動態系統運行安全性分析與技術（簡體書）

本書以大型工業過程系統與複雜工程系統為對象, 對系統安全性的概念、運行危險分析、事故演化、系統運行異常工況識別、面向系統故障安全的故障診斷、系統安全性分析與評估等內容開展深入分析和論述。
本書適合從事工業和工程系統狀態監測、故障診斷及運行安全性評估和智能維護的研究人員、工程技術人員閱讀和參考, 也可作相關專業的教學參考書。

本書圍繞著複雜動態系統運行安全性，開展了對系統安全性的概念、運行危險分析、事故演化、系統運行異常工況識別、面向系統故障安全的故障診斷、系統安全性分析與評估等內容開展深入分析和論述。

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

第2章 系統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 系統危險因素分析 / 30
2.3 系統運行危險分析 / 30
2.3.1 運行危險分析方法 / 31
2.3.2 “危險因素-事故”演化機理分析與建模 / 33
2.3.3 系統運行故障危險分析 / 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 系統運行安全事故演化分析 / 40
2.4.1 事故動態演化 / 40
2.4.2 事故鏈式演化 / 47
2.5 系統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：基於事故樹的低溫液氫加注事故演化分析 / 66
2.6.2 案例二：基於層次分解方法的複雜系統漏電分析 / 70
參考文獻 / 74

第3章 運行系統檢測信號處理 / 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 基於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 / 81
3.3 信號一致性檢驗 / 82
3.3.1 動態系統信號一致性檢驗 / 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 冗餘小波變換 / 99
3.4.4 線性正則變換 / 102
參考文獻 / 110

第4章 系統運行異常工況識別 / 111
4.1 概述 / 111
4.2 基於統計分析的運行工況識別 / 112
4.2.1 PCA方法及其發展 / 112
4.2.2 基於特徵樣本提取的KPCA異常工況識別 / 115
4.2.3 基於MSKPCA的異常工況識別 / 117
4.2.4 基於滑動時間窗的MSKPCA在線異常工況識別 / 125
4.3 基於信號分析方法的運行系統異常工況識別 / 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 基於模式分類的運行系統異常工況識別 / 139
4.4.1 模式分類與運行系統異常工況識別 / 139
4.4.2 基於潛在信息聚類的工況在線識別 / 140
參考文獻 / 156

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

第6章 系統運行安全分析與評估 / 214
6.1 概述 / 214
6.2 動態系統運行安全風險表徵和建模 / 215
6.2.1 系統運行安全風險表徵 / 216
6.2.2 系統運行安全風險轉移過程 / 218
6.2.3 系統運行安全風險水平估計 / 219
6.2.4 系統運行安全風險建模 / 220
6.3 系統運行安全分析 / 223
6.3.1 系統動態安全分析方法 / 223
6.3.2 系統運行過程安全分析 / 228
6.4 系統運行安全評估 / 234
6.4.1 系統運行安全評估體系構建 / 234
6.4.2 系統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 動態系統安全運行智能監控關鍵技術及應用 / 248
7.1 動態系統安全運行監控信息化需求 / 248
7.2 動態系統運行實時監測數據處理技術分析 / 251
7.2.1 動態系統安全監測管控系統構建技術 / 251
7.2.2 動態系統安全監測數據組織處理技術 / 254
7.2.3 動態系統安全監測決策數據呈現技術 / 256
7.3 動態系統安全運行監測管控系統功能分析 / 259
7.3.1 數據資源管理需求 / 260
7.3.2 監測數據分析處理功能 / 260
7.3.3 動態系統安全分析決策功能 / 261
7.3.4 健康管理功能 / 262
7.4 動態系統安全運行智能監控決策關鍵技術 / 262
7.4.1 運行過程智能物聯感知技術 / 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 動態系統安全運行控制決策――以航天發射飛行為例 / 268
7.5.1 航天發射飛行安全控制域及安全等級 / 269
7.5.2 航天發射飛行安全控制參數計算 / 273
7.5.3 航天發射飛行安全控制決策模式及框架 / 281
7.5.4 航天發射飛行安全智能應急決策 / 285
7.5.5 系統應用 / 292
參考文獻 / 294

索引 / 296