危险与可操作分析计算机自动解释系统的设计与开发

危险与可操作分析计算机自动解释系统的设计与开发

刘春雷[1]2004年在《危险与可操作分析计算机自动解释系统的设计与开发》文中研究指明仿真技术是高科技信息技术(IT)之一,近年来在各领域得到迅猛发展,对我们的社会生活产生了巨大而深远的影响。利用计算机仿真技术进行工业中的故障危险分析评价及诊断是近年来仿真技术发展的一个热门区域。SDG(Signed Directed Graph)即符号定向图,是由一系列节点与和节点之间有方向的连线(又称支路)构成的网络图。SDG能够表达复杂的因果关系,并且具有包容大规模潜在信息的能力。运用SDG模型揭示复杂系统的变量间内在因果关系及影响,是定性仿真的一个重要分支。SDG具有揭示潜在危险以及故障在系统中传播规律的特殊作用,SDG方法在计算机辅助安全评价(HAZOP)方面已显现出优势。SDG方法在故障诊断方面也已经成为重要方法之一。针对这种基于SDG方法的自动故障危险识别与诊断方法,必须提供相应的自动故障解释行为。本论文就是这根据这种新的SDG技术故障诊断平台,提出了新的故障自动解释系统。以往的仿真系统多只是对对象的仿真,得出仿真结果,中间很少对其中的过程尤其产生错误的原因进行诊断及成文地进行解释。在故障危险识别与诊断方面也只是进行人工评价。既然是人工进行的,就必然有疏漏和考虑不全面的地方,而且人工对故障识别与诊断的周期也很长。本课题就是围绕新的基于SDG技术的故障评价与诊断开发设计了新式自动故障诊断解释系统。本课题根据实际需要在故障安全诊断与评价方面提供了多种详细的解释行为。具体分为总体表格解释、详细文本解释和语音解释叁种方法。每种解释方法都可以独立完成解释内容。叁种解释方法都各有特点,为用户的解释需要提供了多种选择。

吕政[2]2008年在《面向HAZOP的计算机信息管理系统的设计与开发》文中研究说明过程工业工程结构日趋复杂化,危险程度逐步增强,安全系统分析已经成为过程工业不可或缺的一部分。在众多的分析方法当中,HAZOP(危险与可操作分析)是目前过程工业应用最为广泛的安全评价方法之一。近年来,随着现代计算机技术的发展,计算机辅助HAZOP技术及软件已经成为了安全评价过程重要的辅助工具。基于计算机的HAZOP评价在很大程度上解决了人工评价费时、费力、完备性差等缺点,因此已经在全球范围内成为安全评价技术的研究热点。本文讨论了计算机辅助HAZOP技术及应用软件工具的发展进程,着重在软件构架、功能模块等方面对目前的主流技术与软件进行了分类、比较与分析。针对最新发展的基于计算机智能自动推理的HAZOP安全评价技术进行了深入介绍,并对该项技术进行了总结和展望。本文结合HAZOP基本原理和SDG自动建模策略,着重阐述了面向对象的HAZOP信息管理系统的设计方法和实现过程,分析了构造信息管理的原则,并提出了改进信息管理的思想和目标。在设计部分,使用UML(统一建模语言)建模技术来描述系统,提出了一个模块化、图形化、层次化的HAZOP信息管理框架设计方案,并举例就其中的主要模块详细介绍了UML建模过程。在实现部分,选择Microsoft VisualC++6.0作为此系统的开发环境,充分利用C++语言灵活的面向对象支持能力,对功能模块、人机界面、数据存储和OFFICE自动化等方面给出了具体实现方法。

王厚尚[3]2013年在《HAZOP在线分析系统开发研究》文中认为危险与可操作性分析(Hazard and OperabilityAnalysis)作为完备性最好的安全系统评价方法之一,被国内外众多生产企业和设计单位所普遍接受,并应用于装置、设备的整个生命周期。但HAZOP分析报告均以纸介质形式保存,使其难以发挥有效作用。为提高HAZOP分析结果的实用性和指导作用,作者开发设计了HAZOP在线分析系统方法。依托HAZOP专家系统数据库,导入HAZOP分析报告实现对其查询管理,开发HAZOP专家系统与DCS接口,实时获取现场生产数据,并在非正常状况下由DCS信号触发HAZOP专家系统并访问数据库,便于现场操作人员及时作出应急处置。本文首先开展国内外DCS系统调研工作,完成常见DCS类型的收集、统计和分析。由此明确HAZOP专家系统与DCS接口主要采用OPC技术规范。通过对OPC技术的研究,设计开发了OPC服务器和OPC客户端,对其开发过程进行详细描述,并设置程序的运行环境,确保软件正常工作,同时进行了软件试运行操作。为保证HAZOP专家系统的实时性,引入实时数据库技术。在此基础上,构建HAZOP专家系统框架架构:用户界面、知识库、实时数据库、推理机、人机接口、系统数据库、知识获取机制和解释机制。并对各组成部分的具体实现进行了描述,尤其着重介绍了实时数据库部分的设计思路,包括其功能分析、设计思想、应用模式及结构设计。至此完成了整个系统的开发。

