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安全科学中的故障信息转换定律

智能系统学报 2020年第2期15卷 360-366页

作者：崔铁军李莎莎辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心辽宁大连116028 辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105

为在安全科学领域实现从故障信息到安全决策过程,本文提出了安全科学中的故障信息转化定律。安全科学核心之一是系统可靠性。随着信息数据和智能科学的发展,系统可靠性理论也应跟随并发展。信息生态方法论是不同于传统机械还原论的方法... 详细信息

为在安全科学领域实现从故障信息到安全决策过程,本文提出了安全科学中的故障信息转化定律。安全科学核心之一是系统可靠性。随着信息数据和智能科学的发展,系统可靠性理论也应跟随并发展。信息生态方法论是不同于传统机械还原论的方法论,可全方位研究故障信息。因素空间理论是基于因素的智能科学数学基础。空间故障树理论则是研究可靠性与因素关系的系统科学方法。因此三者在因素、系统变化及其特征研究方面具有天然的集成性。分别提供了研究系统可靠性的方法论、智能数学基础和具体实施平台。信息生态方法论和因素空间理论可指导并融入空间故障树理论的发展。从而为安全科学基础理论提供符合信息和智能科学的系统可靠性分析理念和方法,为安全科学的信息化及智能化作出尝试。

关键词：安全科学智能科学数据科学信息生态方法论因素空间空间故障树故障信息转化定律系统可靠性

长期渗水所致水位升高对露天矿边坡岩体状态的影响研究

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安全与环境学报 2023年第6期23卷 1817-1824页

作者：崔铁军李莎莎沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159 沈阳理工大学安全与应急研究院沈阳110159

为研究渗水导致露天矿坑内水位升高过程中,边坡岩体状态的变化特征,通过设置模拟场景并分析结果来确定岩体状态变化及其原因。分析了水位升高对边坡岩体可能造成的影响。根据矿区实际情况设置水位由-380 m升至20 m的9个均分模拟阶段,获... 详细信息

为研究渗水导致露天矿坑内水位升高过程中,边坡岩体状态的变化特征,通过设置模拟场景并分析结果来确定岩体状态变化及其原因。分析了水位升高对边坡岩体可能造成的影响。根据矿区实际情况设置水位由-380 m升至20 m的9个均分模拟阶段,获得了每个阶段平衡时的岩体塑性区、位移和主应力情况,进而分析水位升高过程中的岩体状态变化。结果表明:水位升高对边坡岩体的塑性区影响最大,位移其次,主应力影响很小;水位上升使大高差边坡坡面的拉塑性区和位移增加;浸没岩体滑坡是下部滑坡体拖拽造成的;小高差边坡岩体水位升高过程中塑性区变化复杂,但对主应力的影响很小。研究可为露天矿长期渗水导致水位升高带来的灾害提供分析对照。

关键词：安全工程矿山安全露天矿渗水水位变化岩体状态

基于三支决策和联系数的SFEP传递概率计算方法研究

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安全与环境学报 2024年第7期24卷 2483-2489页

作者：李莎莎崔铁军沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中原因事件导致结果事件的传递概率,提出了一种基于三支决策和联系数的传递概率计算方法。根据三支决策思想将原因事件和结果事件划分为发生、不确定和不发生3种状态,将措... 详细信息

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中原因事件导致结果事件的传递概率,提出了一种基于三支决策和联系数的传递概率计算方法。根据三支决策思想将原因事件和结果事件划分为发生、不确定和不发生3种状态,将措施方案的作用划分为发生、不确定和不发生3种倾向;以联系数同异反分项系数分别代表上述3种状态和倾向,最终定量计算了传递概率范围。研究认为传递概率取决于原因事件的3种状态比例和措施方案的3种倾向比例。利用联系数的同异反分项系数分别描述了状态和倾向比例。总结了原因事件到结果事件状态的演化关系,形成了演化关系表。得到了导致结果事件3种状态的传递概率。以事件发生为目标,传递概率的最小值为导致结果事件发生的概率,最大值为前者加上不确定的概率。方法克服了原有传递概率计算面临的问题,其结果与实际情况相符。

