專利名稱：一種石油化工裝置事故防范輔助決策方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種事故防范輔助決策方法及系統(tǒng)，尤其是涉及一種針對(duì)石油化工裝置的事故防范輔助決策方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
保障石油化工裝置生產(chǎn)安全，除了本質(zhì)安全設(shè)計(jì)提高生產(chǎn)過程的魯棒性，一方面要預(yù)防事故，通過過程危險(xiǎn)辨識(shí)方法盡可能全面發(fā)現(xiàn)潛在性危險(xiǎn)，將事故扼殺在萌芽中；另一方面，在出現(xiàn)事故征兆時(shí)，通過調(diào)節(jié)使異常工況恢復(fù)正常，或通過啟用安全儀表系統(tǒng)降低風(fēng)險(xiǎn)。石油化工裝置常采用的過程危險(xiǎn)分析方法包括安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹、事件樹、保護(hù)層分析等多種方法。安全檢查表方法是一種解答列舉問題的方法， 針對(duì)性強(qiáng)，但是完備性差，主要是基本問題的檢查或者已發(fā)事故的針對(duì)性檢查；危險(xiǎn)與可操作性分析方法，更傾向于過程工藝的可能性危險(xiǎn)檢查，對(duì)于間歇操作步驟顛倒和遺漏、突發(fā)性人因失誤或外界干預(yù)分析不足；事故樹、事件樹一般應(yīng)用于事后調(diào)查或估算某些事件對(duì)特定事件的影響程度中；保護(hù)層分析主要是確定保護(hù)措施的有效性。目前，單獨(dú)使用某種方法在事故辨識(shí)方面針對(duì)性、系統(tǒng)性和完備性還有很大不足，更多的是依據(jù)過程進(jìn)行例行分析，或是依據(jù)已發(fā)事故進(jìn)行列舉分析，更多的情況下是事后分析。此外，分析過程并不被人熟知，未參與分析的人員并不能從報(bào)表中反推分析的過程，很難得到更有效地幫助。最后， 經(jīng)眾多專家參與討論分析得到報(bào)表，利用率極低，更多是瞬時(shí)檢查、討論后即存檔備案，在實(shí)際生產(chǎn)過程中并沒有被充分利用。當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)裝置沒有建立一個(gè)系統(tǒng)和完備的事故防范知識(shí)庫，眾多寶貴的生產(chǎn)、操作的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)隨著人員工作調(diào)動(dòng)、離退休等原因而丟失，也失去了共享的機(jī)會(huì)。當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，更多的是依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)人員的討論而做出決策，或是發(fā)現(xiàn)問題逐級(jí)上報(bào)，由相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家根據(jù)突變情況采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，往往變成了被動(dòng)處理事故，失去了在事故萌芽階段采取有效措施避免事故發(fā)生的寶貴時(shí)間。當(dāng)前的操作導(dǎo)航系統(tǒng)或事故預(yù)警、調(diào)控等軟件針對(duì)具體裝置或具體的操作，存在知識(shí)、規(guī)則通用性差，且修改難度大，完備性差，實(shí)時(shí)決策出錯(cuò)率高等問題。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局近年來啟動(dòng)了多次相關(guān)專家和安監(jiān)技術(shù)人員對(duì)于裝置危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管人員的培訓(xùn)，并要求各省市安監(jiān)系統(tǒng)對(duì)從業(yè)人員也進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，但相對(duì)來說，這方面的人才培養(yǎng)工作亟待加強(qiáng)。當(dāng)前大多裝置有操作培訓(xùn)系統(tǒng)，而其更重視操作員開、停車以及生產(chǎn)操作的熟練程度，忽視了操作員處理異常工況的應(yīng)急能力培養(yǎng)；操作規(guī)程也僅包含少數(shù)事故或異常工況的處理措施；多數(shù)裝置沒有完善的安全生產(chǎn)培訓(xùn)考試系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種石油化工裝置事故防范輔助決策方法和系統(tǒng)，極大減少了事故發(fā)生概率或降低事故發(fā)生導(dǎo)致后果的嚴(yán)重程度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種石油化工裝置事故防范輔助決策方法，包括
步驟101，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包，生成安全信息表和安全檢查表；
步驟102，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包、安全信息表和安全檢查表進(jìn)行危險(xiǎn)與可操作性分析，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告；
步驟103，依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，生成事故樹，確定事故樹最小割集、最小徑集、基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和原因事件的發(fā)生概率，并由此求出頂上事件發(fā)生概率；依據(jù)最小割集和最小徑集，結(jié)合安全信息表、安全檢查表與危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，給出防范事故方案步驟信息；
步驟104，以防范事故方案的初始步驟為初始事件，按照防范事故方案步驟的實(shí)施順序，建立事件樹，確定事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率。優(yōu)選地，其中在步驟101中具體為
安全信息表包括安全信息條目，安全檢查表包括安全檢查條目，其中，安全信息條目是設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)信息，安全檢查條目是專家依據(jù)安全生產(chǎn)的需要提出的設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的需要檢查的條目；
安全信息表和安全檢查表將設(shè)備類型按照動(dòng)、靜設(shè)備以及其所在的單元操作進(jìn)行分類，依照分類將已錄入的安全信息條目和安全檢查條目進(jìn)行分類，統(tǒng)計(jì)石油化工企業(yè)裝置中存在安全問題的設(shè)備和單元操作。優(yōu)選地，其中在步驟102中具體為