李彤[4]2007年在《面向HAZOP的图形化人机界面环境的研究与开发》文中研究指明随着人们对安全问题的日益重视,安全系统分析已经成为过程工业不可或缺的一部分。在众多的分析方法当中,HAZOP(危险与可操作分析)是目前过程工业应用最为广泛的安全评价方法之一。近年来,由于现代计算机技术的发展,计算机辅助HAZOP技术及软件已经成为了安全评价过程重要的辅助工具。由于基于计算机的HAZOP评价在很大程度上解决了人工评价费时、费力、完备性差等缺点,因此已经在全球范围内成为安全评价技术的研究热点。本文讨论了计算机辅助HAZOP技术及应用软件工具的发展进程,着重在软件构架、功能模块等方面对目前的主流技术与软件进行了分类、比较与分析。针对最新发展的基于计算机智能自动推理的HAZOP安全评价技术进行了深入介绍,并对该项技术进行了总结和展望。本文结合HAZOP基本原理和SDG自动建模策略,着重阐述了面向对象的HAZOP软件系统人机界面环境的设计方法和实现过程,分析了构造评价系统的原则,并提出了改进评价系统的思想和目标。在设计部分,使用UML(统一建模语言)建模技术来描述系统,提出了一个模块化、图形化、层次化的HAZOP信息集成框架设计方案,并举例就其中的主要模块详细介绍了UML建模过程。在实现部分,选择Microsoft Visual C++6.0作为此系统的开发环境,充分利用C++语言灵活的面向对象支持能力,对功能模块、人机界面、数据存储和软件国际化等方面给出了具体实现方法。

