中國制造2025出版工程：動態(tài)系統(tǒng)運行安全性分析與技術

第1章　概述　/ 1
　1.1　引言　/ 1
　　　1.1.1　大型工業(yè)過程的運行安全需求　/ 1
　　　1.1.2　復雜裝備系統(tǒng)運行的安全需求　/ 2
　1.2　系統(tǒng)運行安全性　/ 3
　　　1.2.1　故障　/ 4
　　　1.2.2　事故　/ 6
　　　1.2.3　運行安全性　/ 6
　1.3　系統(tǒng)運行安全性分析及評估　/ 12
　　　1.3.1　系統(tǒng)運行安全事故分析　/ 12
　　　1.3.2　系統(tǒng)運行危險特性與影響　/ 13
　　　1.3.3　系統(tǒng)運行危險因素　/ 14
　　　1.3.4　系統(tǒng)運行安全性分析　/ 16
　　　1.3.5　系統(tǒng)運行安全性評估　/ 18
　　　1.3.6　系統(tǒng)運行安全保障　/ 19
　參考文獻　/ 21

第2章　系統(tǒng)運行安全危險分析及事故演化　/ 22
　2.1　概述　/ 22
　2.2　危險源分析　/ 23
　　　2.2.1　危險源分類　/ 23
　　　2.2.2　危險源識別與控制　/ 25
　　　2.2.3　系統(tǒng)危險因素分析　/ 30
　2.3　系統(tǒng)運行危險分析　/ 30
　　　2.3.1　運行危險分析方法　/ 31
　　　2.3.2　“危險因素-事故”演化機理分析與建?！? 33
　　　2.3.3　系統(tǒng)運行故障危險分析　/ 35
　　　2.3.4　人因誤操作危險分析　/ 37
　　　2.3.5　外擾作用下的危險分析　/ 39
　2.4　系統(tǒng)運行安全事故演化分析　/ 40
　　　2.4.1　事故動態(tài)演化　/ 40
　　　2.4.2　事故鏈式演化　/ 47
　2.5　系統(tǒng)運行安全事故典型分析方法　/ 52
　　　2.5.1　典型分析方法1：事故樹分析方法　/ 53
　　　2.5.2　典型分析方法2：失效模式與影響分析　/ 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：事件樹分析　/ 64
　2.6　典型案例分析　/ 66
　　　2.6.1　案例一：基于事故樹的低溫液氫加注事故演化分析　/ 66
　　　2.6.2　案例二：基于層次分解方法的復雜系統(tǒng)漏電分析　/ 70
　參考文獻　/ 74

第3章　運行系統(tǒng)檢測信號處理　/ 75
　3.1　概述　/ 75
　3.2　信號降噪　/ 75
　　　3.2.1　噪聲在小波變換下的特性　/ 77
　　　3.2.2　基于閾值決策的小波去噪算法步驟　/ 78
　　　3.2.3　閾值的選取及量化　/ 78
　　　3.2.4　小波去噪的在線實現(xiàn)　/ 81
　3.3　信號一致性檢驗　/ 82
　　　3.3.1　動態(tài)系統(tǒng)信號一致性檢驗　/ 83
　　　3.3.2　信號的相似程度聚類分析　/ 84
　3.4　非平穩(wěn)信號分析　/ 90
　　　3.4.1　希爾伯特變換　/ 90
　　　3.4.2　固有時間尺度分解方法　/ 96
　　　3.4.3　冗余小波變換　/ 99
　　　3.4.4　線性正則變換　/ 102
　參考文獻　/ 110

第4章　系統(tǒng)運行異常工況識別　/ 111
　4.1　概述　/ 111
　4.2　基于統(tǒng)計分析的運行工況識別　/ 112
　　　4.2.1　PCA方法及其發(fā)展　/ 112
　　　4.2.2　基于特征樣本提取的KPCA異常工況識別　/ 115
　　　4.2.3　基于MSKPCA的異常工況識別　/ 117
　　　4.2.4　基于滑動時間窗的MSKPCA在線異常工況識別　/ 125
　4.3　基于信號分析方法的運行系統(tǒng)異常工況識別　/ 134
　　　4.3.1　信號分析方法與運行異常工況識別　/ 134
　　　4.3.2　小波奇異值檢測及運行異常工況識別　/ 135
　4.4　基于模式分類的運行系統(tǒng)異常工況識別　/ 139
　　　4.4.1　模式分類與運行系統(tǒng)異常工況識別　/ 139
　　　4.4.2　基于潛在信息聚類的工況在線識別　/ 140
　參考文獻　/ 156

