基于故障树的石化行业安全风险评估专家系统的分析

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1、学位论文的主要创新点㈣㈣㈣㈣YI。7,,,mm7Jlilm3m。#(I：：ji谭若‘一、将专家诊断知识建立成故障树的形式，较为直观的反映出故障及其产生原因之间的结构和逻辑关系。二、针对基于规则的专家系统的知识获取的“瓶颈”问题，系统实现了基于故障树到知识库的知识获取。三、由于故障树的各节点知识之间有很强的逻辑和层次关系，因而在知识表示时，将故障树的最小割集和知识的表示的框架法相融合，将故障树最小割集中的底事件和知识表示中的规则相融合，这样可以运用故障树的知识来进行专家系统推理过程。本文利用故障树中最小割集的方法可以提

2、高推理机制的效率。四、知识库与推理机的绝对分离。知识库的建立与管理和推理机的开发相瓦独立，这不仅便于对知识库进行维护、管理，而且也可以把知识库设计的更灵活，便于控制，并且对推理机的程序做某些修改也不至于影响剑知识库。摘要石化行业作为我国现代化建设的一个支柱产业，对国民经济的发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展，石化企业的规模越来越大，火灾爆炸事故的发生越频繁，事故不仅给人民生命财产造成巨大损失，还造成了局部环境的严重污染，在国际上影响十分恶劣。在石化行业中的安全管理中采用故障树分析方法，根据环境的不同，对设备、装置

3、进行全面的分析评估，找出可能引发事故或故障的各种因素，从而确定其薄弱环节，并采取相应的措施进行改进和维护，是可以大大减少事故的发生。本文主要是以石化行业中的安全风险评估作为研究对象，采用专家系统与故障树分析法相结合的办法，设计并实现了基于故障树的石化行业安全风险评估专家系统。首先，通过收集资料和与专家交流的形式获得安全风险评估中所需的知识，将获取的知识分为浅层知识和深层知识，进而建立故障树。采用基于产生式规则和框架的知识表示方法，并采用了关系型数据库建立安全风险评估专家系统的知识库，知识库具有添加、删除等功能。其次，

4、在安全风险评估专家系统中设计了故障树分析模块，对所建立的故障树进行定性分析和定量分析，获得故障树的最小割集、最小径集、结构重要度以及顶事件概率等，所有的计算结果都被记录到动态数据库中且随时更新。再次，建立了基于规则和框架推理的推理机制，采用正向推理控制策略，推理机制根据用户提供的已知事实，调用知’"叭ll库中的知识和动态数据库中的数据进行评估。同时结合预置文本和路径跟踪相结合的解释机制建立了安全风险评估专家系统的解释机制。最后，本文以windowsXP为平台，C≠}为编程语言，SQL2000为后台数据库，应用人工智能

5、方法和面向对象的程序设计方法，丌发了B／S结构的基于故障树的石化行业安全风险评估专家系统，验证了该方法具有良好的应用前景。关键词：专家系统；故障树；安全风险评估；推理机制；解释机制AbstractAsapillarindustryofChina'smodernizationdrive，petrochemicalindustryplaysallimportantroleinthenationaleconomy．Alongwitheconomicdevelopment，thescaleofpetrochemicalind

6、ustryisgrowingandfireandexplosionaccidenthappenedmorefrequently．Theaccidentnotonlyresultedinseriouslossesinlifeandpropertybutalsoseriousenvironmentalpollutionandbadeffectinintemational．Adoptingthemethodoffaulttreeanalysis(FTA)inthesafetymanagementofpetrochemica

7、lindustrycailreduceaccidents．Itistoconductacomprehensiveanalysisandassessmentonequipmentsanddevicesaccordingtothedifferentenvironmentstofindoutcauseofaccidentfirstlyandconfirmtheweaklinksandtakecorrespondingmeasurestoimprove．Inthispaper,westudiedonthesafetyrisk

8、assessmentinpetrochemicalindustry．Weadoptedthemethodofexpertsystemcombinedwithfaulttreeanalysis，designedandrealizedthesafetyriskassessmentexpertsysteminpetrochemicalindustry