將整套石油化工裝置依據(jù)安全信息表和安全檢查表統(tǒng)計(jì)的設(shè)備和單元操作進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，確定節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的工藝參數(shù)、引導(dǎo)詞、非正常原因、后果、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、已有措施、建議措施、爭議問題、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、負(fù)責(zé)人、截圖、第三方軟件模擬結(jié)果等相應(yīng)信息；
將上述節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)或按照用戶要求進(jìn)行排序，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告。優(yōu)選地，其中在步驟103中具體為
依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中統(tǒng)計(jì)的可能會(huì)發(fā)生的事故， 或根據(jù)之前已經(jīng)發(fā)生過的嚴(yán)重事故，從中找出后果嚴(yán)重，且較容易發(fā)生的事故，作為分析的頂上事件；
然后，調(diào)用安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已輸入的數(shù)據(jù)作為事故樹的原因節(jié)點(diǎn)名稱，并可將相關(guān)信息作為原因節(jié)點(diǎn)的附屬信息，從頂上事件起進(jìn)行演繹分析，逐級(jí)找出直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其邏輯關(guān)系，生成事故樹；
根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，求出最小割集和最小徑集，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序，確定原因事件的發(fā)生概率，并標(biāo)在事故樹上，由此求出頂上事件發(fā)生概率。優(yōu)選地，其中在步驟104中具體為
以危險(xiǎn)與可操作性分析和事故樹分析中確定的防范事故方案的初始步驟為起點(diǎn)，按照步驟實(shí)施順序，分成階段，逐步地進(jìn)行分析，判定完全對(duì)立的兩種狀態(tài)(成功或失敗，正?；蚬收希踩蛭ｋU(xiǎn)等)之一的原則，直到完成方案步驟為止；
其中，可以定量計(jì)算出各階段的概率，最終了解事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率，提高防范事故方案實(shí)施的準(zhǔn)確性。優(yōu)選地，其中
以上各種信息的顯示、查詢、添加、修改、刪除可由不同使用權(quán)限的用戶通過處于 hternet、局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、IPAD等客戶端，實(shí)時(shí)與服務(wù)器對(duì)話完成； 安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息均可進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。優(yōu)選地，其中，該方法還可以用于
輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)，通過查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析，以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟；
依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目進(jìn)行測(cè)試；
依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題。根據(jù)本發(fā)明另一方面，還提供了一種石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)，包括
安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)，用于依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包，生成安全信息表和安全檢查表；
危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)，用于依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包、安全信息表和安全檢查表進(jìn)行危險(xiǎn)與可操作性分析，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告；
事故樹分析模塊(203)，用于依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告， 生成事故樹，確定事故樹最小割集、最小徑集、基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和原因事件的發(fā)生概率，并由此求出頂上事件發(fā)生概率；依據(jù)最小割集和最小徑集，結(jié)合安全信息表、安全檢查表與危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，給出防范事故方案步驟信息；
事件樹分析模塊(204)，用于以防范事故方案的初始步驟為初始事件，按照防范事故方案步驟的實(shí)施順序，建立事件樹，確定事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率。優(yōu)選地，其中，還包括
顯示模塊(206)，用于以上各種信息的顯示、查詢、添加、修改、刪除可由不同使用權(quán)限的用戶通過處于hternet、局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、IPAD等客戶端，實(shí)時(shí)與服務(wù)器對(duì)話完成；
知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)，用于存儲(chǔ)和管理安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息。優(yōu)選地，其中，還包括
培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)，用于輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)，通過查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析，以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟；考試子模塊(208)，用于依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目進(jìn)行測(cè)試；
