基于α-截集三角模糊数和攻击树的CTCS网络安全风险评估方法

针对工业控制系统网络安全风险评估影响因素的不确定性和指标量化困难问题,提出一种基于模糊理论和攻击树的方法评估工业控制系统风险,并将它应用于中国列车控制系统(CTCS)的风险评估。首先,基于CTCS可能面临的网络安全威胁和系统自身的脆弱性建立攻击树模型,使用α-截集三角模糊数(TFN)计算攻击树叶节点和攻击路径的区间概率;其次,利用层次分析法(AHP)建立安全事件损失数学模型,最终得出风险评估值。实验结果表明,所提方法可以有效评估系统风险,预测攻击路径,降低主观因素对风险评估过程的影响,使评估结果更契合实际,为安全防护策略的选择提供参考和依据。

基于T-S模糊故障树的电厂烟气脱硫设备腐蚀失效检测

针对电厂烟气脱硫设备易发生腐蚀失效的问题,设计了基于T-S模糊故障树的电厂烟气脱硫设备腐蚀失效检测方法。利用石灰石-石膏湿法脱硫技术搭建电厂烟气脱硫设备模型,根据该模型搭建用于腐蚀失效检测的T-S模糊故障树模型,将腐蚀失效设为顶事件,腐蚀穿孔、腐蚀变形、腐蚀开裂与腐蚀生锈设为次要顶事件,内腐蚀、外腐蚀、拉应力过大与特定介质腐蚀设为底事件。通过分析不同事件的模糊数及事件描述,获取模糊可能性取值,以此判断腐蚀失效等级,完成电厂烟气脱硫设备腐蚀失效检测。实验结果表明:采用该方法可有效检测烟气脱硫设备的腐蚀失效等级,检测正确率在91%以上,精度高。

基于半监督学习标签传播-极端随机树算法的光伏阵列故障诊断及定位

对光伏阵列故障进行精确诊断和定位有助于提升光伏发电系统的可靠性。针对现有的诊断方法过度依赖大量有标签样本,难以同时兼顾故障类型诊断、故障定位及低成本等问题,将多传感器法与半监督学习算法相结合,构建了一种融合标签传播算法(label propagation,LP)和极端随机树(extra-trees,ET)的半监督学习算法LP-ET。为克服工程实际故障样本较少且往往缺失故障标签的问题,搭建了光伏阵列故障仿真模型获取样本,引入LP算法,基于少量含故障类型及定位信息的有标签故障样本,实现原始故障样本集全标注;继而引入ET模型,持续构建大量决策树形成极端随机树,采用多数投票机制(Bagging)获得故障类型及定位结果。实验结果表明,所提出的LP-ET模型可以在含有大比例未标注样本数据集情况下实现短路、断路、退化及遮阴故障的较高精度诊断,兼顾单组件及多组件故障,有效解决光伏阵列故障诊断及定位问题。

基于磁流体动力学的配电线路树-线早期故障仿真分析

为研究配电线路树-线早期故障中电弧的发展特性,基于磁流体动力学理论,建立树闪电弧仿真模型,研究树枝-导线的分离速度及自然风速对电弧发展的影响。研究结果表明,分离速度的增加使得电弧在同一时刻的最高温度由14 315.1K降低至13 591.6K,且电压波形的燃熄尖峰值升高,燃弧尖峰出现时刻延后,熄弧尖峰出现时刻提前;自然风将使得电弧拉长,并驱使弧根在导线和树枝表面移动,弧根在树枝表面的移动距离持续增加,而在导线表面的移动距离先增后减;随着风速的增加,电弧的温度迅速下降,持续时间缩短,在20m/s的风速下甚至不能持续一个工频周期。

