电力调控运行中的电网安全性分析与改善

电力系统的稳定运行,如同社会秩序一般,维护它的安全关乎其生死存亡。本文理清了电力系统的安全关键点,是在塑造一个更安全、更稳定的电力环境。首要的工作便是理科电力系统的安全走向,建设一套评估电力系统安全性的评价模型,就如同明白一只钟表的走向,便能掌握时间的规律一般,使人对电力系统的控制更加得心应手。电网安全的问题在电力市场日趋繁杂的环境中显得尤为重要,本文从电力调控运行的视角对其进行分析,提出了解决这一问题的新方略,如同人们巧妙的解决生活中的难题一样,提升电力系统的安全是在实名电力系统的稳定,不断优化、迭代才是关键。这篇文章并不反倒,也给那些钻研电力市场改革的人们开出了一剂良药。研究量的进步在推进电力系统的运行和管理中提供了理论支柱。

基于模型的安全性分析技术研究

基于模型的安全性分析技术(MBSA)经过十余年发展,其理论基础和工程应用技术已日趋成熟。首先阐述了传统的安全性分析技术存在的不足,分析了MBSA的技术优势;然后结合传统系统安全性分析流程,初步构建了基于模型的安全性建模与分析流程,最后给出了MBSA分析技术在飞机研制过程中的安全性评估案例。结果表明:MBSA可以解决传统安全性分析中飞机级安全性评估不足以及安全性分析结果正确性得不到客观保证的问题。

引信安全性模型的建立

引信安全性模型是为预计或估算引信的安全性所建立的可靠性框图和数学模型,本文根据引信安全系统的三种基本结构,建立了发射周期前,发射周期内和安全距离内防止引信解除保险和防止引信作用的安全性模型.引信安全性模型的建立对定量分配、估算和评估引信系统的可靠性具有重要意义.

采动区输电铁塔安全性模糊综合评价模型研究

采动区输电铁塔在地表变形的作用下,会产生附加应力及倾斜变形,存在倒塔风险,进而影响整条架空输电线路的安全运行,因此对采动区已变形输电铁塔进行安全性评价具有重要意义.以应用于采空区的某500 kV输电铁塔为例,首先对不同地表变形条件下的输电铁塔进行有限元数值模拟,通过分析计算结果获取多种条件下塔脚变形限值;然后基于模糊综合评价理论,建立了安全性评价指标体系,确定了评价等级隶属度;最终提出了应用于不同地表变形阶段,输电铁塔单因素和多因素安全性模糊综合评价模型.通过把安全性模糊综合评价模型应用于某一工程实例,验证了该模型的正确性和适用性.

基于Petri网的城市轨道交通车辆子系统运营安全性模型

本文提出了一种可用于分析城市轨道交通系统安全性的Petri网建模方法,将其用于轨道交通车辆运营安全性建模。该模型利用面向对象方法,将轨道交通车辆子系统分为三个对象处理模块,各个对象类之间通过消息库所连接,从而形成较完整的车辆子系统运营安全模型。

面向雷达图像分类模型的两步式对抗样本检测技术

深度学习技术极大地提高了雷达图像目标分类的精度,但由于神经网络自身的脆弱性使得雷达图像分类系统的安全性受到威胁。本文对雷达对抗样本的攻击性及雷达对抗样本与原始样本在频率域上的差异性进行了分析,并在此基础上,提出了两步式雷达对抗样本检测技术来提升雷达分类模型的安全性。首先基于频率域对输入的雷达图像进行第1步对抗样本检测,分离出对抗样本,然后将剩下的图像分别送入到一个经过对抗训练的模型和一个未经过对抗训练的模型进行第2次对抗样本检测。通过这种两步式的检测方法,可以有效地检测出对抗样本,检测成功率不低于95.73%,有效提升了雷达分类模型的安全性。

产品开发安全性能力成熟度模型

产品开发安全性能力成熟度模型是为了评价和改进组织提供安全关键产品的能力而开发的一种成熟度模型。在介绍组成安全性能力成熟度模型的两个过程域的基础上,给出了改进组织开发安全关键产品能力的安全性特定实践;讨论了安全性能力成熟度模型与产品开发能力成熟度模型,以及与安全性标准之间的关系;给出了使用安全性能力成熟度模型需要注意的事项。