李安峰[5]2006年在《基于SDG模型的计算机辅助HAZOP分析及应用研究》文中研究表明随着科学技术的发展,过程系统生产规模不断扩大,工艺流程越来越复杂,使得事故发生几率和危害程度大大增加,安全问题已经成为政府和企业面临的重大核心问题。本文“基于SDG模型的计算机辅助HAZOP分析及应用研究”,主要是研究开发一套系统的基于SDG深层知识模型的安全分析方法,主要包括SDG模型建模、SDG模型推理和分析结果表达;此外,对所提出的方法进行了工业化应用研究。本文具体内容包括以下几个部分:第一章论述了过程工业面临的安全问题和项目背景,阐明了问题的由来;然后,研究分析了现有的各种系统安全分析方法,特别研究了危险与可操作性分析方法;随后,对SDG技术展开了深入研究,这包括:提出了SDG及相关概念的精确数学定义、提出了运用矩阵表达SDG模型、研究分析了近二十多年来SDG技术在安全工程领域的进展。第二章是研究SDG评价模型建模。首先对SDG评价模型提出了要求,然后研究分析了国外SDG模型建模方法。现有的建模方法没有区分安全评价和故障诊断,而且存在模型复杂、推导繁琐等不足,因此,本文提出了一套基于主危险的专用于安全评价的SDG评价模型建模方法,克服了现有建模方法的不足,并以烷基转移反应器为例研究分析了其建模过程。第叁章研究SDG评价模型的优化。SDG模型为定性模型,定性模型的模糊性容易带来伪相容通路:另外,基于SDG模型的HAZOP分析结果复杂、容易导致信息爆炸。为解决这两问题,本文提出从建模过程简化、建模后化简以及反复案例试验叁个方面对模型进行优化,并给出了具体的优化规则和方法。第四章研究SDG评价模型推理和SDG-HAZOP分析结果表达。人工HAZOP分析为双向推理,美国普渡大学进行SDG-HAZOP分析也沿用这种推理方式,但是这种推理方式存在没有针对性、费时费力、容易遗漏重要故障等弊端。本文经过研究对比,提出采用基于主危险的反向推理进行SDG-HAZOP分析,克服了双向推理的弊端。另外,在研究人工HAZOP报表的基础上,本文设计了SDG-HAZOP分析结果报表格式,该表不仅能显示非正常原因和不利后果,还能显示危险剧情的发生演变过程。此外,SDG-HAZOP分析结果Word报表能够由软件自动生成。第五章研究基于SDG模型的计算机辅助HAZOP分析。首先研究分析了近二十多年计算机辅助HAZOP分析的发展。目前,对于SDG-HAZOP分析,国内外均面临缺乏一个专用实验工具的难题,严重制约了该技术的发展。本文根据研究需要提出开发一套SDG建模推理软件平台,并提出了详细的功能需求。另外,通过前期研究,本文对计算机辅助SDG-HAZOP与人工HAZOP两种分析方法进行了详细的对比研究。第六章为20万吨/年苯乙烯装置的计算机辅助SDG-HAZOP分析。在前期研究的基础上,对齐鲁石化塑料厂苯乙烯装置进行了计算机辅助SDG-HAZOP分析,通过案例试验研究,验证了建模方法、模型推理、结果表达等的正确性以及计算机辅助SDG-HAZOP分析的可行性。通过与人工HAZOP分析结果对比,进一步证实了本文提出的计算机辅助SDG-HAZOP分析方法的优越性。第七章对本文主要研究成果和创新点进行了总结,并对计算机辅助SDG-HAZOP分析下一步的研究工作进行了展望。本文的研究工作覆盖了从建模、推理、分析结果表达等一套完整的基于SDG模型的计算机辅助HAZOP分析方法,并在实际工业中进行了应用。本研究取得的研究成果和创新点包括以下几个方面:(1)提出一套系统的基于主危险的SDG评价模型建模方法本文以主危险为核心,以SDG模型增加原因后果节点变为SDG评价模型的建模思路,提出了一套系统完整的专用于安全评价的SDG评价模型建模方法。(2)提出一套SDG评价模型优化方法本文从建模过程简化、模型建成后化简以及反复进行案例试验叁个方面提出了一套切实可行的SDG评价模型优化方法。(3)提出一种新的SDG-HAZOP推理方式本文未沿用前人采用的HAZOP推理方式,而是提出了一种新的SDG-HAZOP推理方式:基于主危险的反向推理。经与双向推理、正向推理比较分析,该推理方式更适用于SDG-HAZOP分析。(4)提出一套系统完整的计算机辅助SDG-HAZOP分析方法本文研究开发出一种计算机辅助SDG-HAZOP分析,包括SDG建模、模型优化、模型推理、分析结果表达等一套系统完整的方法,并且已经达到了实用化水平。该方法不仅克服了人工HAZOP分析的弊端,而且具有完备性高、系统性强、推理深度高、省时省力、复用性好、继承性好等优点。(5)完成了20万吨/年苯乙烯装置计算机辅助SDG-HAZOP分析在论文前期研究的基础上,完成了20万吨/年苯乙烯装置计算机辅助SDG-HAZOP分析。在国内首次进行了全流程级的计算机自动HAZOP推理,同时实现了计算机自动生成SDG-HAZOP安全评价报表。分析结果不仅包含了人工分析的所有主要内容,而且包含了近几年塑料厂发生的相关事故;此外,与人工HAZOP分析相比,SDG-HAZOP分析在推理深度、分析结果表达、复用性、继承性等方面都有明显的优越性。

葛天明[6]2006年在《过程工业安全预评价技术开发》文中研究说明对危险物料的加工、储藏和运输过程中,重大安全事故防治已成为社会各界的热点问题,安全评价就是其中的重要措施之一,而安全预评价作为安全评价中处于项目生命周期最前端的一种类型,是整个项目的评价周期中最重要的一环。 本文开发了一种基于HAZOP技术的过程工业安全预评价技术,完成的主要工作和获得的主要结论如下: (1)分析了过程工业安全预评价的特点和需求,探索了HAZOP技术的适应性,确定了以HAZOP技术为基础的研究方案。 (2)通过实际案例分析,确定了影响HAZOP技术有效性和可靠度的主要因素;采用对流程进行时间步分解的方法,估算各个时间步,并利用CPM寻求优化路径,节省了HAZOP分析时间。 (3)设计了安全预评价方法的推演逻辑、各步骤的工作和方法的所需资料。利用Visual C++ 6.0开发了计算机辅助HAZOP分析工具——TFAHAZOP(Tool for Flow Automating HAZOP),实现了对链式流程、信号流程的自动HAZOP分析和在链式流程内的全流程偏差传递以及对分析结果的半定量表述。 (4)开发完成了服务于TFAHAZOP的知识库,包括一般知识对象、特殊知识对象、HAZOP对象和事故样本对象的模型建立,以及模型中各个对象实例数据的采集、分析、整理和录入。 (5)开发的软件界面简洁友好,操作简单,提供了方便的数据库查询、修改、添加、删除等功能;自动HAZOP分析模块,只需根据界面的提示输入工厂的参数,就可对不同状况下的危险单元进行完全自动化的安全预评价。 (6)对实际项目进行安全预评价表明,与传统方法相比,本文方法对设备单元的分析更全面,前后单元的关联影响更密切,具有很好的工程应用价值。 本文的创新点是: (1)设计了偏差失效传递的算法,解决了经验型计算机辅助HAZOP技术无法在流程内进行偏差传递的问题。 (2)构造了叁类信号设备单元“控制器”、“传感器”和“信号线”,实现了对信号流程的自动HAZOP分析。

