專利名稱：基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)失效的評(píng)估方法，特別是涉及一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖失效的評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外對(duì)消防故障系統(tǒng)的分析方法多采用故障樹方法分析的。通過建立故障樹和數(shù)學(xué)模型，利用故障樹分析法對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行定性和定量分析，確定系統(tǒng)可靠度和各故障因素的概率重要度，但是該方法的缺點(diǎn)是需要大量而準(zhǔn)確的各部件故障概率，而這些是很難獲得的，大部分是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)得來，并且分析也僅局限于系統(tǒng)本身故障，沒有考慮環(huán)境因素。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)故障分析方面，趙海榮等對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)故障進(jìn)行了研究，按故障發(fā)生的初始原因，大致可以分為硬件故障、系統(tǒng)失誤和管理故障三類，并分析了三類故障的一些基本原因。內(nèi)蒙古自治區(qū)公安消防總隊(duì)武宇和劉穎軍總結(jié)了前人從各種不同角度去研究火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)故障分析中的不足，主要存在以下3點(diǎn)不足:第一，對(duì)火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)的故障分析集中在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維修等方面，忽視了探測報(bào)警系統(tǒng)控制器軟件原因?qū)е碌南到y(tǒng)故障；第二，對(duì)由于系統(tǒng)設(shè)備原因造成的系統(tǒng)故障做了詳盡的研究，但沒有充分考慮認(rèn)為因素；第三，對(duì)于火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)的故障分析都是從各個(gè)片面去分析和研究的，沒有上升到系統(tǒng)的高度，分析不夠全面，不能使人們對(duì)導(dǎo)致火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)故障的因素形成一個(gè)全面清晰的認(rèn)識(shí)。并且由此提出了 “人一機(jī)一環(huán)”的火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)故障分析，全面分析了人、機(jī)器和環(huán)境的各種因素以及它們所能產(chǎn)生的影響。不過目前火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的故障資料大部分集中在探測器的誤報(bào)、漏報(bào)方面。關(guān)于聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的研究主要有:1、關(guān)于消防水系統(tǒng)的可靠性的研究，相關(guān)研究認(rèn)為它與組成該系統(tǒng)各個(gè)單元的自身可靠性以及系統(tǒng)完成功能時(shí)單元間的相互關(guān)系及完成功能所需最少的單元數(shù) 目有關(guān)，尤其是單元間的連接方式?jīng)Q定著系統(tǒng)可靠性預(yù)測方式。2、關(guān)于自動(dòng)滅火系統(tǒng)濕式系統(tǒng)的分析，相關(guān)文獻(xiàn)中給出了濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)故障的原因包括產(chǎn)品自身質(zhì)量問題、使用當(dāng)中操作及維修方式不當(dāng)問題和設(shè)計(jì)、安裝不規(guī)范等問題。3、關(guān)于細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，相關(guān)文獻(xiàn)中作者根據(jù)自己調(diào)試細(xì)水霧滅火系統(tǒng)過程中遇到的問題，將其常見故障方法歸結(jié)以下6個(gè)方面:(I)在淡水給水泵啟動(dòng)后，淡水艙內(nèi)沒有水流或水流偏少；(2)主隔離閥故障；(3)高壓出口壓力表損壞；(4)各分區(qū)聲光報(bào)警器和電磁閥不正常；本地控制箱與火控室的通信不正常；(6)噴嘴堵塞。由此可見，目前，對(duì)消防系統(tǒng)的各部分有較為廣泛和深入的介紹但是缺乏整體上的分析，而整體上的分析考慮才是系統(tǒng)安全的保障，特別是對(duì)船舶這一具體應(yīng)用對(duì)象，并沒有先關(guān)的文獻(xiàn)加以考慮，并且考慮的問題都是從故障分析角度，并沒有從連鎖性失效角度考慮，而能夠造成連鎖性失效的行為是更具有危險(xiǎn)性的
