[发明专利]一种混凝土生产系统故障效应分析方法

说明书

本发明提供了一种混凝土生产系统故障效应分析方法，首先确定考虑生产系统影响的混凝土坝施工过程仿真建模目标，明确仿真建模的假定条件；然后提出混凝土生产系统故障模拟机制；利用敏感性分析方法，对不同类别故障因子影响下仿真计算出的坝体浇筑工期、混凝土月浇筑强度及机械入仓强度这三个评价指标进行分析，确定其对各类故障的敏感程度，从而确定影响坝体施工过程的关键性故障，实现故障对方案执行效果影响效应的分析。进行基于生产系统可靠度的施工方案设计，并在施工过程中通过不断累积实际生产系统故障数据来进一步完善故障发生概率的规律，依据仿真分析结果进行坝体生产调度优化。

技术领域

本发明涉及一种故障效应分析方法，特别涉及一种混凝土生产系统故障效应分析方 法。

背景技术

混凝土坝施工过程受到众多确定及不确定因素的影响，致使施工系统复杂多变。传 统方法一般无法解决此类复杂的系统问题，而应用计算机仿真技术则可高效、准确的模拟施工过程中的各种影响因素，分析仿真结果，辅助施工决策。然而，目前对混凝土坝 施工过程进行的仿真研究比较重视系统内各种实体的状态变化，考虑了各子系统间的相 互制约关系，在一定程度上反映了工程的实际施工情况，但尚无人在仿真研究时关心生 产系统故障这一随机事件对坝体施工质量和工期可能带来的不利影响，而生产系统故障 问题直接影响到坝面浇筑强度的保证率，一旦发生，坝体施工必然受到影响，混凝土浇 筑强度极有可能不满足层间间歇时间的要求。

混凝土坝施工仓面一般较大，浇筑作业连续快速，因此，在混凝土的生产、运输及仓面摊铺、碾压或振捣的过程中需要各个环节高度协调，例如混凝土生产能力要满足混 凝土层间间隔时间要求、混凝土运输系统的运输能力要满足仓面入仓强度要求等。以往 对混凝土坝施工系统进行仿真研究时没有考虑施工过程中生产系统可能发生的意外情况 (比如说管道堵塞、石料槽破坏、气缸拉杆损坏等)对整个坝体施工过程协调连续进行 可能带来的不利影响，一般认为混凝土生产、运输及坝面浇筑三大系统一旦按照给定资 源配置满足层间间歇时间及控制性进度等要求后，即可按照拟定的浇筑方案执行。然而， 在实际施工过程中，生产系统故障是极有可能发生的，且一旦发生，混凝土的生产无法 按计划进行，直接影响到坝面混凝土的正常浇筑，进而使混凝土的层间间歇时间及控制 性进度无法满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出了一种混凝土生产系统故障效应分析方法，改善 因混凝土生产系统故障引起的仓面质量问题。由于生产系统发生故障属于随机事件，它在某一天里可能发生也可能不发生，具有不确定性，但尽管故障发生是随机的，不同类 故障发生的可能性还是有大小之分的，可用发生概率来度量，其在整个施工期内故障发 生的概率具有一定的统计规律性。为了解决上述问题，本发明的技术方案为：对生产系 统故障的组成及故障发生概率的规律进行深入研究，并将这一随机因素的影响机制嵌入 到坝体施工过程仿真模型中，对通过仿真计算得到的坝体浇筑工期、混凝土月浇筑强度 及机械入仓强度进行敏感性分析，确定各类故障对这三个方案评价指标的影响程度，找 出生产系统中的关键性故障因子，并根据模拟计算结果分析生产系统故障对混凝土浇筑 方案执行效果的影响规律，一方面可以据此进行基于生产系统可靠度的施工方案设计， 另一方面可在施工过程中通过不断累积实际生产系统故障数据来进一步完善故障发生概 率的规律，并结合实时的施工边界及约束条件进行考虑生产系统故障影响的坝体施工过 程模拟，依据仿真分析结果进行坝体生产调度优化。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种混凝土生产系统故障 效应分析方法，它包括以下步骤：

步骤一：归纳总结混凝土坝生产系统中可能发生的故障类别及特征，建立各类故障 发生的随机分布模型；

步骤二：模拟混凝土生产故障对生产能力的动态影响效应；

步骤三：利用敏感性分析方法，对不同类别故障因子影响下仿真计算出的坝体浇筑 工期、混凝土月浇筑强度及机械入仓强度这三个评价指标进行分析，确定其对各类故障的敏感程度，从而确定影响坝体施工过程的关键性故障；