專利名稱：基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法
技術領域：
本發明涉及一種系統失效的評估方法，特別是涉及一種基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖失效的評估方法。
背景技術：
國內外對消防故障系統的分析方法多采用故障樹方法分析的。通過建立故障樹和數學模型，利用故障樹分析法對系統運行過程可能產生的故障進行定性和定量分析，確定系統可靠度和各故障因素的概率重要度，但是該方法的缺點是需要大量而準確的各部件故障概率，而這些是很難獲得的，大部分是根據自己的經驗得來，并且分析也僅局限于系統本身故障，沒有考慮環境因素。在火災自動報警系統故障分析方面，趙海榮等對火災自動報警系統故障進行了研究，按故障發生的初始原因，大致可以分為硬件故障、系統失誤和管理故障三類，并分析了三類故障的一些基本原因。內蒙古自治區公安消防總隊武宇和劉穎軍總結了前人從各種不同角度去研究火災探測報警系統故障分析中的不足，主要存在以下3點不足:第一，對火災探測報警系統的故障分析集中在系統的設計、安裝、維修等方面，忽視了探測報警系統控制器軟件原因導致的系統故障；第二，對由于系統設備原因造成的系統故障做了詳盡的研究，但沒有充分考慮認為因素；第三，對于火災探測報警系統的故障分析都是從各個片面去分析和研究的，沒有上升到系統的高度，分析不夠全面，不能使人們對導致火災探測報警系統故障的因素形成一個全面清晰的認識。并且由此提出了 “人一機一環”的火災探測報警系統故障分析，全面分析了人、機器和環境的各種因素以及它們所能產生的影響。不過目前火災自動報警系統的故障資料大部分集中在探測器的誤報、漏報方面。關于聯動系統的研究主要有:1、關于消防水系統的可靠性的研究，相關研究認為它與組成該系統各個單元的自身可靠性以及系統完成功能時單元間的相互關系及完成功能所需最少的單元數 目有關，尤其是單元間的連接方式決定著系統可靠性預測方式。2、關于自動滅火系統濕式系統的分析，相關文獻中給出了濕式自動噴水滅火系統故障的原因包括產品自身質量問題、使用當中操作及維修方式不當問題和設計、安裝不規范等問題。3、關于細水霧滅火系統，相關文獻中作者根據自己調試細水霧滅火系統過程中遇到的問題，將其常見故障方法歸結以下6個方面:(I)在淡水給水泵啟動后，淡水艙內沒有水流或水流偏少；(2)主隔離閥故障；(3)高壓出口壓力表損壞；(4)各分區聲光報警器和電磁閥不正常；本地控制箱與火控室的通信不正常；(6)噴嘴堵塞。由此可見，目前，對消防系統的各部分有較為廣泛和深入的介紹但是缺乏整體上的分析，而整體上的分析考慮才是系統安全的保障，特別是對船舶這一具體應用對象，并沒有先關的文獻加以考慮，并且考慮的問題都是從故障分析角度，并沒有從連鎖性失效角度考慮，而能夠造成連鎖性失效的行為是更具有危險性的
發明內容
本發明的目的在于提供一種能分析出船舶消防系統各子系統之間是否存在連鎖性失效，而且還能定量分析其相互影響的強度，評估連鎖性失效行為的一種基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法。本發明的目的是這樣實現的:一種基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法包括以下步驟:(I)將船舶消防系統劃分為以艙室消防系統單元為單元的各個子系統，船舶消防系統以網絡圖G=(N，A)的形式表示，節點N為艙室消防系統單元，邊A為艙室消防系統單元之間的聯系，網絡圖G由NXN的鄰接矩陣{eij}描述，如果第一艙室消防系統單元i和第二艙室消防系統單元j之間有聯系，則矩陣元素為1，否則為O ;(2)確定第二艙室消防系統單元j (j=l, 2，…，N, j Φ i)受到第一艙室消防系統單元i崩潰的災害影響而導致自身火災載荷過載超過其消防能力的艙室消防系統單元的數量;(3)對步驟(2)中的所有過載消防單元進行遍歷，對于每一個過載消防單元重復步驟⑵；(4)由公式e'= 0 對于第一艙室消防系統單元i在初始時刻tQ設置初始火災過載打擊，β為初始失效過載系數，0〈 a〈1，α越小,代表第一艙室消防系統單兀i受到的初始火災災害越嚴重；(5)在步驟⑵和⑶中，每一次艙室消防系統單元過載都將自己的負荷分配給在火災蔓延通路上有直接聯系的艙室消防系統單元，引起新一輪的災害負荷重分配，在每一次災害分配過程中，即系統的動態連鎖性失效情況由公式
權利要求
1.一種基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將船舶消防系統劃分為以艙室消防系統單元為單元的各個子系統，船舶消防系統以網絡圖G=(N，A)的形式表示，節點N為艙室消防系統單元，邊A為艙室消防系統單元之間的聯系，網絡圖G由NXN的鄰接矩陣{eij}描述，如果第一艙室消防系統單元i和第二艙室消防系統單元j之間有聯系，則矩陣元素為1，否則為O ; (2)確定第二艙室消防系統單元j(j=l, 2，…，N, j古i)受到第一艙室消防系統單元i崩潰的災害影響而導致自身火災載荷過載超過其消防能力的艙室消防系統單元的數量； (3)對步驟(2)中的所有過載消防單元進行遍歷，對于每一個過載消防單元重復步驟(2)； (4)由公式e'=對于第一艙室消防系統單元i在初始時刻h設置初始火災過載打擊，β為初始失效過載系數，0〈 α〈1，α越小,代表第一艙室消防系統單兀i受到的初始火災災害越嚴重； (5)在步驟(2)和(3)中，每一次艙室消防系統單元過載都將自己的負荷分配給在火災蔓延通路上有直接聯系的艙室消防系統單元，引起新一輪的災害負荷重分配，在每一次災害分配過程中，即系統的動態連鎖性失效情況由公式
全文摘要
本發明提供的是一種基于復雜網絡的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法，其步驟是1、將船舶消防系統劃分為以艙室消防系統單元為單元的各個子系統，2、確定第二艙室消防系統單元受到第一艙室消防系統單元崩潰的災害影響的艙室消防系統單元的數量，3、對步驟2中的所有過載消防單元進行遍歷，4、對第一艙室消防系統單元在初始時刻設置初始火災過載打擊，5、每一次艙室消防系統單元過載都將自己的負荷分配給在火災蔓延通路上有直接聯系的艙室消防系統單元，6、當災害最終傳遞完時比較網絡中的所有失效矩陣來得到連鎖性失效情況的評估。本發明提供一種在切實提高船舶消防系統可靠性的船舶消防系統連鎖性失效的評估方法。
文檔編號G06F19/00GK103235876SQ20131012515
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者金鴻章, 鄒艾利, 姚緒梁, 曹然, 張艷麗, 賈諾, 馬忠輝, 鄭立元, 蔡晶 申請人:哈爾濱工程大學