基于模型的飞控系统安全性分析研究

针对飞控系统安全性分析问题,提出一种基于系统拓展模型(extended system model,ESM)的安全性分析方法。首先,运用Simulink建立系统名义模型。然后,对名义模型进行故障注入,得到系统扩展模型,观察故障情况下的系统响应并对系统进行安全性分析。最后,选取操纵舵面系统(副翼/方向舵)为例。结果表明,系统故障拓展模型使得模型保持完整性和一致性,能够模拟系统故障多状态模式,保证了安全性分析结果的准确性和完整性。

铁路物流信息共享平台的安全性评价模型

安全性是铁路物流健康有序发展的一个重要性能指标。然而,铁路物流信息安全一直未得到应有的关注。本文针对我国铁路物流信息安全问题,借助于ISO1779所提出的信息安全技术框架,建立起基于模糊综合评价法的铁路物流信息共享平台安全性评价模型,为现有的铁路信息系统提供一定的安全性评估准则。

视觉类次任务驾驶安全性预测模型

为了建立一种视觉类次任务驾驶安全性预测模型,实现对驾驶人执行视觉类次任务时的行车安全进行预测,设计并进行了城际高速公路场景中三种视觉类次任务驾驶试验;以眼球运动状态参数集和车身行驶状态参数集为安全评价指标,使用模糊层次分析法(F-AHP)计算得到测试驾驶人的安全评价数字等级;以此为基础,利用BP神经网络建立视觉类次任务驾驶安全性预测模型,以30名测试驾驶人的评价指标数据作为神经网络的输入训练样本、安全评价数字等级作为神经网络的输出训练样本,调试网络参数直至满足本研究的精度需要;最后,使用其余10名测试驾驶人的数据对模型进行适用性测试。研究结果表明,在操作车载收音机、发信息以及操作触摸屏设备这三种次任务情境下,本预测模型的适用性较好,可以比较准确的实现对驾驶人安全等级的预测。

基于模型的初步飞机安全性分析方法研究

安全性工作是航空装备研制过程中的重要内容,针对目前国内航空装备安全性工作,分析了工作中存在的安全性工作与飞机级架构设计、飞机级和系统级安全性工作脱节的问题。结合航空型号工作中飞机级安全性工作的大工作量、迭代更改多等现状,引入了国内外军民机安全性工作研究和应用的最新趋势,应用基于模型的系统工程(MBSE)思想对基于模型的初步飞机安全性分析方法和过程进行了研究,给出了开展初步飞机级安全性工作的具体步骤,并通过实例演示了方法的应用过程和结果,证明了研究成果能够完整地将飞机级和系统级的安全性工作进行有效串联,有力地支撑型号后续系统级的安全性工作。

一种安全性关键软件的评估模型

安全性关键软件影响生命财产安全,必须有定量评估模型来反映此类软件的安全性。传统安全性定量评估通过改进可靠性模型并将软件看作整体评估,而未探究软件失效本质,不能很好地评估软件行为安全性。为此,基于软件失效本质及对安全性关键场景的研究,提出软件交互行为模型,给出从各软件运行条件的关系中构造交互模式依赖图的方法,设计基于软件过程行为的安全性评估模型。实例分析表明,该模型能识别出所有软件过程行为及其发生率、失效率,为每个过程行为赋予风险指数,并计算得到整体的软件风险指数。

面向端到端溯源攻击对手的Tor安全性模型

Tor匿名通信系统在全球范围内被广泛部署与使用,但其抵御溯源攻击的能力有待进一步建模分析。为精确衡量Tor用户在端到端溯源攻击下的安全性,综合Tor节点选择算法、用户使用模式、溯源攻击对手能力等要素,建立针对端到端溯源攻击对手的Tor安全性模型。经实验验证与分析结果表明,该模型可在统计意义下较精确计算对手捕获通信链路的概率及次数,以此衡量不同端到端溯源攻击对手对用户安全性的破坏程度。