輔助決策子模塊(209)，用于依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、 可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題。


圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1所示，是石油化工裝置事故防范輔助決策方法的流程圖。首先需要由不同領(lǐng)域的專家(包括設(shè)計(jì)、制造、安裝、工藝、設(shè)備、儀表、環(huán)境、維修等學(xué)科)組成分析小組，準(zhǔn)備召開分析討論會(huì)議。步驟101，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包，逐個(gè)設(shè)備和單元操作提出可能會(huì)發(fā)生和需要關(guān)注的安全問題，包括設(shè)備和單元操作的重要設(shè)計(jì)、制造、安裝等相應(yīng)安全信息和安全檢查條目，實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)備和單元操作的重要操作和維護(hù)的安全信息和安全檢查條目，以及依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)、已發(fā)事故或故障原因得出的安全信息和安全檢查條目。安全信息條目主要為設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)信息，以問題的形式儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205) 中，答復(fù)信息經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)錄入界面輸入，以數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)范圍的形式儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中；安全檢查條目為專家依據(jù)安全生產(chǎn)的需要提出的設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的需要檢查的條目，以問題的形式儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205 )中，答復(fù)信息經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)錄入界面輸入，并經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)轉(zhuǎn)換后以“0”和“1”存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中。 在輸入的過程中，安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)已將設(shè)備類型按照動(dòng)、靜設(shè)備以及其所在的單元操作進(jìn)行了分類，會(huì)依照分類將已錄入的安全信息和安全檢查條目進(jìn)行分類，統(tǒng)計(jì)裝置中存在問題的設(shè)備和單元操作；在錄入新信息時(shí)，安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)會(huì)同時(shí)給出同種類型的已輸入條目作為提示信息供篩選和修改，避免遺漏安全信息和安全檢查條目，并可隨時(shí)修正之前輸入的信息；相關(guān)人員要依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包、裝置實(shí)際工況等回答相應(yīng)的問題，注明回答人信息，與條目一起輸入知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中，由此生成并完成了設(shè)備和單元操作的安全信息表和安全檢查表。步驟102，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包進(jìn)行危險(xiǎn)與可操作性分析，將整套石油化工裝置依據(jù)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)統(tǒng)計(jì)的設(shè)備和單元操作進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，確定節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的工藝參數(shù)、引導(dǎo)詞、非正常原因、后果、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、已有措施、建議措施、爭議問題、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、負(fù)責(zé)人、截圖、第三方軟件模擬結(jié)果等相應(yīng)信息，并通過危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)錄入界面將以上信息以文字或數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中。在輸入的過程中，危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)會(huì)調(diào)用并顯示相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表和安全檢查表信息，安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)中統(tǒng)計(jì)的裝置中存在問題的設(shè)備和單元操作，以提示信息的方式供分析小組參考，可避免分析中遺漏重要危險(xiǎn)信息，使分析更加完善。危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)可以將分析信息進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)，顯示出裝置中存在的危險(xiǎn)、未解決的問題等；可將分析信息按照用戶要求進(jìn)行排序，如按照節(jié)點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度等進(jìn)行排序，由此可找出裝置中存在的危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)操作等問題以及解決危險(xiǎn)問題的多種方案及其步驟。危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)可根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告。步驟103，依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中統(tǒng)計(jì)的可能會(huì)發(fā)生的事故，或根據(jù)之前已經(jīng)發(fā)生過的嚴(yán)重事故，從中找出后果嚴(yán)重且較容易發(fā)生的事故，作為分析的頂上事件。