面向流程工业系统的关键攻击步骤识别

流程工业系统面临愈来愈多的威胁,基于攻击图的关键攻击步骤识别方法能够主动识别系统威胁,提高系统安全性。然而现有方法未考虑流程工业系统层次结构、工艺执行、事故危害等特征,无法全面准确衡量系统安全情况。为此,提出一种基于混合攻击图的关键攻击步骤识别方法,通过对攻击步骤重要性程度进行排序,实现面向流程工业系统的关键攻击步骤识别。首先,构建混合攻击图识别攻击者可能采取的攻击步骤,克服传统攻击图构建方法对网络可达性的依赖。其次,综合流程工业系统特征量化攻击期望,改进接近和介数中心性指标,以捕捉混合攻击图中的攻击路径信息,同时提出边期望中心性实现节点连接边的重要性度量。最后,改进多属性决策方法实现关键攻击步骤识别。实验分析表明,所提方法能够较全面地识别系统潜在威胁,合理衡量攻击步骤节点及连接边的重要性,有效识别流程工业系统场景中的关键攻击步骤。

工业系统数据采集技术分析与设计

为了提高工业生产的效率、降低生产成本、保障相关的生产安全,对工业系统数据采集技术进行了分析并且对数据采集以及数据组态技术进行了总结。提出基于supOS工业系统以及终端软件(采集器软件),实现了用于多元异构数据的接入和预处理。再根据不同系统的数据特性,用相同数据框架和接入不同的驱动实现对多元数据处理,并且用相同数据协议进行数据上报。在supOS平台上通过使用对象化模型(如设备、人员、物料和产品等),将多种来源的数据根据用户需要进行一定的处理以及分析,提供实时数据的监控以及相关的远程控制服务。

机器人运动规划算法在工业系统中的应用研究

该文深入探讨了机器人运动规划算法在工业系统中的实际应用,包括基础理论、制造业特定需求以及算法的详细分类与对比分析,重点聚焦于算法在工业自动化生产线与仓储物流系统中的应用,以在确保安全性的同时,实现效能的最大化。

电气自动化控制技术在工业系统中的应用研究

随着国家的快速发展,工业工程迎来了空前的发展契机,其在制造业中的地位越来越重要,电力自动控制技术已经被越来越多的人使用。电力自动控制在工业系统中的运用,对提高企业的生产效率、减少企业的生产成本、提高企业的经济和社会效益具有重要意义。尽管电力自动控制在国内的各个行业都得到了越来越多地使用,但是从目前的行业发展情况来看,电力自动控制在国内的行业中仍然有着相当大的发展空间和空间。有关部门的工作人员必须对电力自动控制技术进行全面地认识和熟练,让电力自动控制技术在整个行业中得到全面地运用,从而使国家产业的品质和水平得到提高。

热能回收技术在工业系统中的优化研究

文章综述了热能回收技术在工业系统中的应用和优化策略。首先介绍了热能回收技术的概述、原理及其在钢铁、水泥、石油化工等行业中的应用情况。详细探讨了提高热交换器效率、回收温度级的优化、热泵技术应用、系统集成与模拟优化以及自适应控制与实时监控等优化策略。热能回收技术不仅有助于提升工业生产效率,还是实现能源可持续使用和环境保护的重要技术手段。实时数据分析和先进的控制技术,可以显著提高工业系统的能效和可靠性,同时减少维护成本和环境影响。

多产品工业系统的能值分析

介绍了起源于生态领域的能值分析方法.为了扩展能值分析方法的应用范围,根据能值分析的基本思想,并以能量守恒和能值守恒为依据,建立了多产品工业系统能值分析模型.将能量分率作为分配系数,提出了评价多产品工业系统的评价指标:共生指数.为了获得对比结果,还对相应的单产物系统提出了数均指数.若共生指数优于数均指数,则多产品联产系统优于单产系统.通过垃圾焚烧热电联产方案的能值分析,验证了多产品的能值分析模型.并与常规燃煤热电联产系统进行了比较,以说明能值分析方法的优势.

