[发明专利]一种用于安全监控系统的生产过程动态建模方法

权利要求书

1.一种用于安全监控系统的生产过程动态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定生产过程初始状态模型和失效传感器，以利在生产过程初始状态模型的基础上，针对失效传感器所表示的无法监测的事件，进行新模型的建立；

步骤2、从生产过程的初始状态x₀开始进行新模型的建立，创建待融合状态集合Ω和已融合状态集合Θ，其中Ω的初始值为{{x₀}}，Θ的初始值为空；

步骤3、针对集合Ω中的状态集合X进行状态融合，即在状态集合X下充分考虑失效传感器事件的发生，将生产过程可能处于的所有状态进行合并，其中X在初始建模时的值为{x₀}；

步骤4、针对融合后的状态集合X判断是否需要进行事件扩充，如果不需要，则执行下述步骤6；否则，执行下述步骤5；

步骤5、针对融合后的状态集合X进行事件扩充，以生产过程的初始状态模型为基础，针对状态集合X中的每个状态，合并迁移事件，并将可能导致的迁移状态放入集合Ω中；以及

步骤6、重复前述步骤3至步骤5，直至集合Ω为空，结束。

2.根据权利要求1所述的用于安全监控系统的生产过程动态建模方法，其特征在于，前述步骤1中，确定生产过程初始状态模型和失效传感器的实现包括以下步骤：

步骤1-1、从实际的正常生产过程中抽象出初始状态模型；

步骤1-2、确定生产过程所处于的每一个状态x；

步骤1-3、针对生产过程中的每个状态x确定会导致状态改变的迁移事件的集合E(x)；

步骤1-4、针对生产过程中的每个状态x和该状态对应的每个迁移事件e，确定迁移事件e发生后所迁移至的状态x_to＝f(x,e)；以及

步骤1-5、由失效传感器确定无法被监测的迁移事件的集合E_err。

3.根据权利要求2所述的用于安全监控系统的生产过程动态建模方法，其特征在于，前述步骤3中，针对集合Ω中的状态集合X进行状态融合，其实现包括以下步骤：

步骤3-1、将状态集合X从集合Ω中移出；

步骤3-2、融合过程采用的融合函数为表示当系统处于状态X时，由于E_err集合中事件的发生，导致系统迁移至的所有可能状态的集合；利用UR(X)得到的状态集合对X进行替换；

步骤3-3、重复上述步骤3-2，直到X＝＝UR(X)为止，即没有新的状态融合进来，融合状态已扩充到最大。

4.根据权利要求3所述的用于安全监控系统的生产过程动态建模方法，其特征在于，前述步骤4中，针对融合后的状态集合X判断是否需要进行事件扩充的判断过程如下：

步骤4-1、判断状态集合X中是否包含灾难性状态，如果包含，则不需要进行事件扩充；否则，执行步骤4-2；

步骤4-2、判断状态集合X是否已经进行过事件扩充，即判断是否成立，如果成立，则不需要进行事件扩充；否则，需要进行事件扩充。

5.根据权利要求4所述的用于安全监控系统的生产过程动态建模方法，其特征在于，前述步骤5中，针对融合后的状态集合X进行事件扩充，其实现包括以下步骤：

步骤5-1、事件扩充过程采用的事件扩充函数为E(X)＝∪_x∈XE(x)，取的是X中每个状态的迁移事件集合的并集；

步骤5-2、获取状态集合X针对每个E(X)中事件发生后所迁移至的状态集合，并将这些状态集合放入集合Ω中，所采用的获取函数为X_to＝f(X,e)＝∪_x∈Xf(x,e)，其中e∈E(X)；以及

步骤5-3、将状态集合X放入已融合状态集合Θ中。