[发明专利]真空干燥作业燃爆事故树分析的最小割集求取方法

说明书

本发明涉及事故树分析领域，特别是在真空干燥作业燃爆事故树分析中一种基于后序遍历事故树的最小割集求取方法。具体包括如下步骤：首先构建真空干燥作业的燃爆事故树，并明确树结构中各个结点的逻辑门、父结点和所有子结点；然后基于后序遍历，按照从左到右、自底向上依次不重复访问树中所有结点；当访问到子树的根节点时，根据当前根节点的逻辑门进行布尔代数运算律的集合变换，以便在计算机中实现布尔代数的符号运算化简；最后实现基于后序遍历事故树求取燃爆事故树的最小割集。已使用Java语言面向对象编程在计算机中实现了该算法。本发明具有分析计算过程通俗易懂、运行速度快、分析结果准确等优点。

技术领域

本发明涉及事故树分析领域，特别是在真空干燥作业燃爆事故树分析中一种基于后序遍历事故树的最小割集求取方法。

背景技术

事故树分析法(Fault Tree Analysis，FTA)是安全系统工程中十分重要的分析评价方法，其最早由美国贝尔电话研究所在研究民兵式导弹发射控制系统中提出，而后逐渐推广应用到机械、电子、交通、化工等多个领域。

事故树分析法采用了由原因到结果的逆过程分析，在确定某特定事故或后果(顶上事件)的基础上，通过全面的分析调查，按照演绎分析的原则，逐级分析每层的直接原因直至找到导致事故或后果发生的最根本原因(基本事件)，每层级事件间采用逻辑符号相连以表示事件和原因间的逻辑关系。

事故树分析法具有形象直观、逻辑性强、灵活性高、适用范围广等诸多优点，通过该分析方法可找到导致事故发生的直接原因及潜在原因，既可作定性分析也可进行定量计算，克服了传统安全管理体系中仅凭借经验分析生产过程中的安全问题的弊端。

在含能材料真空干燥作业中，一般采用事故树分析方法来研究作业中导致燃爆事故的致灾因素，并通过定性和定量分析方法来分析各个基本事件对燃爆事故的影响程度。在采用事故树分析法进行分析的过程中，无论对于定性分析还是定量计算，最小割集和的求取均是一个十分重要的环节，现有的求取最小割集的方法有很多，如Semanderes法、Fussell法以及基于Petri网模型的关联矩阵法等，但这些方法计算过程普遍比较复杂且计算速度慢，在一定程度上影响了事故树分析的效率。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于后序遍历事故树并结合布尔代数运算律，用于求取含能材料真空干燥作业燃爆事故树的最小割集的算法，以解决和改善现有最小割集计算方法中计算过程复杂、运行慢等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种真空干燥作业燃爆事故树分析的最小割集求取方法，包括以下步骤：

步骤一，构建真空干燥作业燃爆事故树；在含能材料生产领域，真空干燥作业可能发生的最严重事故一般为燃爆事故，以燃爆事故作为顶事件，按照各个事件发生的逻辑关系，构建真空干燥作业燃爆事故树；

步骤二，构建事故树的树链表：按照结点分解事故树，运用计算机语言将结点封装为一个类，结点的基本信息、逻辑门类型和子结点作为类的成员变量，声明结点对象后设置所有对象之间的父子关系，可在计算机中构建出事故树的树链表；

步骤三，布尔代数运算律的集合变换：结合布尔代数运算律和集合的基本性质，在计算机中构建出一种能够使用基本事件符号进行符号运算的机制，从而实现布尔代数运算；

步骤四：基于后序遍历事故树求取最小割集和最小径集：通过后序遍历事故树并结合布尔运算的集合变换，在计算机中实现布尔代数符号运算的机制，实现最小割集和最小径集的快速计算。

步骤三中所述的布尔代数运算律的集合变换，具体如下：

根据布尔代数运算律，结合集合的基本性质的符号运算机制，所述符号运算机制的描述如下：

若有布尔变量：

A＝a·b·d+a·c