基于复杂网络理论的流程工业系统安全性分析

以复杂网络理论为基础,通过对流程工业系统的结构脆弱性分析,提出了一种新的系统安全性评估方法.通过构建流程工业系统网络模型、分析其拓扑结构特性和固有特征,建立了基于复杂网络特性的连锁故障模型,用该模型对网络中故障点所引起的级联效应进行了分析,并对连锁故障的严重程度进行了仿真.以田纳西-伊斯曼化工过程为例,对所提出的方法进行了分析验证,结果表明,该方法可以从复杂网络角度分析和理解系统连锁故障的本质,识别系统中的关键点和脆弱点,为安全控制和故障预防系统的合理设计提供了依据.

生态工业系统的综合评价

文章根据生态工业系统评价指标体系设计的原则和方法,建立了一个详细的评价体系。然后探讨评价指标和准则的权重系数的确定以及指标价值量化的方法,最后讨论了系统的综合评价。

城市水工业系统泵站优化调度问题建模方法研究

针对常用泵站效率优化模型的不足 ,提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差模型 .对比研究了用于城市水工业系统泵站优化调度的最小流量偏差模型和最小轴功率模型 ,结合大量仿真实验 ,较系统地总结了二者的特点及其适用范围 .研究结果表明 :流量偏差优化模型比最小轴功率优化模型在工程实用性方面具有更大的优势 。

生态工业系统集成方法及应用

本文主要介绍清华大学生态工业研究中心在生态工业系统规划与研究过程中所提出和运用的一些理论和方法,以及一些应用的实例,重点介绍生态工业系统的物质集成、水系统集成、能量集成和信息集成方法,其中物质集成方法包括产品体系规划、元素集成、生态工业物质链构建、多层面生命周期评价与产品结构优化几个方面。

我国生态工业系统稳定性的结构型因素实证研究

在查阅国内外大量文献的基础上,提出了5个可能影响我国生态工业系统稳定性的结构型因素假设:关键种企业、成员距离、成员相互依赖程度、成员多样性、领导因素.并在全国47个生态工业系统进行统计实证研究加以证实.数据相关分析和回归分析结果表明:强有力的系统内部关键种企业、较少的成员交流障碍、较近的成员空间距离、多样化的成员企业主营业务等4个因素对我国生态工业系统稳定性有显著影响.对我国生态工业系统的发展提出了相应的政府决策建议.

复杂工业系统中班组人因失误分析

在复杂工业系统中 ,人因可靠性分析 (HRA)是预防和减少人因失误的有效方法。人在复杂工业系统中的生产活动 ,往往是由组织中班组成员集体完成的 ,完整的HRA必须充分考虑班组人误的产生。班组人误的产生有其自身的规律 ,如何合理地定义人员行为形成因子 (PSFs)是班组人因失误分析的难点 ,也是班组人因失误分析的重要手段 ,被广泛应用在核电厂 ,航空和造船工业领域的事故分析中。笔者详细分析和探讨了班组人因失误的定义、产生过程及相关的人的行为形成因子 ,以期能使大规模工业系统中的人因失误分析更加合理和完善。

纯滞后工业系统的复合模糊控制

提出一种解决纯滞后系统控制问题的复合模糊控制方法,即设计一种复合模糊控制器,当系统处于过渡过程时采用模糊控制,进入稳态过程,如有稳态误差则采用PI控制,消除稳态误差后,再切换到模糊控制.仿真及试验结果均支持推导与分析.

用电压源型高压直流输电解决高压电网中工业系统引起的电能质量问题

为解决高压电网中工业系统引起的的电能质量问题,文章采用电压源型高压直流输电方式向工业系统供电,设计了可隔离谐波、进行功率和频率调节的电压源型高压直流换流站的控制器,并运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了由VSC-HVDC供电的工业系统模型,仿真实验验证了上述供电方式和控制器的正确性和有效性,表明采用电压源高压直流供电方式能有效解决高压电网中工业系统引起的电能质量问题,且控制方式灵活、简单。

生态工业系统——一个开放的复杂巨系统

工业生态学是一门新兴的学科,在该理论指导下形成的生态工业系统建设已开始成为世界工业发展的主体。这篇文章从系统学的角度出发,剖析并揭示了生态工业系统的本质,指出生态工业系统是开放的复杂巨系统,它具有一切复杂巨系统的特点:开放性、复杂性、进化与涌现性、层次性和巨量性等。然后从开放性的角度出发,利用综合集成研讨厅体系的思想,把智能控制技术、响应曲面方法和实验设计综合在非线性多目标决策支持系统的框架中,提出了一个新的设计生态工业系统的方法。

