[发明专利]一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法及系统

说明书

本发明公开了一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法及系统，本发明通过对蒸汽锅炉系统的控制结构和控制流程分析，获得控制结构的分析结果到控制流程的映射关系和蒸汽锅炉系统到Event‑B模型的建模元素的映射关系，进而建立了用于蒸汽锅炉系统的安全预防的初始的Event‑B模型，并进一步对初始的Event‑B模型进行了修正，利用修正后的Event‑B模型进行蒸汽锅炉系统的安全性的预防，实现了蒸汽锅炉系统的安全预防。

技术领域

本发明涉及安全管理领域，特别是涉及一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法及系统。

背景技术

蒸汽锅炉系统指的是把水加热到一定参数并生产高温蒸汽的工业锅炉系统，水在锅筒中受热变成蒸气，火在炉膛中发出热量，就是蒸气锅炉的原理。这类系统具有极高的价值，并且一旦出现故障将会对周围环境、工业生产和社会生活产生重大影响，因此其安全问题一直是领域内关注的焦点问题。这些系统在开发前可能已经进行了相关的安全分析，但是安全分析无法杜绝不安全情况的发生，一旦此类系统失控，将导致人员伤亡、财产损失等严重后果。如何实现蒸汽锅炉系统的安全预防，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法及系统，以实现蒸汽锅炉系统的安全预防。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种蒸汽锅炉系统的安全分析方法，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；

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；

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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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”；