煤矿安全系统工程的模糊peri网分析方法

煤矿安全系统工程的模糊peri网分析方法

安全生产是煤矿的一个重要问题。事故发生后，尤其是严重事故发生后，给矿山带来严重的经济损失和人员损失，严重影响矿山的正常生产。预防和控制事故的发生一直是煤矿管理的重大问题,人们始终在进行这方面的研究工作,提出了许多行之有效的方法,像事故树分析、事件树分析、因果分析图法等。本文提出了用模糊Petri网来模拟和分析事故。该方法具有动态、并发等特征,形象直观,能反映出更多的中间信息,使对事故的分析更符合实际情况。1基本总结1.1元素的数量三元式N=(P,T;F)称为网,当且仅当:(1)P∩T=Ф,P∪T≠Ф;(2)F⊆(P×T)∪(T×P);(3)dom(F)∪cod(F)=P∪T。集合P中的元素称为P元,集合T中的元素称为T元。用图来表示时,把每个P元画成一个小圆圈,每个T元画成一个小方块(或短横线),F称为网的流关系,若(x,y)∈F,则从x到y画一条有向弧。1.2mp=k四元式∑=(P,T;F,M)称为Petri网,当且仅当:(1)(P,T,F)是一个网;(2)M:P→N(N为非负整数集)。M称为∑的一个标识。对∀p∈P,若M(p)=K,则用图表示时,在表示位置p的小圆圈里加入K个小圆点,并说p里有K个标记;(3)∑具有下面的发射规则:(a)t∈T称为在标识M下使能的,当且仅当∀p∈t:M(p)≥1,这时记为M[t>;(b)若t是在M下使能的,则t可以发射,从M发射t后得到后继标识M′:Μ′(p)={Μ(p)+1‚当p∈t⋅-⋅t；Μ(p)-1‚当p∈⋅t-t⋅；Μ(p)‚其它M′(p)=⎧⎩⎨⎪⎪M(p)+1‚当p∈t⋅−⋅t；M(p)−1‚当p∈⋅t−t⋅；M(p)‚其它并记M[t>M′。1.3明确tj转换的条件九元式FPN=(P,T;F,M,D,f,a,b,c)称为模糊Petri网,当且仅当:(1)(P,T;F)是一个网;(2)M:P→N(N为非负整数集)。M称为FPN的一个标识;(3)D={d1,d2…dm}是有限命题集合;f:T→[0,1]变迁的可信度;a:P→[0,1]位置的可信度;。b:T→[0,1]变迁满足条件的阈值;c:P→D位置与命题间的映射,c(Pi)=di。对于∀pi∈·tj,当且仅当M(pi)≥1且a(pi)≥b(tj)时,变迁tj才能发射,这时称tj在M下使能。tj在M下使能,则tj可以发射,从M发射tj后得到后继标识M′:Μ′(p)={Μ(p)+1‚当p∈t⋅-⋅t；Μ(p)-1‚当p∈⋅t-t⋅；Μ(p)‚其它M′(p)=⎧⎩⎨⎪⎪M(p)+1‚当p∈t⋅−⋅t；M(p)−1‚当p∈⋅t−t⋅；M(p)‚其它并记M[t>M′。若p∈t·j,则:a(p)=minΡi∈⋅tj{a(Ρi)}⋅f(tj)。2模糊逻辑门的模糊网络模型如图1、图2所示。(1)a、p2pbt驱动的旅游分子标记P3=P1∩P2。若P1,P2中各有一个标记且a(P1)≥b(t),a(P2)≥b(t),则t发射后,P3得到一个标记,a(P3)=min{a(P1),a(P2)}·f(t)。(2)t1同时发射P3=P1∪P2。当P1,P2中各有一个标记且a(P1)≥b(t1),a(P2)≥b(t2),若t1,t2同时发射时,a(P3)=max{a(P1)·f(t1),a(P2)·f(t2)}。若t1,t2不同时发射,t1发射时a(P3)=a(P1)·b(t1);t2发射时a(P3)=a(P2)·b(t2)。3消除基本事件发生的最小割集并求解最大信号量在分析事故的基础上,找出顶上事件和中间事件、基本事件的模糊逻辑关系,运用模糊“与门”、模糊“或门”模糊Petri网模型做出相应事故的模糊Petri网模型称为事故模糊Petri网。设事故模糊Petri网所对应的Petri网为∑。做出∑的逆网,在逆网中设在表示顶上事件的位置中有一个标记,做出它的可达标识图。可达标识图中一个端点中有标记的位置所对应的基本事件的集合就是顶上事件发生的一个最小割集。求出导致顶上事件发生的全部最小割集后,在每一个最小割集中由基本事件发生的可信度计算顶上事件发生的可信度。设P1,P2…P5是导致顶上事件发生的一个最小割集,设在P1,P2…P5每个位置中有一个标记,根据模糊Petri网的发射规则做出它的可达标识图,计算出每个位置的可信度,最后计算出顶上事件发生的可信度。同样的方法可以对每一个最小割集中已知基本事件发生的可信度求出顶上事件发生的可信度。比较这些可信度的大小,最大的就是最危险的最小割集,可达标识图中的路径就是最危险路径。在事故模糊Petri网中将模糊“与门”网换成模糊“或门”网,模糊“或门”网换成模糊“与门”网,各类事件发生的可信度换成不发生的可信度,确定好变迁的可信度和阈值,这样就做成了成功模糊Petri网。用与上面