第5章　系統(tǒng)運行故障診斷　/ 158
　5.1　概述　/ 158
　5.2　機械傳動系統(tǒng)的故障診斷　/ 160
　　　5.2.1　機械傳動系統(tǒng)的故障特點　/ 160
　　　5.2.2　機械傳動系統(tǒng)典型故障診斷方法　/ 161
　　　5.2.3　應用案例　/ 163
　5.3　電氣系統(tǒng)的故障診斷　/ 171
　　　5.3.1　電氣系統(tǒng)的故障特點　/ 172
　　　5.3.2　電氣系統(tǒng)典型故障診斷方法　/ 173
　　　5.3.3　應用案例　/ 175
　5.4　驅動控制系統(tǒng)的故障診斷　/ 185
　　　5.4.1　驅動控制系統(tǒng)的故障特點　/ 186
　　　5.4.2　驅動控制系統(tǒng)典型故障診斷方法　/ 188
　　　5.4.3　應用案例　/ 190
　5.5　過程系統(tǒng)的故障診斷　/ 199
　　　5.5.1　過程系統(tǒng)的故障特點　/ 199
　　　5.5.2　過程系統(tǒng)典型故障診斷方法　/ 201
　　　5.5.3　應用案例　/ 203
　參考文獻　/ 213

第6章　系統(tǒng)運行安全分析與評估　/ 214
　6.1　概述　/ 214
　6.2　動態(tài)系統(tǒng)運行安全風險表征和建?！? 215
　　　6.2.1　系統(tǒng)運行安全風險表征　/ 216
　　　6.2.2　系統(tǒng)運行安全風險轉移過程　/ 218
　　　6.2.3　系統(tǒng)運行安全風險水平估計　/ 219
　　　6.2.4　系統(tǒng)運行安全風險建?！? 220
　6.3　系統(tǒng)運行安全分析　/ 223
　　　6.3.1　系統(tǒng)動態(tài)安全分析方法　/ 223
　　　6.3.2　系統(tǒng)運行過程安全分析　/ 228
　6.4　系統(tǒng)運行安全評估　/ 234
　　　6.4.1　系統(tǒng)運行安全評估體系構建　/ 234
　　　6.4.2　系統(tǒng)運行安全評估指標體系及評價體系　/ 235
　　　6.4.3　運行安全性評估計算方法　/ 237
　　　6.4.4　典型評估方法——層次分析方法　/ 238
　　　6.4.5　典型評估方法——灰色評估決策方法　/ 241
　　　6.4.6　典型評估方法——模糊決策評價方法　/ 243
　　　6.4.7　典型評估方法——概率安全性評估方法　/ 245
　參考文獻　/ 247

第7章　動態(tài)系統(tǒng)安全運行智能監(jiān)控關鍵技術及應用　/ 248
　7.1　動態(tài)系統(tǒng)安全運行監(jiān)控信息化需求　/ 248
　7.2　動態(tài)系統(tǒng)運行實時監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術分析　/ 251
　　　7.2.1　動態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)測管控系統(tǒng)構建技術　/ 251
　　　7.2.2　動態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)組織處理技術　/ 254
　　　7.2.3　動態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)測決策數(shù)據(jù)呈現(xiàn)技術　/ 256
　7.3　動態(tài)系統(tǒng)安全運行監(jiān)測管控系統(tǒng)功能分析　/ 259
　　　7.3.1　數(shù)據(jù)資源管理需求　/ 260
　　　7.3.2　監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理功能　/ 260
　　　7.3.3　動態(tài)系統(tǒng)安全分析決策功能　/ 261
　　　7.3.4　健康管理功能　/ 262
　7.4　動態(tài)系統(tǒng)安全運行智能監(jiān)控決策關鍵技術　/ 262
　　　7.4.1　運行過程智能物聯(lián)感知技術　/ 263
　　　7.4.2　智能診斷技術　/ 265
　　　7.4.3　智能健康評估及安全決策技術　/ 267
　7.5　動態(tài)系統(tǒng)安全運行控制決策——以航天發(fā)射飛行為例　/ 268
　　　7.5.1　航天發(fā)射飛行安全控制域及安全等級　/ 269
　　　7.5.2　航天發(fā)射飛行安全控制參數(shù)計算　/ 273
　　　7.5.3　航天發(fā)射飛行安全控制決策模式及框架　/ 281
　　　7.5.4　航天發(fā)射飛行安全智能應急決策　/ 285
　　　7.5.5　系統(tǒng)應用　/ 292
參考文獻　/ 294

索引　/ 296