王东浩[7]2014年在《机器人伦理问题研究》文中进行了进一步梳理机器人伦理学是随着计算机科学及其相关领域研究和应用的不断延伸而出现的一门新的学科。它与网络伦理、人工生命伦理等均属于计算机伦理问题研究的范围。网络伦理在国内外的研究已相对成熟,人工生命伦理也有了一定的进展和成果,而机器人由于在技术和应用层面起步相对较晚,因此人们对机器人伦理问题的研究处在探索阶段。上世纪末,随着机器人技术的不断进步,与之相关的伦理问题也引起了人们的关注。人们对机器人能否借助“人工智能”产生创造性的效果,并由此在一定情境中是否应该具有自主道德决策能力、是否可以自我思考以及是否可以作为道德主体参与人类生产生活等方面的能力提出了疑问,并就人与机器之间的关系进行了深层次的哲学思考。科学技术的发展使得机器人从“机械机器”转化为“活的机器”,尤其是随着现代生物科技的不断融入,机器人在某种程度上反而比人类更加聪明。这促使机器人思想在哲学和伦理层面要有更大灵活度和发展空间。同时,这种“活的机器”也改变了人与机器之间的关系,机器不仅仅是人类的一个工具,人机之间在很大程度上强调和谐地存在。尤其是当机器人借助于“人工智能”可以产生创造性的效果后,它也许可以发展到具有自我意识,具有自我决策能力,这样机器人甚至会谋求与人类相类似的道德地位。如此一来,人与机器人在哲学层面就面临一个严重的问题,那就是人与机器人在伦理观念上是否等价?如果答案是肯定的,那么阿西莫夫提出的机器人叁大定律是否就会失效?反之,如果答案是否定的,那么随着机器人在学习能力、意识能力以及理解力方而的不断更新,我们又如何认识勃克斯提出的“人=机器入”的论题。我们意识到,在机器人道德能力和伦理意识的探索中,首要任务是梳理机器人在伦理确立过程中所呈现出来的特点,并就机器人在应用中的热点问题进行分析、论证,同时尽可能就机器人伦理在发展过程中给人类伦理带来的冲击以及引起的困惑予以应对和解决。在机器人伦理研究进路上,人们通常从叁个方面出发,其一是自上而下的研究进路,其二是自下而上的研究进路,另外则是两者相结合的研究进路。但由于人类在文化、意识以及政治形态等方面的差异,人们很难在机器人伦理问题研究的相关问题上有一个统一的标准。我们尝试性地从文化和宗教的角度阐释应用伦理学的相关原则,这对于诠释在计算主义影响下计算机科学哲学的发展,尤其是机器人伦理问题的深度探讨,具有一定的开拓性。人们应该认识到,机器人伦理涉及到学科交叉、文化交迭和意识碰撞等现实问题,并且它们还建立在科学与人文两大领域实证调查的基础之上,因此机器人伦理问题的研究亟需人类的关注和一个近似统一的标准。尤其是随着技术的不断进步和人类观念的不断更新,机器人有可能获得一定的道德地位,而人机之间在应用伦理“不伤害”的核心原则下也可能需要有进一步的突破。尽管我们不能把解决机器人伦理问题完全寄托在未来技术和人类观念的更新上,但这种尝试性的争鸣和探索至少可以引起人们的重视,从而有助于人类在科技、伦理和我们自身观念相统一的角度寻求平衡。

