[发明专利]一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法及系统

权利要求书

1.一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法，其特征在于，所述分析方法包括如下步骤：

根据蒸汽锅炉系统的每个组件的功能和控制动作，绘制蒸汽锅炉系统的控制结构框图；

根据所述控制结构框图分析蒸汽锅炉系统的潜在的失效模式和失效后果，建立包含故障模式、故障组件级影响、故障系统级影响、故障原因和应对措施的分析结果列表；

根据所述分析结果列表，建立分析结果到蒸汽锅炉系统的控制过程的映射关系，作为第一映射关系；所述第一映射关系包括：故障模式和故障原因到传感阶段的映射，故障系统级影响到检测阶段的映射，故障系统级影响到安全不变式的映射，应对措施到停止模式和降级模式的映射；

根据所述分析结果列表和所述第一映射关系，建立从蒸汽锅炉系统到Event-B模型的建模元素的映射关系，作为第二映射关系；所述第二映射关系包括：从传感阶段到Event-B模型的变量、常量和不变式的映射关系；从检测阶段到预防阶段的映射关系；从检测阶段、Event-B模型的安全不变式、降级模式、停止模式到传感阶段的映射关系；

根据所述分析结果列表、所述第一映射关系和所述第二映射关系建立用于蒸汽锅炉系统的安全预防的初始的Event-B模型；

对初始的Event-B模型进行修正，使修正后的Event-B模型满足蒸汽锅炉系统的功能需求；

利用修正后的Event-B模型进行蒸汽锅炉系统的安全预防。

2.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉系统的安全分析方法，其特征在于，蒸汽锅炉系统的控制过程包括传感阶段、检测阶段、控制阶段和预防阶段。

3.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉系统的安全分析方法，其特征在于，对初始的Event-B模型进行修正，使修正后的Event-B模型满足蒸汽锅炉系统的功能需求，具体包括：

判断初始的Event-B模型是否满足蒸汽锅炉系统的功能需求，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果表示是，则判断初始的Event-B模型是否与所述分析结果列表对应，获得第二判断结果；

若所述第一判断结果表示否或所述第二判断结果表示否，则在初始的Event-B模型中增加初始的Event-B模型无法满足的功能需求或分析结果列表中非对应部分对应的建模元素，获得更新后的初始的Event-B模型，返回步骤“判断初始的Event-B模型是否满足蒸汽锅炉系统的功能需求，获得第一判断结果”；

若所述第二判断结果表示是，则输出上一次迭代更新后的初始的Event-B模型作为修正后的Event-B模型。

4.一种蒸汽锅炉系统的安全分析系统，其特征在于，所述分析系统包括：

控制结构框图建立模块，用于根据蒸汽锅炉系统的每个组件的功能和控制动作，绘制蒸汽锅炉系统的控制结构框图；

分析结果列表建立模块，用于根据所述控制结构框图分析蒸汽锅炉系统的潜在的失效模式和失效后果，建立包含故障模式、故障组件级影响、故障系统级影响、故障原因和应对措施的分析结果列表；

第一映射关系建立模块，用于根据所述分析结果列表，建立分析结果到蒸汽锅炉系统的控制过程的映射关系，作为第一映射关系；所述第一映射关系包括：故障模式和故障原因到传感阶段的映射，故障系统级影响到检测阶段的映射，故障系统级影响到安全不变式的映射，应对措施到停止模式和降级模式的映射；

第二映射关系建立模块，用于根据所述分析结果列表和所述第一映射关系，建立从蒸汽锅炉系统到Event-B模型的建模元素的映射关系，作为第二映射关系；所述第二映射关系包括：从传感阶段到Event-B模型的变量、常量和不变式的映射关系；从检测阶段到预防阶段的映射关系；从检测阶段、Event-B模型的安全不变式、降级模式、停止模式到传感阶段的映射关系；

初始的Event-B模型建立模块，用于根据所述分析结果列表、所述第一映射关系和所述第二映射关系建立用于蒸汽锅炉系统的安全预防的初始的Event-B模型；

Event-B模型修正模块，用于对初始的Event-B模型进行修正，使修正后的Event-B模型满足蒸汽锅炉系统的功能需求；

安全性预防模块，用于利用修正后的Event-B模型进行蒸汽锅炉系统的安全预防。