基于模糊Petri网的引航员作业舒适度评价

为提高引航员的作业舒适度,提出一种基于模糊Petri网(FPN)的模糊推理算法(FRA)下的组合评价方法。首先,针对作业舒适度影响因子的不确定性信息,建立多因素耦合的FPN拓扑结构;然后,采用博弈论组合赋权法确定最优组合权重,提出融合层间相关性判断临界重要性、层次分析法和FRA,建立基于主客观权重的FRA,通过迭代求解库所可信度和状态矩阵;最后,结合上海港船舶引航的场景数据,基于FPN的FRA应用,评价引航员作业舒适度。结果表明:环境与引航设备是影响其作业舒适度的关键因素,冬季和夏季的引航作业舒适度评价等级对应“较不舒适”,其中,5月份为“较舒适”。所提方法充分体现系统舒适度影响因素的耦合特性。

一种分层模糊Petri网风险评估方法

针对传统模糊Petri网在对不确定环境下的专家系统的知识表示与推理时无法兼顾不确定知识的模糊性与随机性、在复杂的故障情况下故障的因果关系表达不清晰、定量推理计算时缺乏层次性、不能局部求解的问题,构建一种基于云模型的分层模糊Petri网以加强模糊Petri网的知识表示能力和提高推理过程的计算效率。利用专家知识和Petri网层次分解原则将系统故障模式和故障原因之间的因果关系进行建模,使故障建模更具结构性,计算更加灵活;应用云模型处理知识的模糊性和不确定性;通过合理考虑局部权重和全局权重,结合Petri网层次分解原则和云聚合算子给出相应的推理算法。实例验证表明,所提方法能够有效对系统进行风险评估,且在知识表示和推理方面优于其他方法。

基于毕达哥拉斯模糊概率Petri网的FPSO单点关键部件风险评估

为准确对FPSO单点系泊系统关键部件进行风险评估,通过产生式规则建立概率Petri网络模型,基于德尔菲法的结构熵权法确定专家权重,并引入毕达哥拉斯模糊集理论收集、聚合专家意见得到基本事件的模糊可能性得分和模糊失效概率,利用概率推理算法迭代出最终的失效概率,并进行基本事件重要度分析。实例分析结果表明,引起单点系泊系统发生失效的主要因素有电滑环电刷磨损、电滑环负载电流较高、液滑环结构物晃动冲击、液滑环润滑不充分、电滑环电压过高击穿等。针对主要风险因素提出预防和控制措施,能够保障系统安全正常地运转。

融合PSO-模糊Petri网的室内燃气泄漏风险研究

近年来室内燃气事故多发,而燃气用户风险意识淡薄、户内安全检查难度大。针对现行室内燃气安全管理技术多为静态主观评估的局限性,构建了基于模糊Petri网(Fuzzy Petri Net,FPN)的风险计算规则,提出了结合粒子群优化算法(Particles Swarm Optimization,PSO)和FPN的室内燃气泄漏动态风险评估模型。首先,应用Petri网的直观图像描述和异步并发处理能力建立室内燃气泄漏事故风险演化的拓扑结构模型,借助FPN的模糊推理能力处理风险传播的不确定性;然后,根据燃气运维数据,融合PSO动态更新初始参数,提高风险评估的准确性。结果表明,基于PSO-FPN的室内风险评估方法可弱化燃气公司安检人员分析的主观不确定性,更为准确地量化风险因子演化过程,实现室内燃气泄漏风险的动态分析,有效支持户内燃气泄漏风险管控。

基于模糊Petri网和马尔科夫链理论的水电厂设备故障应急响应模型

为保证水电厂设备安全,避免因故障导致意外事故,基于模糊Petri网和马尔科夫链理论设计水电厂设备故障应急响应模型。确定加权因子命题阈值,结合传感器收集的初始信号,在滤波器的作用下还原信号特征,基于模糊Petri网提取水电厂设备故障特征。设计故障分类器,建立概率转移矩阵,设置概率转移矩阵的条件,面对动态解码,给定模型参数,计算马尔可夫模型下的连续变量密度函数,修正比例因子的状态系数,得到设备故障分类结果。建立设备故障应急响应模型,输出设备故障状态下的应急响应结果。实验结果显示,该模型在四种故障类型中的分类精度分别为98.8%、98.6%、98.7%、98.8%,可见该模型分类精度较好。

