基于图模型的间歇过程误操作风险辨识方法研究

• 作 者: 蔡昕辰
• 出 处: 北京化工大学
• 发表日期: 2011年01期
• 关键词: 间歇过程 图模型 误操作 风险辨识

化工过程日益大型化和复杂化,各种重大恶性事故不断发生,世界各国为此付出了惨重的代价。如何保障过程工业安全成为全球科研的一个重要方向。化工过程分为间歇过程和连续过程,间歇过程广泛应用于食品、聚合物、药品、染料等产品的生产,受到人们的普遍重视。和连续过程相比,间歇过程自动化水平低、涉及大量的手动操作,易发生误操作,进而导致灾难性的后果。本文研究的重点正是针对间歇过程的误操作进行风险辨识,预先分析出误操作可能导致的后果,便于工厂采取有针对性的防护措施,从而降低误操作带来的危害。对间歇过程误操作进行风险辨识的重点和难点在于建模。常用的建模方法有符号有向图(SDG)、Petri网以及SDG结合Petri网。SDG能够较好地描述连续过程；Petri网在描述系统的动态信息方面具有较好的适用性；SDG结合Petri网的方式能够结合各自的优点,然而当前的研究结果却很难描述具体操作,因此,在描述误操作方面显得无能为力。本文提出了一套基于图模型的建模方法,该模型以Petri网和符号有向图(SDG)为基础将模型分为上部和下部,加入操作点、控制库所、判断模块等图模型元素,并结合间歇过程的特点,首次提出了关联变量、目标变量检查表、操作点检查表和关联变量检查表等概念。根据误开误关、过早过晚、步骤颠倒及删除等误操作,对模型进行验证。验证结果表明,该模型解决了先前方法难以描述具体操作的缺陷,并且模型结构简单,具有整体性。不仅能够方便地描述三种不同类型的误操作,还能有效地对误操作进行风险辨识,具有一定的适用性。