頂上事件確定后，可利用事故樹分析模塊(203)調(diào)用安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中與頂上事件相關(guān)的條目信息，分析系統(tǒng)發(fā)生事故的損失和頻率大小，調(diào)查與頂上事件有關(guān)的原因事件和各種因素，包括設(shè)備故障、機(jī)械故障、操作者的失誤、管理和指揮錯(cuò)誤、環(huán)境因素等等，詳細(xì)查清原因和影響。事故樹分析模塊 (203)提供了構(gòu)建事故樹的界面，可以直接調(diào)用安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已輸入的數(shù)據(jù)作為事故樹的原因節(jié)點(diǎn)名稱，并可將相關(guān)信息作為原因節(jié)點(diǎn)的附屬信息，從頂上事件起進(jìn)行演繹分析，逐級(jí)找出直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其邏輯關(guān)系，畫出事故樹。事故樹分析模塊(203)可以根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，求出最小割集和最小徑集，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序，確定原因事件的發(fā)生概率，并標(biāo)在事故樹上。根據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，求出頂上事件發(fā)生概率。事故樹分析模塊(203)可以列出最小割集和最小徑集，專家可以依據(jù)最小割集和最小徑集的信息提示，與安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已分析導(dǎo)致事故發(fā)生的原因和避免事故發(fā)生的措施手段進(jìn)行比較，確定給出完善的防范事故方案步驟信息，存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中。步驟104，事件樹分析模塊(204)提供了建立事件樹的界面，可以危險(xiǎn)與可操作性分析和事故樹分析中確定的防范事故方案的初始步驟為起點(diǎn)，按照步驟實(shí)施順序，分成階段，逐步地進(jìn)行分析，每一事件可能的后續(xù)事件由專家依據(jù)界面提示，判定完全對(duì)立的兩種狀態(tài)(成功或失敗，正?；蚬收?，安全或危險(xiǎn)等)之一的原則，直到完成方案步驟為止。利用事件樹分析模塊(204)事件樹建立界面可以將所分析的情況用樹枝狀圖表示出來，并存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中。它既可以輔助專家定性地了解整個(gè)事故防范措施實(shí)施的動(dòng)態(tài)變化過程，又可以定量計(jì)算出各階段的概率，最終了解事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率，提高防范事故方案實(shí)施的準(zhǔn)確性。石油化工裝置事故防范輔助決策方法及系統(tǒng)可以輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)， 學(xué)員可以登錄顯示模塊(206)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)，調(diào)出儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205) 中裝置的流程圖，查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析，以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟；此外，顯示模塊(206)中有考試子模塊(208)，出題人可以依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目，并在考試子模塊(208)的題庫中依據(jù)題的難易程度進(jìn)行分類存儲(chǔ)，考試時(shí)，由考試子模塊(208)進(jìn)行隨機(jī)抽選，組成試卷，并依據(jù)考試子模塊(208)中設(shè)置的準(zhǔn)確查詢、近似查詢以及相似度計(jì)算方法，計(jì)算并顯示考生的得分。石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)可以和生產(chǎn)過程中的控制系統(tǒng)相連，只是讀取數(shù)據(jù)，不更改控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)生產(chǎn)過程中，參數(shù)數(shù)據(jù)觸發(fā)了顯示模塊中輔助決策子模塊(209)的設(shè)定規(guī)則，超出了安全信息表參數(shù)的設(shè)定范圍，則輔助決策子模塊(209)會(huì)依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題等。相關(guān)人員可依據(jù)輔助決策子模塊(209)列出的多種解決方案及參考信息，經(jīng)過分析判斷后，采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏碚{(diào)控當(dāng)前的不安全工況。以上各種信息的顯示、查詢、添加、修改、刪除可由不同使用權(quán)限的用戶通過處于 hternet、局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、IPAD等客戶端，實(shí)時(shí)與服務(wù)器的知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)對(duì)話完成的。參加圖2所示，為本發(fā)明石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖，其適用于如上所述的石油化工裝置事故防范輔助決策方法。該系統(tǒng)包括安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)、事故樹分析模塊(203)、事件樹分析模塊(204 )、知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205 )、顯示模塊(206 )，還可以包括培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207 )、考試子模塊(208 )、輔助決策子模塊(209 )。其中
(1)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)
將設(shè)備和單元操作按類型進(jìn)行分類，并將專家輸入的安全信息和安全檢查條目按照設(shè)備類型和單元操作類型進(jìn)行分類存儲(chǔ)；將輸入的答復(fù)信息經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)轉(zhuǎn)換后以“0”和“1”存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中；在錄入新信息時(shí)，安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)會(huì)同時(shí)給出同種類型的已輸入條目作為提示信息供篩選和修改，避免遺漏安全信息和安全檢查條目，并可隨時(shí)修正之前輸入的信息；提供信息顯示、 查詢、輸入、刪除、修改界面，與知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將最終確定的信息存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中；統(tǒng)計(jì)已輸入的安全信息和安全檢查條目，并依據(jù)回答信息，統(tǒng)計(jì)和顯示安全信息表和安全檢查表中保存的存在安全問題的設(shè)備或單元操作。(2)危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)
