[发明专利]应用于煤矿安全评估的事故树图形数字化分析方法及工具

摘要

本发明公开了一种应用于煤矿安全评估的事故树图形数字化分析方法及工具，该方法包括由建立图元库、构建事故树图形和事故树图形数字化构成的构建事故树图形的步骤、由解析事故树图形、简化事故树构成的解析并简化事故树图形步骤、由建立最小割集计算模型、建立最小径集计算模型、建立顶上事件发生概率计算模型和建立三种重要度系数计算模型构成的建立事故树参数计算模型步骤。该工具包括事故树图形构建模块、事故树图形解析及简化模块以及事故树参数计算模型建立模块。本发明的有益效果是，该方法克服了手工绘制事故树图、手工列结构函数、手工建立计算模型所带来的效率低和错误率高的缺陷，以使计算结果更准确，便于采取更加有效的措施。该工具为方法的实施提供了保障。

主权项

一种应用于煤矿安全评估的事故树图形数字化分析方法，其特征在于，包括以下步骤，一、构建事故树图形：1.1 建立图元库：建立包括事件符号、逻辑运算符号和用于事件符号与逻辑运算符号之间的连接线的图元符号库，且将连接线的起点和端点定义为父子节点关系；1.2构建事故树图形：以所述图元符号和所述连接线构建事故树图形，并对构成顶上事件和中间事件的图元符号分别赋予名称，对构成基本事件多个图元符号分别以隐患的名称绑定一隐患基元；1.3事故树图形数字化：包括对事故树图形中的顶上事件和中间事件的图元符号分别赋予不构成重复的代码；和，将事故树图形中构成基本事件的图元符号基于绑定的隐患基元赋予所述隐患基元的代码；二、解析并简化事故树图形： 2.1 解析事故树图形：解析基于所述数字化的事故树图形中的事件图形符号、逻辑运算符号及父子节点关系，生成所述事故树的以代数形式表达的结构函数； 2.2 简化事故树：基于布尔代数运算的化简方法，简化所述数字化事故树的结构函数，以形成简化后的事故树，消除多余事件；三、建立事故树参数计算模型：3.1 建立最小割集计算模型：基于所述简化后的结构函数，将结构函数中构成逻辑和的若干基本事件逻辑积的集合定义为所述事故树的最小割集；3.2 建立最小径集计算模型：包括首先将所述简化后的事故树对偶为成功树，其次，构建成功树的结构函数，并获取成功树的最小割集；第三，将成功树的最小割集对偶以形成所述事故树的最小径集；3.3 建立顶上事件发生概率计算模型：定义顶上事件发生概率等于所述事故树的各最小割集的发生概率之和；3.4 建立三种重要度系数计算模型：包括概率重要度系数、临界重要度系数和结构重要度系数的计算模型建立；所述概率重要度系数由对自变量求偏导获得；所述临界重要度系数等于基本事件的发生概率与概率重要度系数的乘积再除以顶上事件的发生概率；所述结构重要度系数是基于基本事件发生的概率均为50%，其结构重要度系数与概率重要度系数相等的基本性质，通过定量化手段求得。