基于多源信息的延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型

提出一种基于电气量判据、保护判据和断路器判据,并能够计及这3类判据时序属性的多源信息延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障前后的电力网络拓扑以确定可疑故障元件。之后,采用反向推理寻径法识别故障元件动作可能路径,并在此基础上构造加权模糊Petri网故障诊断模型来确定故障元件;该模型能够计及故障电气量及其时序属性、元件故障和保护动作之间、保护动作和断路器跳闸之间的延时约束以及保护和断路器动作不确定性,且诊断推理全程采用矩阵运算来实现。在上述基础上,采用逆向推理判断警报信息的完整性和正确性,识别出误动或拒动的保护与断路器。最后,用IEEE 39节点系统和贵州兴仁变电站实际故障案例对所构建的故障诊断模型的正确性和求解方法的有效性作了验证。

基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断

为了提高电力变压器故障诊断的正确率,提出了一种基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断方法。利用具有自学习、自适应能力的BP网络算法,在确定模糊Petri网的权值、阈值、可信度等网络参数初始值的前提下,实现模糊Petri网网络参数的优化。在模糊Petri网网络结构上,运用BP网络算法,对电力变压器DGA样本进行学习训练,使模糊Petri网网络参数逐步向真实值逼近。实例分析结果表明,该方法能够有效地诊断电力变压器中的单一故障和多重故障,提高故障诊断正确率,证明了方法的正确性和有效性。

基于时序信息的模糊Petri网电网故障诊断方法

为提高电网故障诊断的准确性,充分利用报警信号的时序信息,研究一种基于时序信息的分层变迁模糊Petri网故障诊断方法。首先,建立分层变迁加权模糊Petri网(WFPN)故障诊断模型;其次,构建元件、保护和断路器之间的时间关联特性(TAC),进行时间关联一致性检查;最后,通过模糊推理进行故障诊断,并对保护和断路器异常行为进行评判。通过典型电网算例推理验证,结果证明该方法不仅能够提高故障诊断的准确性和容错性,还能够判断保护和断路器的异常行为并推出元件故障发生时刻。

采用模糊Petri网的形式化推理算法及其应用

以模糊Petri网为工具,研究了多种约束条件下的人类知识和推理过程的表示方法.在此基础上,将模糊Petri网与矩阵运算相结合,给出了模糊推理过程的形式化推理算法.算法考虑了推理过程中的众多约束条件,包括命题在规则中的权重、变迁触发的阈值、规则的可信度以及多结论规则等,将复杂的推理过程采用矩阵运算实现,充分利用了模糊Petri网的并行处理能力,使模糊推理过程更加简单、快速和易于实现.

模糊PETRI网在电力系统故障诊断中的应用

在电力系统中,如何处理大量不完全且不确定的继电保护及断路器动作信息,从而准确地进行故障诊断,一直是研究人员所关心的问题。该文利用具有较好的并行处理性、快速性及容错性的模糊Petri网来处理电力系统故障诊断中的不确定动作信息,给出了一种新的故障诊断分析方法,可实现准确而有效的故障诊断功能。文中首先介绍了模糊Petri网的结构和定义;然后建立了故障诊断的模糊Petri网模型;最后通过实例数据验证了此方法的有效性和可行性。

基于模糊时间Petri网的电网故障诊断方法

故障元件判别作为电网故障应急处置的首要环节,是在线调控运行的重点工作之一。针对现有基于Petri网的电网故障诊断方法未充分利用时序信息或者时序推理过程复杂的问题,提出一种基于模糊时间Petri网的电网故障诊断方法。为Petri网中库所及变迁引入时间属性以表征电力系统告警信息的时序约束关系,定义了置信概率与时序约束的关联推理运算,并从模型结构出发建立了模糊时间Petri网的分层推理过程,能够同时推理得到元件故障的置信概率及其时间点约束。算例仿真表明,所提方法能够快速判定故障元件,诊断结果正确且合理,具有较强的容错性,且能对告警信息做出正确评价。

计及时序信息检查的分层模糊Petri网电网故障诊断模型

研究一种计及时序信息检查的电网故障诊断分层模糊Petri网模型。为了简化诊断模型,构造线路与母线的分层模糊Petri网。深入分析了电网故障诊断中故障、各保护与断路器之间的一元与二元时序约束关系,提出了一种对线路两端保护与断路器动作的时序约束交叉检查方法,对不满足时序约束的保护与断路器动作的概率进行修正。对该分层模糊Petri网进行逆向推理找到故障元件,通过正向时序推理发现误动与拒动的保护与断路器。典型电网的多组案例测试结果验证了该分层模糊Petri网诊断模型的有效性。