調(diào)用經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中的信息，并可隨時(shí)調(diào)用安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)的輸入和顯示界面，實(shí)時(shí)修改， 以完善安全信息表和安全檢查表；提供信息顯示、查詢、輸入、刪除、修改界面，與知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將整套石油化工裝置依據(jù)安全信息表和安全檢查表統(tǒng)計(jì)的設(shè)備和單元操作進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，確定節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的工藝參數(shù)、引導(dǎo)詞、非正常原因、后果、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、已有措施、建議措施、爭議問題、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、負(fù)責(zé)人、截圖、第三方軟件模擬結(jié)果等相應(yīng)信息，將最終確定的危險(xiǎn)與可操作性分析信息存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中；危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)可以將分析信息進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)，顯示出裝置中存在的危險(xiǎn)、未解決的問題等；可將分析信息按照用戶要求進(jìn)行排序，如按照節(jié)點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度等進(jìn)行排序，由此可找出裝置中存在的危險(xiǎn)源、 危險(xiǎn)操作等問題以及解決危險(xiǎn)問題的多種方案及其步驟；將上述節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)或按照用戶要求進(jìn)行排序，危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)可根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告。(3 )事故樹分析模塊(203 )
調(diào)用經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中的信息；統(tǒng)計(jì)并列出后果嚴(yán)重，且較容易發(fā)生的事故，輔助確定要分析的頂上事件；提供了構(gòu)建事故樹的界面，可以直接調(diào)用安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已輸入的數(shù)據(jù)作為事故樹的原因節(jié)點(diǎn)名稱，并可將相關(guān)信息作為原因節(jié)點(diǎn)的附屬信息，從頂上事件起進(jìn)行演繹分析，逐級(jí)找出直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其邏輯關(guān)系，畫出事故樹；事故樹分析模塊(203)可以根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，求出最小割集和最小徑集，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序，確定原因事件的發(fā)生概率，并標(biāo)在事故樹上，根據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，求出頂上事件發(fā)生概率；事故樹分析模塊(203) 可以列出最小割集和最小徑集，專家可以依據(jù)最小割集和最小徑集的信息提示，與安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已分析導(dǎo)致事故發(fā)生的原因和避免事故發(fā)生的措施手段進(jìn)行比較，確定給出完善的防范事故方案步驟信息，存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊 (205)中。(4 )事件樹分析模塊(203 )
調(diào)用經(jīng)安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)和事故樹分析模塊(203 )存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205 )中的信息；事件樹分析模塊(204 )提供了建立事件樹的界面，可以危險(xiǎn)與可操作性分析和事故樹分析中確定的防范事故方案的初始步驟為起點(diǎn)，按照步驟實(shí)施順序，分成階段，逐步地進(jìn)行分析，每一事件可能的后續(xù)事件由專家依據(jù)界面提示，判定完全對(duì)立的兩種狀態(tài)(成功或失敗，正?；蚬收?，安全或危險(xiǎn)等)之一的原則，直到完成方案步驟為止；利用事件樹模塊(204)事件樹建立界面可以將所分析的情況用樹枝狀圖表示出來，并存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中；事件樹分析模塊(204)可計(jì)算事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率，以此輔助相關(guān)人員做出恰當(dāng)?shù)臎Q策， 提高防范事故方案實(shí)施的準(zhǔn)確性。(5)知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)
安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)、事故樹分析模塊(203)、事件樹分析模塊(204)、顯示模塊(206)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)、考試子模塊 (208)、輔助決策子模塊(209)可以與知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)進(jìn)行通訊，其中涉及的各類信息存儲(chǔ)在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205 )中以供相應(yīng)模塊調(diào)用。(6)顯示模塊(206)