关键词：安全科学技术基础学科三支决策联系数系统故障演化过程(SFEP) 传递概率计算

系统故障演化过程中事件综合效用系数计算方法研究

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安全与环境学报 2023年第11期23卷 3807-3813页

作者：李莎莎崔铁军沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

为确定各事件在系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中的效用,衡量对演化过程的贡献,提出了事件综合效用及系数计算方法。研究认为,影响SFEP的要素包括事件、事件故障概率、影响因素、演化过程中的事件演化关系和事... 详细信息

为确定各事件在系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中的效用,衡量对演化过程的贡献,提出了事件综合效用及系数计算方法。研究认为,影响SFEP的要素包括事件、事件故障概率、影响因素、演化过程中的事件演化关系和事件逻辑关系;进而提出了事件效用系数、事件逻辑效用系数和事件结构效用系数来表征这些要素;给出了3个系数的推导过程和计算方法;综合3个系数形成了事件综合效用系数。通过实例展示了计算流程,得到了实例SFEP中各事件的综合效用系数。结果表明:事件综合效用从大到小依次为过程事件、最终事件、边缘事件;对比事件效用系数,事件逻辑效用系数和结构效用系数对实现演化的作用更大;事件综合效用系数是通过所有因素的具体值确定的,只对确定因素值有效。成果可为SFEP增加研究事件效用的新方法。

关键词：安全系统学系统故障演化过程(SFEP) 事件故障概率影响因素结构关系逻辑关系综合效用

SFEP中因素重要度计算及其不确定性修正方法研究

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安全与环境学报 2023年第9期23卷 3029-3035页

作者：崔铁军李莎莎沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中因素重要性及其不确定性,提出了基于相似性、联系数和信息熵的分析方法。以因素影响下的事件故障概率为基础数据,将因素重要性表征为事件在因素作用下的故障概率相似性... 详细信息

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中因素重要性及其不确定性,提出了基于相似性、联系数和信息熵的分析方法。以因素影响下的事件故障概率为基础数据,将因素重要性表征为事件在因素作用下的故障概率相似性和不确定性,建立研究方法和数学模型。首先,研究了因素重要性的由来及不确定性产生的原因。其次,建立了因素重要度计算和不确定性修正方法,提出了因素概率相似度、因素概率犹豫度、因素概率犹豫熵和因素重要度。最后,通过实例展示了分析流程。结果表明,系统故障演化过程中实现上述方法是可行的,能达到预期效果。研究方法和结果可用于系统故障演化过程中因素重要性的确定,并作为基础数据实现因素的化简、合并或删减,以降低演化过程复杂性,也可为类似的因素重要性分析提供支持。

关键词：安全系统学系统故障演化过程(SFEP) 因素重要度不确定性修正方法联系数信息熵

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盾构接收井施工仿真及地表沉降数值分析

地下空间与工程学报 2015年第S2期11卷 645-650页

作者：崔铁军马云东辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心辽宁大连116028

为研究具有代表性的以土钉、锚固和钢支撑等进行支撑的较深竖井周围地表沉陷规律,以某地铁施工盾构接收井开挖工程为例,采用现场监测和FLAC3D模拟方法,对开挖过程进行模拟。对其引起的周围地面沉降进行了对比和预测,从而了解竖井设计的... 详细信息

为研究具有代表性的以土钉、锚固和钢支撑等进行支撑的较深竖井周围地表沉陷规律,以某地铁施工盾构接收井开挖工程为例,采用现场监测和FLAC3D模拟方法,对开挖过程进行模拟。对其引起的周围地面沉降进行了对比和预测,从而了解竖井设计的合理性并控制住沉降。在模拟过程中记录和分析每步开挖后达到迭代平衡时的地表沉降与实际监测结果进行对比,分析地面沉降规律。同时研究该围护形式对减小周围地面沉降的有效性。模拟结果表明:模拟沉降量曲线和实测数据曲线基本相同;该围护形式较好的控制了地面沉降。

关键词：地铁施工竖井施工 FLAC3D模拟地面沉降分析

系统故障演化过程的事件故障概率分布熵构建及其性质研究

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安全与环境学报 2023年第10期23卷 3465-3471页

