内容简介
本书以大型工业过程系统与复杂工程系统为对象, 对系统安全性的概念、运行危险分析、事故演化、系统运行异常工况识别、面向系统故障安全的故障诊断、系统安全性分析与评估等内容开展深入分析和论述。本书适合从事工业和工程系统状态监测、故障诊断及运行安全性评估和智能维护的研究人员、工程技*人员阅读和参考, 也可作相关专业的教学参考书。
目录
章 概述 / 1
1.1 引言 / 1
1.1.1 大型工业过程的运行安全需求 / 1
1.1.2 复杂装备系统运行的安全需求 / 2
1.2 系统运行安全性 / 3
1.2.1 故障 / 4
1.2.2 事故 / 6
1.2.3 运行安全性 / 6
1.3 系统运行安全性分析及评估 / 12
1.3.1 系统运行安全事故分析 / 12
1.3.2 系统运行危险特性与影响 / 13
1.3.3 系统运行危险因素 / 14
1.3.4 系统运行安全性分析 / 16
1.3.5 系统运行安全性评估 / 18
1.3.6 系统运行安全保障 / 19
参考文献 / 21
2章 系统运行安全危险分析及事故演化 / 22
2.1 概述 / 22
2.2 危险源分析 / 23
2.2.1 危险源分类 / 23
2.2.2 危险源识别与控制 / 25
2.2.3 系统危险因素分析 / 30
2.3 系统运行危险分析 / 30
2.3.1 运行危险分析方法 / 31
2.3.2 “危险因素-事故”演化机理分析与建模 / 33
2.3.3 系统运行故障危险分析 / 35
2.3.4 人因误作危险分析 / 37
2.3.5 外扰作用下的危险分析 / 39
2.4 系统运行安全事故演化分析 / 40
2.4.1 事故动态演化 / 40
2.4.2 事故链式演化 / 47
2.5 系统运行安全事故典型分析方法 / 52
2.5.1 典型分析方法1：事故树分析方法 / 53
2.5.2 典型分析方法2：失效模式与影响分析 / 57
2.5.3 典型分析方法3：因果分析法 / 62
2.5.4 典型分析方法4：事件树分析 / 64
2.6 典型案例分析 / 66
2.6.1 案例一：基于事故树的低温液氢加注事故演化分析 / 66
2.6.2 案例二：基于层次分解方法的复杂系统漏电分析 / 70
参考文献 / 74
3章 运行系统检测信号处理 / 75
3.1 概述 / 75
3.2 信号降噪 / 75
3.2.1 噪声在小波变换下的特性 / 77
3.2.2 基于阈值决策的小波去噪算法步骤 / 78
3.2.3 阈值的选取及量化 / 78
3.2.4 小波去噪的在线实现 / 81
3.3 信号一致性检验 / 82
3.3.1 动态系统信号一致性检验 / 83
3.3.2 信号的相似程度聚类分析 / 84
3.4 非平稳信号分析 / 90
3.4.1 希尔伯特变换 / 90
3.4.2 固有时间尺度分解方法 / 96
3.4.3 冗余小波变换 / 99
3.4.4 线性正则变换 / 102
参考文献 / 110
4章 系统运行异常工况识别 / 111
4.1 概述 / 111
4.2 基于统计分析的运行工况识别 / 112
4.2.1 PCA方法及其发展 / 112
4.2.2 基于特征样本提取的KPCA异常工况识别 / 115
4.2.3 基于MSKPCA的异常工况识别 / 117
4.2.4 基于滑动时间窗的MSKPCA在线异常工况识别 / 125
4.3 基于信号分析方法的运行系统异常工况识别 / 134
4.3.1 信号分析方法与运行异常工况识别 / 134
4.3.2 小波奇异值检测及运行异常工况识别 / 135
4.4 基于模式分类的运行系统异常工况识别 / 139
4.4.1 模式分类与运行系统异常工况识别 / 139
4.4.2 基于潜在信息聚类的工况在线识别 / 140
参考文献 / 156
5章 系统运行故障诊断 / 158
5.1 概述 / 158
5.2 机械传动系统的故障诊断 / 160
5.2.1 机械传动系统的故障特点 / 160
5.2.2 机械传动系统典型故障诊断方法 / 161
5.2.3 应用案例 / 163
5.3 电气系统的故障诊断 / 171
5.3.1 电气系统的故障特点 / 172
5.3.2 电气系统典型故障诊断方法 / 173
5.3.3 应用案例 / 175
5.4 驱动控制系统的故障诊断 / 185
5.4.1 驱动控制系统的故障特点 / 186
5.4.2 驱动控制系统典型故障诊断方法 / 188
5.4.3 应用案例 / 190
5.5 过程系统的故障诊断 / 199
5.5.1 过程系统的故障特点 / 199
5.5.2 过程系统典型故障诊断方法 / 201
5.5.3 应用案例 / 203
参考文献 / 213
6章 系统运行安全分析与评估 / 214
6.1 概述 / 214
6.2 动态系统运行安全风险表征和建模 / 215
6.2.1 系统运行安全风险表征 / 216
6.2.2 系统运行安全风险转移过程 / 218
6.2.3 系统运行安全风险*平估计 / 219
6.2.4 系统运行安全风险建模 / 220
6.3 系统运行安全分析 / 223
6.3.1 系统动态安全分析方法 / 223
6.3.2 系统运行过程安全分析 / 228
6.4 系统运行安全评估 / 234
6.4.1 系统运行安全评估体系构建 / 234
6.4.2 系统运行安全评估指标体系及评价体系 / 235
6.4.3 运行安全性评估计算方法 / 237
6.4.4 典型评估方法——层次分析方法 / 238
6.4.5 典型评估方法——灰*评估决策方法 / 241
6.4.6 典型评估方法——模糊决策评价方法 / 243
6.4.7 典型评估方法——概率安全性评估方法 / 245
参考文献 / 247
7章 动态系统安全运行智能监控关键技*及应用 / 248
7.1 动态系统安全运行监控信息化需求 / 248
7.2 动态系统运行实时监测数据处理技*分析 / 251
7.2.1 动态系统安全监测管控系统构建技* / 251
7.2.2 动态系统安全监测数据组织处理技* / 254
7.2.3 动态系统安全监测决策数据呈现技* / 256
7.3 动态系统安全运行监测管控系统功能分析 / 259
7.3.1 数据资源管理需求 / 260
7.3.2 监测数据分析处理功能 / 260
7.3.3 动态系统安全分析决策功能 / 261
7.3.4 健康管理功能 / 262
7.4 动态系统安全运行智能监控决策关键技* / 262
7.4.1 运行过程智能物联感知技* / 263
7.4.2 智能诊断技* / 265
7.4.3 智能健康评估及安全决策技* / 267
7.5 动态系统安全运行控制决策——以航天发*飞行为例 / 268
7.5.1 航天发*飞行安全控制域及安全等级 / 269
7.5.2 航天发*飞行安全控制参数计算 / 273
7.5.3 航天发*飞行安全控制决策模式及框架 / 281
7.5.4 航天发*飞行安全智能应急决策 / 285
7.5.5 系统应用 / 292
参考文献 / 294