张玎[8]2005年在《基于工艺流程及控制图(P&ID)的SDG自动建模方法研究》文中进行了进一步梳理石油化工行业是存在高危险性的行业。随着科学技术和经济水平的发展,使得石油化工过程日益大型化、复杂化。在如此复杂庞大的系统中,一旦发生火灾、爆炸、毒气泄漏等重大恶性事故,其损失将极为惨重。 为了预防事故发生,保障人员、物资和设备安全、保障环境不受污染,自二十世纪八十年代以来许多国家开始设立相关法律。 中国于2003年12月出台《国家安全生产科技发展规划(2004~2010)》,其中对过程安全问题进行了明确的阐述,对进行安全研究进行了明确规定,强调使用SDG技术进行故障智能诊断和安全分析研究。 计算机硬件和软件技术的飞速发展带来了工业的划时代的长足进步。但是,计算机只能识别特定的程序文件,对很多领域出现兼容性差的问题。很多工作只能分段的使用计算机,中间还要搀杂大量人为的传统操作和专家经验。这样,就需要建立跨领域平台,使其作为搭接各个领域的桥梁。正是出于从提高效率,减少误差和错误,提高速度,辅助系统预测和故障诊断等方面考虑,本文提出基于工艺流程及控制图(P&ID)的SDG自动建模方法研究。 本文在基于P&ID图的SDG自动模型建立方法这一国内较为空白的领域进行了大量基础性的研究工作,提出大量假设、规则、方法以及一些新概念,为SDG自动建模理论体系建立做出了一定贡献。在理论

张召锋[9]2007年在《基于.NET的电子化人力资源管理信息系统(E-HR)的设计与开发》文中指出技术的进步日新月异,全球化的浪潮扑面而来。互联网的普及在很大程度上改变了传统的商业规则,企业之间的竞争大大加剧。企业必须适应环境的变化进行变革,包括生产、市场、内部管理等。人力资源部门的服务模式也正在衍变,技术则为这种变化发展添加了动力。管理信息系统(MIS)是数据库技术与企业管理相结合的产物,人力资源管理信息系统是整个现代企业管理信息系统的重要组成部分。E-HR即电子人力资源,是将先进的软件配上高速的硬件,再与处于服务中心的专业化人员融为一体,构成一个为人力资源服务的技术网络,是一种基于Internet的人力资源管理系统。E-HR是在削减成本、提高效率和改进员工服务模式的愿望驱使下做出的选择。E-HR管理方案是企业人力资源管理信息化发展的新形式。目前,如何利用最新的互联网编程技术生成高效可靠的人力资源管理解决方案业已成为计算机行业中的热点问题。Microsoft Visual Studio.NET 2003正是这种技术之一,由Microsoft公司推出。作为该公司的.NET战略的一部分,它是一套完善的构建新一代网络应用以及桌面应用的程序语言和开发工具的集合。利用.NET架构(.NET Framework)中的类库、完善的集成开发环境(IDE)、灵活丰富程序语言的强大功能以及相应的数据库技术可以很简便地构造出新型、高效、分布式的人力资源管理解决方案。本文从E-HR的实际需求出发,结合当前E-HR的研究与开发的前沿技术与实施理念,设计开发了E-HR人力资源管理系统。本论文主要研究如何利用.NET技术、UML系统建模以及ORM对象角色数据库建模技术来构成新型电子人力资源管理(E-HR)平台。

参考文献:

[1]. 危险与可操作分析计算机自动解释系统的设计与开发[D]. 刘春雷. 北京化工大学. 2004

[2]. 面向HAZOP的计算机信息管理系统的设计与开发[D]. 吕政. 北京化工大学. 2008

[3]. HAZOP在线分析系统开发研究[D]. 王厚尚. 中国石油大学(华东). 2013

[4]. 面向HAZOP的图形化人机界面环境的研究与开发[D]. 李彤. 北京化工大学. 2007

[5]. 基于SDG模型的计算机辅助HAZOP分析及应用研究[D]. 李安峰. 北京化工大学. 2006

[6]. 过程工业安全预评价技术开发[D]. 葛天明. 大连理工大学. 2006

[7]. 机器人伦理问题研究[D]. 王东浩. 南开大学. 2014

[8]. 基于工艺流程及控制图(P&ID)的SDG自动建模方法研究[D]. 张玎. 北京化工大学. 2005

[9]. 基于.NET的电子化人力资源管理信息系统(E-HR)的设计与开发[D]. 张召锋. 暨南大学. 2007

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