煤礦安全系統(tǒng)工程的模糊peri網(wǎng)分析方法

煤礦安全系統(tǒng)工程的模糊peri網(wǎng)分析方法

安全生產(chǎn)是煤礦的一個重要問題。事故發(fā)生后，尤其是嚴重事故發(fā)生后，給礦山帶來嚴重的經(jīng)濟損失和人員損失，嚴重影響礦山的正常生產(chǎn)。預(yù)防和控制事故的發(fā)生一直是煤礦管理的重大問題,人們始終在進行這方面的研究工作,提出了許多行之有效的方法,像事故樹分析、事件樹分析、因果分析圖法等。本文提出了用模糊Petri網(wǎng)來模擬和分析事故。該方法具有動態(tài)、并發(fā)等特征,形象直觀,能反映出更多的中間信息,使對事故的分析更符合實際情況。1基本總結(jié)1.1元素的數(shù)量三元式N=(P,T;F)稱為網(wǎng),當且僅當:(1)P∩T=Ф,P∪T≠Ф;(2)F?(P×T)∪(T×P);(3)dom(F)∪cod(F)=P∪T。集合P中的元素稱為P元,集合T中的元素稱為T元。用圖來表示時,把每個P元畫成一個小圓圈,每個T元畫成一個小方塊(或短橫線),F稱為網(wǎng)的流關(guān)系,若(x,y)∈F,則從x到y(tǒng)畫一條有向弧。1.2mp=k四元式∑=(P,T;F,M)稱為Petri網(wǎng),當且僅當:(1)(P,T,F)是一個網(wǎng);(2)M:P→N(N為非負整數(shù)集)。M稱為∑的一個標識。對?p∈P,若M(p)=K,則用圖表示時,在表示位置p的小圓圈里加入K個小圓點,并說p里有K個標記;(3)∑具有下面的發(fā)射規(guī)則:(a)t∈T稱為在標識M下使能的,當且僅當?p∈t:M(p)≥1,這時記為M[t>;(b)若t是在M下使能的,則t可以發(fā)射,從M發(fā)射t后得到后繼標識M′:Μ′(p)={Μ(p)+1?當p∈t?-?t；Μ(p)-1?當p∈?t-t?；Μ(p)?其它M′(p)=?????M(p)+1?當p∈t???t；M(p)?1?當p∈?t?t?；M(p)?其它并記M[t>M′。1.3明確tj轉(zhuǎn)換的條件九元式FPN=(P,T;F,M,D,f,a,b,c)稱為模糊Petri網(wǎng),當且僅當:(1)(P,T;F)是一個網(wǎng);(2)M:P→N(N為非負整數(shù)集)。M稱為FPN的一個標識;(3)D={d1,d2…dm}是有限命題集合;f:T→[0,1]變遷的可信度;a:P→[0,1]位置的可信度;。b:T→[0,1]變遷滿足條件的閾值;c:P→D位置與命題間的映射,c(Pi)=di。對于?pi∈·tj,當且僅當M(pi)≥1且a(pi)≥b(tj)時,變遷tj才能發(fā)射,這時稱tj在M下使能。tj在M下使能,則tj可以發(fā)射,從M發(fā)射tj后得到后繼標識M′:Μ′(p)={Μ(p)+1?當p∈t?-?t；Μ(p)-1?當p∈?t-t?；Μ(p)?其它M′(p)=?????M(p)+1?當p∈t???t；M(p)?1?當p∈?t?t?；M(p)?其它并記M[t>M′。若p∈t·j,則:a(p)=minΡi∈?tj{a(Ρi)}?f(tj)。2模糊邏輯門的模糊網(wǎng)絡(luò)模型如圖1、圖2所示。(1)a、p2pbt驅(qū)動的旅游分子標記P3=P1∩P2。若P1,P2中各有一個標記且a(P1)≥b(t),a(P2)≥b(t),則t發(fā)射后,P3得到一個標記,a(P3)=min{a(P1),a(P2)}·f(t)。(2)t1同時發(fā)射P3=P1∪P2。當P1,P2中各有一個標記且a(P1)≥b(t1),a(P2)≥b(t2),若t1,t2同時發(fā)射時,a(P3)=max{a(P1)·f(t1),a(P2)·f(t2)}。若t1,t2不同時發(fā)射,t1發(fā)射時a(P3)=a(P1)·b(t1);t2發(fā)射時a(P3)=a(P2)·b(t2)。3消除基本事件發(fā)生的最小割集并求解最大信號量在分析事故的基礎(chǔ)上,找出頂上事件和中間事件、基本事件的模糊邏輯關(guān)系,運用模糊“與門”、模糊“或門”模糊Petri網(wǎng)模型做出相應(yīng)事故的模糊Petri網(wǎng)模型稱為事故模糊Petri網(wǎng)。設(shè)事故模糊Petri網(wǎng)所對應(yīng)的Petri網(wǎng)為∑。做出∑的逆網(wǎng),在逆網(wǎng)中設(shè)在表示頂上事件的位置中有一個標記,做出它的可達標識圖?？蛇_標識圖中一個端點中有標記的位置所對應(yīng)的基本事件的集合就是頂上事件發(fā)生的一個最小割集。求出導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的全部最小割集后,在每一個最小割集中由基本事件發(fā)生的可信度計算頂上事件發(fā)生的可信度。設(shè)P1,P2…P5是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的一個最小割集,設(shè)在P1,P2…P5每個位置中有一個標記,根據(jù)模糊Petri網(wǎng)的發(fā)射規(guī)則做出它的可達標識圖,計算出每個位置的可信度,最后計算出頂上事件發(fā)生的可信度。同樣的方法可以對每一個最小割集中已知基本事件發(fā)生的可信度求出頂上事件發(fā)生的可信度。比較這些可信度的大小,最大的就是最危險的最小割集,可達標識圖中的路徑就是最危險路徑。在事故模糊Petri網(wǎng)中將模糊“與門”網(wǎng)換成模糊“或門”網(wǎng),模糊“或門”網(wǎng)換成模糊“與門”網(wǎng),各類事件發(fā)生的可信度換成不發(fā)生的可信度,確定好變遷的可信度和閾值,這樣就做成了成功模糊Petri網(wǎng)。用與上面