10kV配电线路单相树线故障选相研究

针对配电网三相电压不平衡发生树-线故障难以准确判别故障相而引发山火的问题,提出了一种基于电压信号突变值和变化趋势相结合的选相方法。在传统三相电压平衡配电网单相接地故障选相理论基础上,搭建了10 kV单相树-线故障试验平台。首先,在中性点不接地、消弧线圈接地欠补偿和过补偿3种情况下进行了多种树木、不同残余电流单相树-线故障试验研究。然后,根据树-线故障时零序电压和各相电压幅值变化特征,定义了故障时刻及故障相识别码,建立了某一相电压有效值的幅值增加最大则其滞后相为故障相的判据。通过故障时刻前后0.1 s内的各相电压平均有效值改变大小对比及相应判据,将生成对应的识别码进行匹配,实现精确快速判别故障相。最后,通过试验验证该方法能够有效解决单相树-线故障相识别问题且不受电压不平衡影响,具有较好的工程应用价值。

基于故障树-层次分析法的槽车液化气泄漏事故致因分析

槽车运输是当前液化气外输的主要方式之一,液化气接收站内槽车发生泄漏事故是常见现象。为明确槽车液化气泄漏事故发生的根本原因,采用故障树-层次分析法对槽车液化气泄漏事件发生的主要影响因素进行量化描述和分析,利用层次分析法,通过Matlab软件计算各影响因素的重要度分值。分析结果表明,重要度分值排在前三位的是未及时发现问题、操作失误、未及时检修管线系统,三者均为人的不安全行为因素。此结果与现实中槽车液化气泄漏事件发生的原因调查结果相一致,该方法可为液化气泄漏事故防控提供借鉴。

上海城市燃气输配管网失效模糊故障树分析法

采用故障树法,对引起上海城市燃气输配管网失效的各个因素进行系统分析,建立上海城市燃气输配管网失效故障树.通过该故障树的定性分析,可得引起管网失效的27个最小割集;通过定量分析,则可以计算其顶事件的发生概率及进行底事件的重要度分析.采用专家调查和模糊集理论相结合的方法,评估故障树底事件发生概率的模糊性,并以上海城市燃气输配管网故障树系统中的“杂质堵塞”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为0.0048.

模糊故障树分析方法

传统的故障树分析方法没有考虑事件发生概率的模糊性，为了克服这一缺点，本文用正态模糊数来描述故障树中底事件的模糊概率，导出具有普遍性的顶事件模糊概率和底事件模糊概率重要度的简单计算公式，并分析它们的误差。结果表明，这些公式具有很高的精度，具有工程实用价值。

埋地输气管道腐蚀故障树模糊分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析,建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树,结合管道腐蚀破坏机理和故障树模糊分析原理,分析导致管道腐蚀产生的因素,得到模糊故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素。通过算例分析表明该方法具有较大的灵活性和适应性,更加符合工程实际,是对传统故障树分析方法的进一步完善。

船舶搁浅概率的模糊事件树分析

针对常规事件树不能考虑基本事件发生概率的不确定性这一现状 ,通过引入模糊集的概念 ,将常规事件树中基本事件的发生概率模糊化 ,推导了模糊事件树的相关算法 .采用模糊事件树方法得到船舶搁浅的模糊概率 ,并进行了敏感性分析 ,确认减小船舶搁浅事故发生概率的相关措施 .与常规事件树方法的计算结果比较表明 ,模糊事件树方法不仅能达到常规方法的分析目的 ,而且有助于了解船舶搁浅的发生可能性的分布规律 。

上海火电600 MW汽轮-发电机组故障树的建立和分析

对由上海电气电站设备有限公司生产的600 MW机组在中国各电厂运行的事故记录进行分析,应用故障矩阵,通过全电站内汽轮机-发电机二大主机各故障部件、事故发生电厂和故障原因归类等5个层次,建立全部机组、全年发生事故的故障树,形成数字化、形象化、完整化的一种表达方式。

基于不确定性分析的模糊故障树的模糊数选择

在分析故障树顶事件的概率不确定性的来源和传递性的基础上,阐述了模糊故障树中用模糊数表征事件模糊性的方法,并利用模糊集合模糊度的概念从模糊不确定性的角度出发就常用的模糊数类型的选择进行了分析.