基于模型的民机运营阶段失效评估方法研究

基于模型的安全性分析(model-based safety analysis,简称MBSA)方法自提出至今,已经日益成熟,更适用于复杂的民机系统。在当前研究和ARP4761A草案的基础上,运用MBSA方法开展民机在运营阶段的失效评估方法研究,其相较传统方法,将运营数据、功能失效和设备故障集合进同一个模型中,更便于开展运行失效评估。首先,定义运行失效评估模型基本元素,梳理模型构建流程,基于Simulink建立包含失效模块的设备级、系统级和飞机级模型。之后,选择某型号飞机外部照明子系统构建模型,利用某机队运营阶段的运行数据开展算例分析。结果表明,基于模型的失效评估与故障树计算结果误差在可接受范围内,同时开展失效模式与影响分析(failure mode and effect analysis,简称FMEA),利用运行数据计算和仿真得到丧失着陆照明功能危险的发生概率,30次仿真结果表明基于运行数据的发生概率在设计值附近波动,整体略大于设计值,但仍满足安全性要求。

基于模型检查的民用飞机飞控系统安全性评估

在以大型民机为代表的安全关键系统研制中,系统复杂度的提升极大地降低了依赖设计人员经验的传统安全性评估手段的效率与有效性,并带来了反复迭代困难等问题,基于模型的安全性评估方法(MBSA)能够显著降低研制过程的分析复杂度,提高安全性评估的工作效率。民机系统安全性评估指南ARP 4761A中也增加了MBSA相关的安全性评估工作。阐述了利用有限状态机与时态逻辑构建形式化安全性模型,开展安全性评估的基本原理,详细的分析过程及定义安全属性的方法,并以某民用飞机为对象,建立飞控系统副翼控制功能的SMV形式化模型,定义了副翼控制功能的形式化安全性需求,给出了基于形式模型的安全性属性验证评估案例,证明了基于形式化方法的安全性评估在民机系统安全性工作中的可行性。

基于安全熵的访问控制模型量化分析方法

针对访问控制模型的量化分析问题,提出基于安全熵的安全性量化分析方法。结合信息论有关知识引入安全熵概念,基于安全熵对模型的安全性进行定义;应用该方法对BLP等经典安全模型进行了量化分析,验证了该方法的实用性,并指出了访问控制模型和BLP模型对非授权间接访问防护方面的不足。实验结果表明,该方法适用于访问控制模型的安全性度量以及系统的访问控制能力评估。

Web Service安全性模型及规范的研究

Web服务为各种应用程序提供了全新的交互方式。当Web服务技术涌现在主流IT产业中,它的安全性显得尤为重要。本文描述了为解决Web服务环境中的安全性问题而提议的Web服务安全性模型,还描述了一组用于实现该模型的规范,这些规范保护了Web服务的完整性、机密性和安全性。

VR全景视频渲染输出安全性自动评价模型

解决当前模型相对误差较大以及评价耗时较长的问题,设计并提出一种VR全景视频渲染输出安全性自动评价模型。结合感知重要性度量提取VR全景视频特征;通过重要性排列结果获取VR全景视频的感知信息以及重要性度量;计算失真视频与参考感知视频的差异,获取VR全景视频渲染输出过程中的失真度量以及质量值,结合计算结果完成VR全景视频渲染输出安全性自动评价模型的构建。仿真实验结果表明,所提模型能够有效降低相对误差,评价耗时较低。通过随机神经网络训练模型,以达到最终视频输出安全性自动评价的目的。

复杂系统安全性建模、分析、控制与仿真研究

复杂系统安全性的分析与控制要解决复杂系统危险源识别、不安全动作分析、危险致因因素识别、控制策略制定等任务,是一个包括系统建模、行为分析、控制作用设计以及系统仿真模拟等在内的复杂动态迭代过程。以系统安全性为主题,用系统思维方式来研究复杂系统安全性建模、安全性分析、安全性控制等问题。通过比较传统模型和系统思维模型,指出采用FRAM、STAMP等事故模型的必然性。通过比较传统分析和系统思维分析,指出采用FRAM、STPA等分析方法的优越性。依据复杂系统的安全性模型与分析需求,提出复杂系统安全性仿真系统整体架构和基于模型偏离与机器学习的安全性仿真方法,指出仿真方法在安全性分析中的重要作用。

不同分离方式下AUV载荷分离运动的安全性分析

考虑到分离运动中载荷与运载体之间的相互影响,建立了在不同分离方式下具有同一形式的多刚体运动方程,基于分离后载荷与运载体之间的距离理论,提出了一种分离安全度模型,对不同分离方式下的分离安全性进行了定量分析。结果表明,当运载体为正浮力且无控时,采用推冲分离方式进行分离不会发生碰撞,且在一定条件下较重力解脱方式为优。