[发明专利]基于R-H点突变的系统运行安全动态分析方法

权利要求书

1.一种基于R-H点突变的系统运行安全动态分析方法，其特征在于，该方法对大规模复杂系统的控制过程进行动态化安全分析时，其输入为：系统控制结构，以及进行Bow-tie模型分析所需要的关键事件、故障和安全栅；

对输入元素的处理过程为：将Bow-tie模型分析结果通过计算转换为与系统控制过程对应的故障程度和防护程度，进而通过构建R-H突变来分析该控制过程中系统安全状态的连续变化情况；

获得输出为安全折叠曲面和安全突变曲线，其中安全折叠曲面能够反映控制过程中系统整体安全状态的连续变化情况，安全突变曲线能够描述事故发生过程中在临近事故发生前或在事故发生瞬间所出现的突变现象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

1)明确系统的控制结构，包括组件的功能以及组件之间的交互信息，基于系统的控制结构进一步明确系统的控制过程；

2)确定系统控制过程中可能出现的关键事件，以及与关键事件相关的故障和嵌入到系统控制结构中的安全栅，然后进行Bow-tie分析；

3)计算系统控制过程中的故障程度LF和防护程度LB；

4)利用故障程度LF和防护程度LB构建R-H突变的微分方程；

5)输出安全折叠曲面并进行分析；

6)输出安全突变曲线并进行分析。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

根据Bow-tie分析结果，利用统计分析数据，计算故障程度LF和防护程度LB这两个安全状态控制变量，故障程度用风险指标来衡量，防护程度用防护指标来衡量，其中故障程度LF的单位为等效伤亡/年equivalent fatalities/year，与一般风险指标单位等价，即1equivalent fatalities/year＝1FWI/year；栅防护程度LB的单位也为1equivalentprotection/year＝1FWI/year。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的故障程度LF和防护程度LB具体计算过程如下：

为了计算危险事件的风险指标，需明确：在一个事故演化过程中出现的一个危险事件的风险指标，等于可能导致该危险事件的所有基本危险事件的风险预测指标的总和；

为了评估系统的栅防护程度，评估各个栅对系统整体的防护指标，需明确：针对一个失效或一个危险事件设立的栅的防护指标的数值，等于该失效或该危险事件的风险指标的数值；在系统控制过程中，系统在某一过程阶段的整体栅防护程度LB，等于该过程阶段下执行的栅的防护指标的总和；

根据以上分析，

计算故障程度LF＝∑失效的风险指标+∑危险事件的风险指标；

计算防护程度LB＝∑栅的防护指标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各个栅的防护指标均取最小值，那么随着控制过程的推进系统整体的防护程度LB相对于系统控制过程就会具有一个低增长率，这意味着系统控制过程中栅的执行效率低，因此系统整体的安全防护程度低。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各个栅的防护指标均取平均值，那么随着控制过程的推进系统整体的防护程度LB相对于系统控制过程就会具有一个中等增长率，这意味着系统控制过程中栅的执行效率一般，因此系统整体的安全防护程度一般。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

如果各个栅的防护指标均取最大值，那么随着控制过程的推进系统整体的防护程度LB相对于系统控制过程就会具有一个高增长率，这意味着系统控制过程中栅的执行效率高，因此系统整体的安全防护程度高。