作者：崔铁军李莎莎沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

为研究系统故障演化过程带来的系统功能状态的不确定性,提出事件故障概率分布熵的概念和计算方法。系统故障演化过程的不确定性来源于事件故障概率分布和演化过程本身的不确定性,可等效为概率分布和演化的混乱性。基于上述考虑,借助信... 详细信息

为研究系统故障演化过程带来的系统功能状态的不确定性,提出事件故障概率分布熵的概念和计算方法。系统故障演化过程的不确定性来源于事件故障概率分布和演化过程本身的不确定性,可等效为概率分布和演化的混乱性。基于上述考虑,借助信息熵的思想建立事件故障概率分布熵,对演化过程中事件故障概率分布的变化混乱程度进行度量。考虑事件故障概率分布特征,确定了分布熵模型的各参数,给出了模型推导过程,建立了分布熵表达式。研究表明:分布熵具有对称性、确定性、非负性、扩展性、可加性和极值性,符合信息熵规则;分布熵与因素数量、因素值域的等距划分点数量、故障概率变化程度均存在正相关性。通过实例演示了事件故障概率分布熵的计算过程,得到了不同事件分布熵的大小关系,表明了不同事件对系统功能状态不确定性的影响。为下一步建立系统故障演化过程的熵理论提供基础。

关键词：安全系统学信息熵系统故障演化过程事件故障概率分布熵模型构建性质研究

基于突变级数和改进AHP的系统故障状态等级确定方法

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安全与环境工程 2022年第3期29卷 23-28页

作者：崔铁军李莎莎辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105

为了确定系统故障状态等级,从导致系统故障的基本原因出发,考虑系统故障过程,提出一种基于突变级数和改进层次分析(AHP)法的系统故障状态等级确定方法。该方法先将系统故障过程表示为系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,S... 详细信息

为了确定系统故障状态等级,从导致系统故障的基本原因出发,考虑系统故障过程,提出一种基于突变级数和改进层次分析(AHP)法的系统故障状态等级确定方法。该方法先将系统故障过程表示为系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP),使用空间故障网络(Space Fault Network,SFN)表示SFEP,进而转化为故障树结构;然后使用改进AHP法确定故障树中各层事件的相对权重,使用突变级数法确定各层事件的分值;最后根据改进AHP法和突变级数法确定的各事件权重和分值,给出系统故障状态等级确定方法的具体步骤,解释了各方法耦合工作的机制。通过实例分析与验证,结果表明该方法达到了理想的分析效果,且计算量少、精度满足要求。该研究结果可为系统故障状态等级的确定提供参考。

关键词：安全系统工程系统故障状态等级突变系数法改进AHP法系统故障演化过程(SFEP) 空间故障网络(SFN)

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离散型空间故障树构建及其性质研究

系统科学与数学 2016年第10期36卷 1753-1761页

作者：崔铁军马云东辽宁工程技术大学安全科学与工程学院阜新123000 大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心大连116028

为了充分利用已有的长期监测得到的元件故障记录数据,根据其数据稀疏且离散的特点,在作者提出的连续型空间故障树(CSFT)基础上,提出适合于处理这些数据的离散型空间故障树(DSFT).首先对元件故障记录数据分别按照元件的工作时间t和工作温... 详细信息

为了充分利用已有的长期监测得到的元件故障记录数据,根据其数据稀疏且离散的特点,在作者提出的连续型空间故障树(CSFT)基础上,提出适合于处理这些数据的离散型空间故障树(DSFT).首先对元件故障记录数据分别按照元件的工作时间t和工作温度c进行统计,然后分别在t和c方向投影且归一化数据,最后对故障概率分布点进行拟合得到特征函数,进而得到元件故障概率空间分布.研究表明:DSFT是由表及里地研究元件的故障概率空间分布.将CSFT与DSFT结合分析得到,除t和c外仍有其它环境因素影响着元件故障概率空间分布,并得到了影响范围和特征.

关键词：安全系统工程离散型空间故障树理论构建性质研究对比分析