基于方向性加权模糊Petri网的电网故障诊断方法

针对复杂电网故障诊断的模糊Petri网模型不能适应网络拓扑变化且未考虑保护和断路器信息对故障影响程度等问题,提出了基于方向性加权模糊Petri网的电网故障诊断方法。首先通过电力网络拓扑分析确定停电区域;其次,分别在每个故障蔓延方向上对停电区域内的元件建模进行推理计算;最后分析该算法在网络拓扑变化时的通用性以及信息不完备情况下的容错性。对14节点电力系统的仿真结果表明:该算法可以有效地降低输入输出矩阵的维数,减小计算量,能够自动适应网络拓扑结构的变化,在信息不完备的情况下给出正确的诊断结果,具有较好的通用性和容错性。

基于模糊Petri网的空战战术决策研究

空战过程中由于空战态势的不确定性,战术决策也应作为一个动态的不确定性决策问题进行研究。针对该不确定性动态决策过程,在分析超视距空战战术决策的基础上,综合利用模糊逻辑理论与Petri网理论的优点,构建了超视距空战机动战术的模糊推理规则,提出了超视距空战战术决策的Petri网模型,并对该模型进行了仿真分析。此模型的仿真结果表明该模型能够提高决策的自动化和智能化程度,这是一种快速、实用、直观的方法。

基于模糊Petri网的知识表示方法在变压器故障诊断专家系统中的应用

本文给出了用模糊 Petri网模型来表示变压器故障诊断专家系统中模糊产生式知识库的方法 ,在此模型基础上 ,给出了有效的推理算法 。

基于改进动态自适应模糊Petri网与BP算法的电网故障诊断

为减小电网故障诊断过程中人为主观因素造成的误差,提高模糊Petri网模型的容错性和准确性,提出基于改进动态自适应模糊Petri网与BP算法的电网故障诊断方法。首先,在动态自适应模糊Petri网中引入补充弧元组,并利用动态自适应模糊Petri网能动态适应专家系统中模糊知识更新的特性,构建电网故障诊断的通用Petri网模型;其次,利用神经网络中的BP算法对模型中的参数进行训练;最后,分析该故障诊断方法的适应性与容错性。对某8节点测试系统和吉林四平实际电网的仿真结果表明:该算法充分利用了Petri网的并行处理能力,推理简单且思路清晰,在信息不完备的情况下能给出较准确的诊断结果,具有较好的容错性。

基于模糊Petri网的网络风险评估模型

针对网络安全风险评估过程中存在的复杂性,以资产、脆弱性和威胁为安全评估的关键因素,建立安全分析的层次化评估指标体系。引入可信度概念,提出了一种基于模糊Petri网的安全风险评估模型以及模糊推理算法,同时结合层次分析法,采取定性与定量分析相结合的方法进行安全评估。实例分析表明:与传统的综合风险评估方法相比,基于模糊Petri网的风险评估方法给出的结果更加准确和科学。因此,该方法更适合应用于实际的网络系统风险评估中。

基于模糊概率Petri网系统的故障诊断仿真研究

利用面向对象思想、高级Petri网技术、模糊及概率理论,建立了一种描述复杂系统故障关系的模型。着重介绍了基于该模型的故障诊断仿真控制策略,包括控制层策略和操作层策略。讨论了该模型的网元素实现,定义了5个库所类、5个变迁类、1个模糊概率Petri对象类、1个模糊概率Petri对象类的派生类和3个Token对象类,并给出了基于该模型的故障诊断仿真算法。最后,介绍了基于该模型的故障诊断仿真系统设计,并以简单的仿真实验验证了模型及仿真算法的适用性。

基于神经模糊Petri网的高压断路器故障诊断研究

为提高高压断路器运行的稳定性,该文借助Petri网的强大的知识表达和逻辑推理功能对高压断路器的状态进行评估和诊断。根据断路器的物理逻辑关系,构建了基于神经模糊Petri网的高压断路器故障诊断模型;采用失效模式与效应分析(FMEA)法对故障统计数据进行处理,求取库所置信度、变迁阈值、库所权值、规则可信度;优化正向推理算法,实现对高压断路器故障的准确预测;逆向推理结合最小割集可有效避免检修的盲目性。最后,以部分模型为例,进行推理分析,并通过故障树和统计数据来验证推理模型的正确性和合理性。

基于随机Petri网的可修系统可用性模糊评价

结合模糊集理论和随机Petri网理论提出了一种可修系统可用性建模与分析的新方法——模糊随机Petri网方法。随机Petri网的状态可达图同构于连续时间马尔可夫链,由可达图可得到系统的稳定状态概率方程组。利用模糊代数理论解该模糊方程组即可得到系统转移概率和各种性能指标的模糊数,通过解模糊可得到系统的可用性指标值。文章进行了实例分析并与已有文献作比较,举例进行分析求解,结果表明该方法是可行的。