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能分析出船舶消防系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間是否存在連鎖性失效，而且還能定量分析其相互影響的強(qiáng)度，評(píng)估連鎖性失效行為的一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法包括以下步驟:(I)將船舶消防系統(tǒng)劃分為以艙室消防系統(tǒng)單元為單元的各個(gè)子系統(tǒng)，船舶消防系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)圖G=(N，A)的形式表示，節(jié)點(diǎn)N為艙室消防系統(tǒng)單元，邊A為艙室消防系統(tǒng)單元之間的聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)圖G由NXN的鄰接矩陣{eij}描述，如果第一艙室消防系統(tǒng)單元i和第二艙室消防系統(tǒng)單元j之間有聯(lián)系，則矩陣元素為1，否則為O ;(2)確定第二艙室消防系統(tǒng)單元j (j=l, 2，…，N, j Φ i)受到第一艙室消防系統(tǒng)單元i崩潰的災(zāi)害影響而導(dǎo)致自身火災(zāi)載荷過載超過其消防能力的艙室消防系統(tǒng)單元的數(shù)量;(3)對(duì)步驟(2)中的所有過載消防單元進(jìn)行遍歷，對(duì)于每一個(gè)過載消防單元重復(fù)步驟⑵；(4)由公式e'= 0 對(duì)于第一艙室消防系統(tǒng)單元i在初始時(shí)刻tQ設(shè)置初始火災(zāi)過載打擊，β為初始失效過載系數(shù)，0〈 a〈1，α越小,代表第一艙室消防系統(tǒng)單兀i受到的初始火災(zāi)災(zāi)害越嚴(yán)重；(5)在步驟⑵和⑶中，每一次艙室消防系統(tǒng)單元過載都將自己的負(fù)荷分配給在火災(zāi)蔓延通路上有直接聯(lián)系的艙室消防系統(tǒng)單元，引起新一輪的災(zāi)害負(fù)荷重分配，在每一次災(zāi)害分配過程中，即系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)連鎖性失效情況由公式
權(quán)利要求
1.一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將船舶消防系統(tǒng)劃分為以艙室消防系統(tǒng)單元為單元的各個(gè)子系統(tǒng)，船舶消防系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)圖G=(N，A)的形式表示，節(jié)點(diǎn)N為艙室消防系統(tǒng)單元，邊A為艙室消防系統(tǒng)單元之間的聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)圖G由NXN的鄰接矩陣{eij}描述，如果第一艙室消防系統(tǒng)單元i和第二艙室消防系統(tǒng)單元j之間有聯(lián)系，則矩陣元素為1，否則為O ; (2)確定第二艙室消防系統(tǒng)單元j(j=l, 2，…，N, j古i)受到第一艙室消防系統(tǒng)單元i崩潰的災(zāi)害影響而導(dǎo)致自身火災(zāi)載荷過載超過其消防能力的艙室消防系統(tǒng)單元的數(shù)量； (3)對(duì)步驟(2)中的所有過載消防單元進(jìn)行遍歷，對(duì)于每一個(gè)過載消防單元重復(fù)步驟(2)； (4)由公式e'=對(duì)于第一艙室消防系統(tǒng)單元i在初始時(shí)刻h設(shè)置初始火災(zāi)過載打擊，β為初始失效過載系數(shù)，0〈 α〈1，α越小,代表第一艙室消防系統(tǒng)單兀i受到的初始火災(zāi)災(zāi)害越嚴(yán)重； (5)在步驟(2)和(3)中，每一次艙室消防系統(tǒng)單元過載都將自己的負(fù)荷分配給在火災(zāi)蔓延通路上有直接聯(lián)系的艙室消防系統(tǒng)單元，引起新一輪的災(zāi)害負(fù)荷重分配，在每一次災(zāi)害分配過程中，即系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)連鎖性失效情況由公式
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法，其步驟是1、將船舶消防系統(tǒng)劃分為以艙室消防系統(tǒng)單元為單元的各個(gè)子系統(tǒng)，2、確定第二艙室消防系統(tǒng)單元受到第一艙室消防系統(tǒng)單元崩潰的災(zāi)害影響的艙室消防系統(tǒng)單元的數(shù)量，3、對(duì)步驟2中的所有過載消防單元進(jìn)行遍歷，4、對(duì)第一艙室消防系統(tǒng)單元在初始時(shí)刻設(shè)置初始火災(zāi)過載打擊，5、每一次艙室消防系統(tǒng)單元過載都將自己的負(fù)荷分配給在火災(zāi)蔓延通路上有直接聯(lián)系的艙室消防系統(tǒng)單元，6、當(dāng)災(zāi)害最終傳遞完時(shí)比較網(wǎng)絡(luò)中的所有失效矩陣來得到連鎖性失效情況的評(píng)估。本發(fā)明提供一種在切實(shí)提高船舶消防系統(tǒng)可靠性的船舶消防系統(tǒng)連鎖性失效的評(píng)估方法。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103235876SQ20131012515
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者金鴻章, 鄒艾利, 姚緒梁, 曹然, 張艷麗, 賈諾, 馬忠輝, 鄭立元, 蔡晶 申請人:哈爾濱工程大學(xué)