安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)、事故樹分析模塊(203)、事件樹分析模塊(204)、知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)、考試子模塊(208)、輔助決策子模塊(209)等模塊的信息和操作都可由不同權(quán)限的用戶經(jīng)計(jì)算機(jī)、 PDA、手機(jī)、IPAD等hternet或局域網(wǎng)客戶端人機(jī)交互界面完成查看、添加、修改、刪除等操作。(7)培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)
石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)可以輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)，學(xué)員可以登錄顯示模塊(206)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)，調(diào)出儲(chǔ)存在知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)中流程圖， 查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析，以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟。(8)考試子模塊(208)
顯示模塊(206)中有考試子模塊(208)，出題人可以依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目并在考試子模塊(208)的題庫中依據(jù)題的難易程度進(jìn)行分類存儲(chǔ)，考試時(shí)，由考試子模塊(208)進(jìn)行隨機(jī)抽選，組成試卷，并依據(jù)考試子模塊(208)中設(shè)置的準(zhǔn)確查詢、近似查詢以及相似度計(jì)算方法，計(jì)算并顯示考生的得分。(9)輔助決策子模塊(209)
石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)可以和生產(chǎn)過程中的控制系統(tǒng)相連，只是讀取數(shù)據(jù)，不更改控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)生產(chǎn)過程中，參數(shù)數(shù)據(jù)觸發(fā)了顯示模塊中輔助決策子模塊 (209)的設(shè)定規(guī)則，超出了安全信息表參數(shù)的設(shè)定范圍，則輔助決策子模塊(209)會(huì)依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題等。相關(guān)人員可依據(jù)輔助決策子模塊(209)列出的多種解決方案及參考信息，經(jīng)過分析判斷后，采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏碚{(diào)控當(dāng)前的不安全工況。其中，本發(fā)明裝置的各個(gè)模塊可以集成于一體，也可以分離部署。上述模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易丟失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是⑶-ROM，U盤，移動(dòng)硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述進(jìn)行分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種石油化工裝置事故防范輔助決策方法，包括步驟101，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包，生成安全信息表和安全檢查表；步驟102，依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包、安全信息表和安全檢查表進(jìn)行危險(xiǎn)與可操作性分析，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告；步驟103，依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，生成事故樹，確定事故樹最小割集、最小徑集、基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和原因事件的發(fā)生概率，并由此求出頂上事件發(fā)生概率；依據(jù)最小割集和最小徑集，結(jié)合安全信息表、安全檢查表與危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，給出防范事故方案步驟信息；步驟104，以防范事故方案的初始步驟為初始事件，按照防范事故方案步驟的實(shí)施順序，建立事件樹，確定事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟101中具體為安全信息表包括安全信息條目，安全檢查表包括安全檢查條目，其中，安全信息條目是設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)信息，安全檢查條目是專家依據(jù)安全生產(chǎn)的需要提出的設(shè)備和單元操作壽命周期內(nèi)與安全相關(guān)的需要檢查的條目；安全信息表和安全檢查表將設(shè)備類型按照動(dòng)、靜設(shè)備以及其所在的單元操作進(jìn)行分類，依照分類將已錄入的安全信息條目和安全檢查條目進(jìn)行分類，統(tǒng)計(jì)石油化工企業(yè)裝置中存在安全問題的設(shè)備和單元操作。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟102中具體為將整套石油化工裝置依據(jù)安全信息表和安全檢查表統(tǒng)計(jì)的設(shè)備和單元操作進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，確定節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的工藝參數(shù)、引導(dǎo)詞、非正常原因、后果、發(fā)生概率、發(fā)生嚴(yán)重度、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、已有措施、建議措施、爭議問題、剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、負(fù)責(zé)人、截圖、第三方軟件模擬結(jié)果等相應(yīng)信息；將上述節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)或按照用戶要求進(jìn)行排序，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟103中具體為依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中統(tǒng)計(jì)的可能會(huì)發(fā)生的事故， 