艺系统安全评价模型.首先应用危险度评价法确定系统中危险度等级较高的单元,对其进行详细的HAZOP分析;然后利用LOPA对后果严重的事故场景进行研究,依据半定量风险矩阵评估事故的剩余风险等级,借助于LOPA完善HAZOP分析;最后通过Bow-Tie分析详细识别出防止防护层失效的关键措施,从根本上避免有重大伤亡或财产损失的工艺安全事故的发生.以辽河石化公司的重油催化裂化装置为例进行应用研究,验证了该模型的适用性与可靠性.     

基于BPMN和本体推理的跑道入侵危险识别

跑道入侵的危险识别是控制跑道入侵发生率的重要研究基础。通过应用业务流程建模与标注,对跑道入侵发生场景进行业务流程建模;在此基础上应用HAZOP方法对跑道入侵发生场景进行危险分析。建立HAZOP节点分析本体,构建概念间的TBOX描述逻辑关系并推理;此方法的案例应用表明,综合BPMN、HAZOP和本体的危险识别方法能够更好分析系统内复杂交互行为所带来的危险,并实现HAZOP分析的标准化,是一种比传统HAZOP分析更为有效的方法。     

基于过程模拟的气体分馏装置HAZOP分析

气体分馏装置属于火灾、爆炸高危场所,目前常采用危险与可操作性(HAZOP)分析这种系统化、结构化危险辨识和评价方法,来识别现有和潜在的危险。而HAZOP分析本质上是一种定性方法,缺乏偏差定量化分析的依据。为了克服这个固有缺点,在传统HAZOP方法基础上,建立了基于工艺过程模拟的HAZOP方法。采用Unisim软件分别模拟了一个和多个工艺参数波动对装置特性的影响,获取实际装置操作极限状态,得到安全分析数据,实现HAZOP分析的定量化。以气体分馏装置脱丙烷塔为例,进行塔顶压力、进料量与进料温度变化的工艺过程模拟,完成了偏差和偏差后果量化分析。研究结果表明,应用该方法可提高HAZOP分析的准确性、有效性和可靠性,从而为装置安全生产管理提供依据。     

复合型工艺风险评估模型的研究及其现场应用

充分考虑石化装置的复杂工艺特点,建立了基于贝叶斯网络的危险与可操作性研究(HAZOP)、保护层分析(LOPA)、领结分析(Bow-Tie分析)于一体的复合型工艺风险评估模型.首先编制系统故障树,将其映射成对应贝叶斯网络,利用Ge NIe软件实现贝叶斯双向推理进行故障预测和诊断,找出最容易导致事故的风险贝叶斯故障节点;然后运用HAZOP-LOPA集成分析研究该节点参数出现偏差的原因及后果,通过独立保护层失效概率评估风险等级;最后对剩余风险等级较高的事件进行Bow-Tie分析,辨识出使保护层持续有效的关键活动,进而控制后果严重的工艺安全事故.以辽河石化公司的延迟焦化装置为例对该风险评估模型进行了现场应用.     

HAZOP在热电厂制氢系统中的应用

以HAZOP分析方法的理论和实际应用为基础,以某火力发电厂的制氢站为例,对其制氢过程中所涉及的设备及危险性进行了分析,并给出了HAZOP分析具体步骤.该方法通过一系列的引导词配合流程或设备中的工艺参数组成有实际意义的偏差来找出装置或流程中存在的危险因素.其特性适用于分析火电厂制氢站的制氢系统.该应用实例表明HAZOP方法可更高效的辨识制氢站存在的安全隐患,提高制氢站运行的可靠性,有助于企业安全生产.     

空战决策指挥引导专家系统

将专家系统引入到空战决策指挥引导过程，并通过加入指挥引导模型库，增强系统的决策支持能力。最后详细探讨了空战决策指挥引导专家系统的原型开发。空战决策指挥引导专家系统的建立，将有效的提高压力条件下指挥引导决策的稳定性、可信度和实时性。     

基于突发事件的按需最优计算体系研究

立足于突发事件的应急决策支持系统,提出按需最优计算的理念并搭建其体系架构．面向开放的、不确定性的突发事件应急服务需求,在按需最优计算体系下,通过有效组织系统资源,为决策者提供实时的、可处理不确定性的、动态优化的决策支持服务．分析突发事件应急决策支持系统面临的问题,提出系统的四个重要特点,即：开放性、不确定性、实时性、以及连续决策．在此基础上,构建按需最优计算体系架构,包括三个层次,即资源构造层、资源服务层、应用服务务层,并对该体系架构实现依赖的理论框架、概念模型和功能结构进行阐述．     

城市交通系统诱导控制的Stackelberg模型

在分析了城市交通系统诱导控制行为特点的基础上,指出诱导控制决策过程是一个多主体和多价值准则的决策过程.引入Stackelberg博弈理论,构建了城市交通系统诱导控制的Stackelberg模型,将问题描述为一个双层规划模型.最后,设计了基于灵敏度分析法的启发式求解算法.     

HAZOP/LOPA 在过程工艺风险评估中的改进研究

HAZOP和LOPA集成风险评估方法已经应用到了石化企业工艺过程的评价中。两种方法的集成,实现了风险的半定量评估。但鉴于集成方法本身的局限性,在多始发事件引起事故后果分析和被动型保护层的有效性分析中存在不足。针对这两个方面,提出了将多始发事件划分后采用求和、求最大值的方法及增加危险度减小系数确定被动型保护层有效性的解决对策。并将改进后的方法运用到石脑油储罐溢流的场景之中,发现改进后的方法能更好的确保系统的安全性,从而提高石化企业评估的客观性与准确性。