生态工业系统评价

基于工业生态学原理,根据生态工业系统的特点,提出了以经济、环境和结构三方面来反映系统发展程度的评价体系.在此基础上,本研究提出了一系列的评价指标,如:生态生产力指数、消耗指数、环境影响指数、系统耦合度等,通过对指标的综合得到了经济发展度、环境协调度和结构耦合度3个生态工业系统发展程度的综合评价指标.为了全面反映系统的发展特性,提出了差异性的概念,用以反映系统的发展均衡程度.应用这些评价指标对拥有3条高度耦合产业链的鲁北生态工业系统的4个发展阶段进行了研究,结果表明,本研究构建的生态工业系统评价指标能够准确地反映系统的发展状态,指明系统的发展方向.

复杂工业系统中人因失误根本原因分析

在现代大规模复杂人 -机 -环境系统中 ,人因失误诱发的故障或事件呈上升趋势。人因事件的根本原因分析 ,对于防范复杂系统中事故的发生是非常必要的。人因事件根本原因的分析包括 :需要分析的人因事件的确定 ;对事实进行调查 ,分析调查结果 ;确定根本原因 ;制定纠正措施 ;完成最终报告。人因事件的分析最终需要找出失效屏障并提出修补的方法 ,笔者采用事件与原因因子分析技术来进行分析。在分析过程中 ,需要绘出事件和原因因子图 (E&CF图 ) ,而E&CF图可以显示出从开始到结束全过程中事件发生的正确次序 ,通常包括失效屏障 ,预先存在的条件、次级事件、不恰当的动作和形成事件的原因因子。形成人因事件的原因因子在复杂工业系统中 ,可以分成 12个部分。笔者给出了核电厂蒸汽发生器 (SG)主给水阀门泄漏的人因事件的分析实例 ,确认了该实例中失效的屏障和事件的根本原因并提出了纠正措施。

水工业系统的优化调度及其遗传算法求解

讨论了水工业系统优化调度的基本问题和国内外研究现状。重点探讨了水工业系统水厂泵群机组的优化调度问题,建立了相应的数学模型。在用遗传算法求解模型的过程中,通过改进变量编码策略,缩小搜索空间,有效地提高了算法求解速度。与经典非线性规划约束变尺度算法相比,仿真实验表明了遗传算法的优越性。最后,给出了水工业系统优化调度计算机监控系统的应用实例。

生态工业系统研究述评与展望

从生态工业系统模型、特征、分类、实施途径以及生态工业系统与清洁生产关系等方面述评了国内外生态工业系统的研究进展,指出目前国内外研究仅停留在传统产业园区的生态建设上,未来的发展趋势是在工业城镇或更广泛区域构建社会利益相关者(包括政府、企业、社区)共同参与的生态工业系统,并强调注重环境管理工具和高新技术产业在生态工业发展中的作用,以期为生态城市建设战略的研究奠定一定的基础。

拓展的能值指标用于评价工业系统可持续性的研究

在考虑废物循环、废物处理和污染物排放影响的基础上,提出拓展的能值指标体系用于评价工业系统的可持续性。以攀枝花某硫酸生产企业为案例,运用传统能值指标体系和拓展的指标体系对其废物处理前后的可持续性进行了分析。按照传统能值指标体系,废物处理前的能值产出率(EYR)、环境负荷率(ELR)和能值可持续指标(ESI)分别为7.98、13.02和0.61,废物处理后分别为5.651、3.90和0.40;按照拓展的指标体系,污染物处理前的EYR、ELR和ESI分别为8.49、4.97和1.71,废物处理后这3个指标分别为6.27、5.27和1.19。结果表明,拓展的能值指标体系得出的可持续性高于传统指标,其原因在于拓展的指标体系考虑了废物的回用、废物的处理和污染物排放的综合影响,因此拓展的能值指标用于评价工业系统的可持续性更合理;按照拓展的能值指标结果,废物回用有助于提高其可持续性;现有的排污收费制度不能有效地促进排污企业的污染防治;不恰当的末端治理技术可能降低工业系统的可持续性。因此,政府相关部门在对有关末端治理方案进行综合评价的基础上应对现有的排污收费制度作相应的调整,以提高企业治污的积极性;工业系统应通过废物的资源化利用,以及在对环境效益和经济效益进行综合评价的基础上选择合适的治污技术和工艺,以提高其可持续性。