或根據(jù)之前已經(jīng)發(fā)生過的嚴(yán)重事故，從中找出后果嚴(yán)重且較容易發(fā)生的事故，作為分析的頂上事件；然后，調(diào)用安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告中已輸入的數(shù)據(jù)作為事故樹的原因節(jié)點(diǎn)名稱，并可將相關(guān)信息作為原因節(jié)點(diǎn)的附屬信息，從頂上事件起進(jìn)行演繹分析，逐級(jí)找出直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其邏輯關(guān)系，生成事故樹；根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，求出最小割集和最小徑集，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序，確定原因事件的發(fā)生概率，并標(biāo)在事故樹上，由此求出頂上事件發(fā)生概率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟104中具體為以危險(xiǎn)與可操作性分析和事故樹分析中確定的防范事故方案的初始步驟為起點(diǎn)，按照步驟實(shí)施順序，分成階段，逐步地進(jìn)行分析，判定完全對(duì)立的兩種狀態(tài)之一的原則，直到完成方案步驟為止，其中，兩種狀態(tài)包括成功或失敗、正?；蚬收稀踩蛭ｋU(xiǎn)等；其中，可以定量計(jì)算出各階段的概率，最終了解事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率，提高防范事故方案實(shí)施的準(zhǔn)確性。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以上各種信息的顯示、查詢、添加、修改、刪除可由不同使用權(quán)限的用戶通過處于 hternet、局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、IPAD等客戶端，實(shí)時(shí)與服務(wù)器對(duì)話完成；安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息均可進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還可以用于輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)，通過查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析，以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟；依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目進(jìn)行測(cè)試；依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題。
8.一種石油化工裝置事故防范輔助決策系統(tǒng)，包括安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)，用于依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包，生成安全信息表和安全檢查表；危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)，用于依據(jù)設(shè)計(jì)工藝包、安全信息表和安全檢查表進(jìn)行危險(xiǎn)與可操作性分析，并根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告；事故樹分析模塊(203)，用于依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告， 生成事故樹，確定事故樹最小割集、最小徑集、基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和原因事件的發(fā)生概率，并由此求出頂上事件發(fā)生概率；依據(jù)最小割集和最小徑集，結(jié)合安全信息表、安全檢查表與危險(xiǎn)與可操作性分析報(bào)告，給出防范事故方案步驟信息；事件樹分析模塊(204)，用于以防范事故方案的初始步驟為初始事件，按照防范事故方案步驟的實(shí)施順序，建立事件樹，確定事故防范方案實(shí)施中各階段各種狀態(tài)的發(fā)生概率。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，還包括顯示模塊(206)，用于以上各種信息的顯示、查詢、添加、修改、刪除可由不同使用權(quán)限的用戶通過處于hternet、局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、IPAD等客戶端，實(shí)時(shí)與服務(wù)器對(duì)話完成；知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)，用于存儲(chǔ)和管理安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、 事故樹分析和事件樹分析信息。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，還包括培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)，用于輔助實(shí)際裝置的安全操作培訓(xùn)，通過查閱相關(guān)設(shè)備和單元操作的安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析以及事故樹分析，學(xué)習(xí)利用事件樹分析方法確定的事故應(yīng)急處理方法和步驟；考試子模塊(208)，用于依據(jù)安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析信息編輯考試題目進(jìn)行測(cè)試；輔助決策子模塊(209)，用于依據(jù)設(shè)備名稱、單元操作名稱查詢安全信息表、安全檢查表、危險(xiǎn)與可操作性分析、事故樹分析和事件樹分析等分析結(jié)果中相應(yīng)的非正常工況原因、可能會(huì)發(fā)生的后果、相應(yīng)的解決辦法以及需要注意的問題。
全文摘要
公開了一種石油化工裝置事故防范輔助決策方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安全信息表和安全檢查表生成模塊(201)、危險(xiǎn)與可操作性分析模塊(202)、事故樹分析模塊(203)、事件樹分析模塊(204)、知識(shí)存儲(chǔ)模塊(205)、顯示模塊(206)，還可以包括培訓(xùn)學(xué)習(xí)子模塊(207)、考試子模塊(208)、輔助決策子模塊(209)。應(yīng)用本發(fā)明的方法及系統(tǒng)，將極大減少事故發(fā)生概率或降低事故發(fā)生導(dǎo)致后果的嚴(yán)重程度。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102254253SQ20111020198
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者王峰, 高金吉 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)