[发明专利]基于结构化事故数据库的过程安全数据挖掘与事故预警方法

说明书

本发明涉及一种基于结构化事故案例库的过程安全数据挖掘与事故预警方法，主要解决现有技术中石化装置过程安全数据缺少有效挖掘手段、过程安全未遂事件与事故无法关联、事故案例库不能直接用于事故预警的问题。本发明通过采用一种基于结构化事故数据库的过程安全数据挖掘与事故预警方法，包括如下步骤：(1)建立石化装置事故案例逻辑树；(2)建立石化装置事故致因逻辑树；(3)开发数据挖掘模块；(4)开发过程安全数据分析与事故预警模块；(5)实现事故演化路径预测与事故情景构建的技术方案较好地解决了上述问题，可用于过程安全数据挖掘与事故预警中。

技术领域

本发明涉及一种基于结构化事故数据库的过程安全数据挖掘与事故预警方法。

背景技术

石化企业存在高温、高压、易燃、易爆、中毒等危险性，一旦发生事故极易造成重大人员伤亡和财产损失。通过将过程安全未遂事件与重大事故关联起来，将过程安全未遂事件作为早期事故预警的指标，减少未遂事件的发生，可以有效预防重大事故的发生。但是，目前过程安全事故与过程安全未遂事件管理存在很多问题：(1)事故案例库中的案例以为文本形式存储，未经深入研究，不能直接用于事故预警；(2)目前过程安全未遂事件样本难于搜集，企业缺乏未遂事件搜集的科学方法和成熟工具，获得的过程安全未遂事件数量少、质量不高，对过程安全管理缺乏指导意义；(3)大量的工业数据缺少有效的分析和挖掘手段，其中的过程安全数据不能转化为过程安全未遂事件，用于事故早期预警，并为过程安全管理提供量化指标；(4)对重大过程安全事故与过程安全未遂事件关联关系的研究很少，重大事故的研究成果难以转变为日常安全管理的有效工具；(5)企业缺乏过程安全未遂事件分级方法，不能抓住重点进行事故防范，从而形成强化管理的有力抓手。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中石化装置过程安全数据缺少有效挖掘手段、过程安全未遂事件与事故无法有效关联、事故案例库不能直接用于事故预警的问题，提供一种新的基于结构化事故数据库的过程安全数据挖掘与事故预警方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种基于结构化事故数据库的过程安全数据挖掘与事故预警方法，包括如下步骤：(1)建立石化装置事故案例逻辑树；(2)建立石化装置事故致因逻辑树；(3)开发数据挖掘模块；(4)过程安全数据分析与事故预警；(5)事故演化路径预测与事故情景构建。

上述技术方案中，优选地，使用逻辑树分析方法对典型石化装置火灾爆炸事故进行分析，绘制事故案例逻辑树。

上述技术方案中，优选地，根据石化装置事故的机理，对事故案例逻辑树进行概括和归纳；根据石化装置异常工况与重大事故的关联关系,梳理常见的事故模式；根据系统失效机理和生产经验，预测可能的事故模式；总结上述事故模式，建立囊括各种事故可能性、不同演化路径的完整事故致因逻辑树，并与相应的事故案例逻辑树对应。

上述技术方案中，优选地，建立过程安全未遂事件词库，按照事故形态，对事故案例逻辑树、事故致因逻辑树中分解出的哨兵事件进行归纳和分类，提取关键词,建立过程安全哨兵事件词库。

上述技术方案中，优选地，开发数据处理模块，从DCS数据、报警记录、操作日志、调度记录中提取异常工况数据，并自动将数据转换为搜索引擎可以识别的语言，获取过程安全相关事件。

上述技术方案中，优选地，开发基于程安全哨兵事件词库的数据挖掘工具，从海量的过程安全相关事件中挖掘过程安全未遂事件信息，并进行事件描述。

上述技术方案中，优选地，建立过程安全事件数据库与分析系统,使用过程安全哨兵事件筛选标准，根据事件相关性指数和潜在后果指数，使用决策矩阵，对过程安全未遂事件进行风险分级，确定高风险事件，并进行在线实时预警，并分析直接原因、管理原因和根原因；分析事件规律和趋势，为过程安全管理提供量化指标。