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基于多层流模型的不确定性故障诊断技术

哈尔滨工程大学学报 2015年第10期36卷 1421-1426页

作者：王文林杨明杨军陈万青哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心湖北武汉430000

针对核动力装置系统参数密集且相互影响、故障征兆随故障发生的位置、程度以及警报阈值的不同而发生变化、难以获得确定的故障诊断规则的问题,在采用多层流模型描述核动力装置的运行特性的基础上,引入了影响因子来描述故障征兆之间的因... 详细信息

针对核动力装置系统参数密集且相互影响、故障征兆随故障发生的位置、程度以及警报阈值的不同而发生变化、难以获得确定的故障诊断规则的问题,在采用多层流模型描述核动力装置的运行特性的基础上,引入了影响因子来描述故障征兆之间的因果关系强度,进一步结合警报分析方法和贝叶斯理论进行不确定性故障推理。建立了压水堆主冷却剂系统不确定性故障诊断模型,通过仿真证明了该方法可以合理有效地识别系统故障,解决了由于诊断规则的不确定性而可能造成的误诊和漏诊,可有效辅助操纵员进行深层次决策。

关键词：故障诊断多层流模型贝叶斯理论不确定性推理核动力装置

基于多层流模型的一回路报警元件分析算法研究

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原子能科学技术 2010年第B9期44卷 378-381页

作者：马杰郭立峰张宇声彭俏海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

针对一回路发生故障时报警元件多、信息量大的特点,本文采用了基于多层流模型的方法来分析报警元件,并对警报算法进行了分析。该算法采用因果图原理对报警部件进行深度优先搜索,确定故障报警元件及报警传播路径。基于多层流模型的报警... 详细信息

针对一回路发生故障时报警元件多、信息量大的特点,本文采用了基于多层流模型的方法来分析报警元件,并对警报算法进行了分析。该算法采用因果图原理对报警部件进行深度优先搜索,确定故障报警元件及报警传播路径。基于多层流模型的报警分析系统可作为运行支持系统的子系统来辅助运行人员决策。

关键词：核动力装置多层流模型因果图报警分析

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基于多层流模型的二回路系统故障诊断研究

核动力工程 2011年第4期32卷 109-113页

作者：马杰郭立峰张宇声彭俏李海威海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

通过分析核动力装置的二回路系统,并结合多层流模型(MFM)原理,建立了二回路系统的MFM。利用Visual C++,结合MFM推理规则及因果图(CDG)次序分析法建立了一套测试性的故障诊断系统,并在模拟器上进行仿真试验。结果表明,该诊断系统在故障... 详细信息

通过分析核动力装置的二回路系统,并结合多层流模型(MFM)原理,建立了二回路系统的MFM。利用Visual C++,结合MFM推理规则及因果图(CDG)次序分析法建立了一套测试性的故障诊断系统,并在模拟器上进行仿真试验。结果表明,该诊断系统在故障发生时能准确判定潜在源故障,具有可视化程度高及可理解性强的优点。

关键词：二回路系统多层流模型因果图故障诊断

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基于多层流模型的可靠性分析方法研究综述

科技视界 2022年第21期 46-49页

作者：陈强陈垦伦李骞雷柏茂工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室广东广州511370

文章介绍了多层流模型(Multilevel Flow Models, MFM)建模方法,而后从可靠性定性分析、可靠性定量分析、软件可靠性分析三个方面介绍了基于MFM的可靠性分析方法的研究进展。现有基于MFM的可靠性分析方法主要有两种思路:一类是直接研究... 详细信息

文章介绍了多层流模型(Multilevel Flow Models, MFM)建模方法,而后从可靠性定性分析、可靠性定量分析、软件可靠性分析三个方面介绍了基于MFM的可靠性分析方法的研究进展。现有基于MFM的可靠性分析方法主要有两种思路:一类是直接研究开发基于MFM的可靠性分析算法;一类是通过研究MFM与其他可靠性分析模型的转化规则,借助其他可靠性分析软件开展分析工作。MFM易于理解、建立和修改,可大幅减少分析人员的工作量,节省建模时间。