补偿模糊神经网络在故障树分析中的应用研究

将补偿模糊神经网络用于故障树分析中的研究,建立了故障树顶事件失效模糊概率计算的补偿模糊神经网络模型,给出了应用实例.结果表明,将补偿模糊神经网络用于故障树分析是可行的,其计算更为方便,结果更为精确.

改进的模糊故障树在农村BOT项目风险评估中的应用

传统模糊-故障树模型的建立基于两个假设:(1)底事件之间相互独立;(2)下层事件与上层事件只通过逻辑与门或逻辑非门连接起来。这样的假设对于农村BOT项目评估来说并不现实,故本文引入条件概率和专家评价置信度对风险事件进行描述,提出了改进的模糊-故障树模型。本研究从项目公司角度,以土地征收延迟风险为例,用传统和改进模糊-故障树模型分析风险发生的概率及其主要原因。实例验证,改进的模糊-故障树量化了不确定性风险因素,提高了缺乏历史数据的农村BOT项目风险评估的效果。

基于优化故障树模型的液压机械可靠性评估

针对现有液压机械可靠性评估方法存在的评估时间过长、评估结果精度较差等问题,提出基于优化故障树模型的可靠性评估方法。确定液压机械全部故障类型及逻辑关系,建立液压机械故障树模型,采用T-S模糊门取代逻辑门优化故障树模型。利用层次分析法(AHP)测定中间事件重要度,应用T-S模糊门规则对底事件故障概率与模糊数进行设定与计算,获取液压机械故障概率,从而计算出液压机械可靠性评估结果。实验结果显示:该方法的评估时间为4.8 s,液压机械可靠性评估结果与实际结果相同。

模糊故障树分析方法新探

应用模糊数学的基本概念和方法,在经典故障树分析方法的基础上将模糊集合理论引入其中,将普通事件拓展为模糊事件,给出了模糊故障树的概念,并且对模糊故障树进行了定性和定量分析。最后给出应用实例。

基于模糊Bow-tie模型的城镇燃气管道泄漏定量风险评价

燃气管道事故一旦发生后果大多比较严重。为全面分析燃气管道风险的前因后果,确定重点维护和监控的管段区域,引入了Bow-tie模型,将管道泄漏的故障树与事件树统一到一起对燃气管道进行定量风险评价。采用模糊集相关理论与专家评价相结合的方法得出管道泄漏的模糊可能值;然后基于模糊层次分析法确定管道泄漏后果因素的权重系数;再通过矩阵乘法求得泄漏后果值。以某段燃气管线为案例,全面识别出各风险因素,量化得到管道各泄漏后果事件的风险值。实际应用结果表明:①该方法可快速合理地评判出管道系统的相对风险大小;②三角模糊数与层次分析法的应用减少了传统评价中主观及模糊因素产生的评价偏差,使得评价结果更接近客观实际;③依据评价结果制订有针对性的预防维护措施,能够实现有限维护资源的合理配置,保障燃气管道的安全可靠运行。

基于模糊故障树的运输机风险分析

本文针对航空器运行风险,提出采用故障树分析方法,并引入了模糊数学的理论对概率进行模糊化处理的观点。在民航运输运行风险控制行业起到作用。如付诸现实将产生强化风险管控能力,减小事故发生概率的经济效益。

催化裂化反应再生系统故障树模型及操作工艺失常状态分析

反应 再生系统是影响催化裂化装置安全和经济效益的关键因素 ,文中采用故障树分析方法 ,建立反应 再生系统故障树模型 ,并对其操作工艺失常状态进行了可靠性分析 ,得到引起反应 再生系统非正常运行状态的关键影响因素和薄弱环节。并根据该故障树模型的特点 ,给出系统长周期可靠运行的改进措施。

Profust故障树建模与分析

实际中普遍存在的有显著渐近失效行为的系统 ,难以用经典故障树加以分析 ,于是 ,以“模糊事件的普通概率”这一理论为基础 ,建立了Profust故障树模型 ,并进行了部分定量分析 。