关键词：多层流模型可靠性分析研究综述

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基于多层流模型的核电站警报分析系统的开发

核科学与工程 2008年第1期28卷 66-74页

作者：张健德杨明张志俭哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

开发了基于多层流模型(MFM)的核电站警报分析系统。系统通过在复杂的故障状态下自动识别主要根本原因,能够减轻运行人员的工作负荷。另外,由于多层流模型提供了一组蕴涵因果关系的图形符号,操作维护人员可以通过符号分析来验证诊断结果... 详细信息

开发了基于多层流模型(MFM)的核电站警报分析系统。系统通过在复杂的故障状态下自动识别主要根本原因,能够减轻运行人员的工作负荷。另外,由于多层流模型提供了一组蕴涵因果关系的图形符号,操作维护人员可以通过符号分析来验证诊断结果,从而可以提高警报分析过程的可理解性以及维护工作的可靠性。取自RELAP5/MOD2的19组数据用于评价系统性能。仿真实验结果显示了该系统在停堆前具有较好的及时检测和诊断故障的能力。

关键词：多层流模型警报分析符号学分析方法核电站故障诊断

基于多层流模型的煤层注水系统时效可靠性分析

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煤矿安全 2017年第4期48卷 172-175页

作者：张少民于师建宋璐璐施学通山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590

为了研究煤层注水过程中可靠度随时间的变化规律,运用多层流模型对煤层注水系统进行建模,描述了目标和功能之间的相互关系。应用基于多层流模型的系统可靠性分析(MRA)方法中时间点和随时间失效概念,将煤层注水过程划分为若干时间段,时... 详细信息

为了研究煤层注水过程中可靠度随时间的变化规律,运用多层流模型对煤层注水系统进行建模,描述了目标和功能之间的相互关系。应用基于多层流模型的系统可靠性分析(MRA)方法中时间点和随时间失效概念,将煤层注水过程划分为若干时间段,时间间隔设置为4 h,计算出系统和子系统在各个时间点的可靠度;运用多项式拟合和指数拟合并进行误差分析,得出多项式拟合效果较好,通过拟合曲线方程对系统可靠度进行预测。分析表明:煤层注水过程在失效部件的影响下,系统可靠度按照时间的四次多项式的规律变化。基于多层流模型的系统可靠性分析方法,可以在不同抽象层次上表达系统知识,有利于发现系统的薄弱环节,在对系统预测和设备维护管理中具有较高的应用价值。

关键词：可靠性多层流模型随时间失效煤层注水系统误差分析防尘

基于多层流模型的可靠性分析方法在核动力装置中的应用

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基于多层流模型的可靠性分析方法在核动力装置中的应用

作者：詹静哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

核动力装置是一个复杂的工业系统，具有复杂的人机界面、运行信息、动态特征和恶劣的运行环境，操纵员及时、正确的操作是保证核动力装置安全可靠运行的重要条件。为了有效减少人因失误的可能性，本文从可靠性分析的角度，进行了核动力... 详细信息

核动力装置是一个复杂的工业系统，具有复杂的人机界面、运行信息、动态特征和恶劣的运行环境，操纵员及时、正确的操作是保证核动力装置安全可靠运行的重要条件。为了有效减少人因失误的可能性，本文从可靠性分析的角度，进行了核动力装置操作导航系统中操纵员应急操作评价技术的研究。本文首先分析了人因失误对核动力装置安全性的影响，进行了核动力装置操作导航系统概念性设计。其次，由于故障树和Go法等现有可靠性分析方法的不足，提出了基于多层流模型的可靠性分析方法(MFMRA)，并通过算例给出了基于多层流模型的可靠性分析方法与Go法的异同。另外，根据操作导航系统的需求，对核动力装置一回路系统、停堆控制、安全降功率控制以及二回路主蒸汽系统等构建了多层流模型。最后，将基于多层流模型的可靠性分析方法作为操作导航系统的应急操作评价技术，对其数据结构、MFMRA计算流程、评价流程等进行了描述，并对蒸汽发生器U型管破裂事故进行了验证。本论文的工作为基于多层流模型的可靠性分析方法的研究奠定了基础，并为今后操纵员操作导航系统的开发以及计算机化的面向征兆的应急操作规程系统的开发起到一定的指导作用。

关键词：核动力装置多层流模型可靠性分析操作导航系统

基于多层流模型的矿井提升机可靠性分析及故障诊断的研究

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基于多层流模型的矿井提升机可靠性分析及故障诊断的研究

作者：张少民山东科技大学

学位级别：硕士

矿井提升机是用来运输物料、人员升降的设备,提升机的提升量决定了煤炭的生产量,一旦出现故障,就会影响煤炭的开采量。矿井提升机主要包括机械系统、液压系统和电控系统三大部分,每一组成部分又有各自复杂的内部结构,其中任何一个部分故... 详细信息

矿井提升机是用来运输物料、人员升降的设备,提升机的提升量决定了煤炭的生产量,一旦出现故障,就会影响煤炭的开采量。矿井提升机主要包括机械系统、液压系统和电控系统三大部分,每一组成部分又有各自复杂的内部结构,其中任何一个部分故障,都会对生产造成影响和经济损失。基于多层流模型的可靠性分析(MFMRA)方法可以将复杂的系统分解为不同的功能层,它与传统可靠性分析方法不同,它是以成功为导向的系统可靠性分析技术,可以直接对系统进行建模和仿真。通过MFMRA计算,得出系统各目标可靠度,并对系统进行评价。对警报信息进行分析,通过多层流模型的路径进行故障搜索,从而定位故障,达到故障诊断的目的。通过研究多层流模型(MFM)基本原理、建模方法和故障诊断的规则,将MFM应用于矿井提升机系统,分别对液压站和主回路进行MFM建模。应用MFMRA进行可靠性计算,得出了各个目标的可靠度,用GO法验证计算结果的正确性。引入时间点的概念,得出了液压站正常工作过程可靠度随时间的变化规律。建立了基于多层流模型的安全制动过程故障树和基于多层流模型的故障类型及影响分析(FMEA)。运用故障诊断的规则,建立了基于MFM的电控系统故障诊断分析过程,并且应用PSCAD电路模拟软件搭建了一个电力系统仿真模型,验证基于MFM故障诊断方法的正确性。最后应用C语言,开发了 MFM图形化建模平台,提高了 MFM建模的效率。本文从可靠性和故障诊断的角度,分别对提升机液压站和电控系统进行可靠性分析和故障诊断。一方面提高了提升机运行的安全可靠性,并可对系统运行状况进行预测,使其可以更好的实现安全生产;另一方面当发生故障时,可以快速的寻找出故障源,大大缩短了系统维修的时间。对保障煤矿安全生产以及提高提升机可靠性具有重大意义。

关键词：多层流模型矿井提升机液压站提升机电控系统可靠性故障诊断

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基于多层流模型的不确定性推理方法研究

基于多层流模型的不确定性推理方法研究

作者：王大桂哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

当核动力装置发生故障时，主控室操作员需要及时对故障进行诊断，根据系统的故障征兆，实现故障的定性、定位及定因。然而由于核动力装置系统庞大、结构复杂，并且运行过程可能受到外界环境的影响，因而设备故障及其所引发的故障征兆之... 详细信息

当核动力装置发生故障时，主控室操作员需要及时对故障进行诊断，根据系统的故障征兆，实现故障的定性、定位及定因。然而由于核动力装置系统庞大、结构复杂，并且运行过程可能受到外界环境的影响，因而设备故障及其所引发的故障征兆之间的因果关系通常非常复杂，同时存在许多随机的、模糊的和不确定的因素，包括从传感器采集到的系统运行信息的不确定性，诊断所使用的推理规则的不确定性等，都有可能影响故障诊断结果的正确性。论文在多层流模型（Multilevel Flow Models, MFM）建模方法的基础上，提出了一种不确定性推理方法，用于处理诊断规则的不确定性对故障诊断结果的影响，主要包括以下四个步骤：（1）创建系统多层流模型，并建立系统故障和功能状态之间的不确定因果关系和影响强度。（2）将多层流模型各功能状态按照其因果关系展开生成微因果树模型;（3）根据系统故障征兆，连接微因果树生成基于故障树的证据模型;（4）在证据模型的基础上，根据贝叶斯原理，计算给定故障征兆条件下各种故障原因的发生概率。为了验证方法的有效性，论文建立了压水堆核动力装置稳态功率运行下的多层流模型，分别对失水事故（LOCA）和蒸汽发生器传热管破裂事故（SGTR）等典型事故进行了定性和不确定性诊断，并将诊断结果进行了对比，结果表明：论文所提出的基于多层流模型的不确定性推理方法正确，诊断结果合理，可有效辅助操纵员进行深层次故障诊断。

关键词：故障诊断不确定性推理功能建模多层流模型核动力装置