基于SDG和CBR的化工过程风险评价

1

作者 陈文涛 杨茗铠 +2 位作者 王文和 宋宏伟 孙超 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期77-84,共8页

为全面高效率分析与评价化工过程风险,设计开发基于符号有向图(SDG)与案例推理(CBR)的化工过程风险分析与评价辅助系统,并集成保护层分析(LOPA)和安全完整性等级(SIL)基础验算功能,实现风险的半定量化分析和评价。此外,利用CBR技术实现... 为全面高效率分析与评价化工过程风险,设计开发基于符号有向图(SDG)与案例推理(CBR)的化工过程风险分析与评价辅助系统,并集成保护层分析(LOPA)和安全完整性等级(SIL)基础验算功能,实现风险的半定量化分析和评价。此外,利用CBR技术实现对化工过程历史案例经验的有效保存与复用,提高危险与可操作性分析(HAZOP)和评价辅助系统的使用功效。采用该系统开展丙烯氧化制取丙烯酸化工工艺风险评价,结果表明:该系统与企业自主风险评价的结果基本一致,具有良好的实用性和可靠性。SDG-CBR耦合推理机制突破传统HAZOP对人工经验的依赖,实现危险识别从定性到半定量转变,提高评估效率和准确性。 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 案例推理(CBR) 危险与可操作性分析(HAZOP) 化工过程 风险评价

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基于改进SDG的电站热力系统故障诊断方法研究 被引量：12

2

作者 曹文亮 王兵树 +2 位作者 马良玉 张冀 高建强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第23期124-128,共5页

基于符号有向图(SDG)深层知识模型能够表达复杂的因果关系,具有包容大规模潜在信息的能力,在流程系统领域是完备性较好的一种故障诊断方法。但固有的缺陷限制了它的进一步应用。该文通过采用主元统计-有向图方法,可以有效避免传统SDG在... 基于符号有向图(SDG)深层知识模型能够表达复杂的因果关系,具有包容大规模潜在信息的能力,在流程系统领域是完备性较好的一种故障诊断方法。但固有的缺陷限制了它的进一步应用。该文通过采用主元统计-有向图方法,可以有效避免传统SDG在确定节点状态和阈值时的单变量统计的缺点;并对某些定性特征一样而定量值不同的故障模式,为了能有效区分,根据节点相对变化增益,在SDG上加入定量信息,并去构造隶属函数,然后由模糊数学最大隶属度原则去进一步确定故障。案例研究表明基于改进SDG方法可以进行有效的诊断。 展开更多

关键词 热能动力工程 改进符号有向图 故障诊断 主元统计-有向图 模糊有向图

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基于SDG-HAZOP方法的煤气化关键设备安全评价 被引量：10

3

作者 张贝克 许欣 +1 位作者 马昕 吴重光 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期816-821,共6页

在概述了符号有向图SDG(signed directed graph)方法的基础上,以某厂煤气化关键设备——气化炉为例,通过了解工艺流程,选取合适的关键变量,列写影响关系方程,加入非正常原因与不利后果,建立SDG-HAZOP模型.在与现场技术人员认真校对精炼... 在概述了符号有向图SDG(signed directed graph)方法的基础上,以某厂煤气化关键设备——气化炉为例,通过了解工艺流程,选取合适的关键变量,列写影响关系方程,加入非正常原因与不利后果,建立SDG-HAZOP模型.在与现场技术人员认真校对精炼该模型后,对该模型进行了计算机辅助危险与可操作性分析,得到的推理结果能很好地反映该气化炉可能存在的危险,并能揭示危险传播的路径. 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 煤气化 安全评价

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SDG标准测试图及推理引擎论证 被引量：6

4

作者 张贝克 夏涛 吴重光 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第10期1369-1373,共5页

应用SDG技术对复杂系统进行安全分析推理,其引擎的性能测试至关重要。我们提出了采用系统标准的SDG测试图,对引擎进行测试。论述了测试所需的规模和指标,并针对应用领域特点,通过改变节点与支路规模、状态、关联关系、排列等因素,提出... 应用SDG技术对复杂系统进行安全分析推理,其引擎的性能测试至关重要。我们提出了采用系统标准的SDG测试图,对引擎进行测试。论述了测试所需的规模和指标,并针对应用领域特点,通过改变节点与支路规模、状态、关联关系、排列等因素,提出了一整套针对安全问题的SDG标准测试图。在此基础上,我们提出了极端与平均的性能测试方法。并运用SDG测试图对我们开发的SDG引擎进行完备性和运算能力的测试,效果达到实用水平。最后,我们对测试过程中暴露的问题,提出改进措施。 展开更多

关键词 sdg 测试图 推理引擎 安全技术 定性仿真

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基于SDG的复杂系统故障传播规律分析 被引量：9

5

作者 杨帆 萧德云 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期33-36,共4页

本文首先分析了故障传播在SDG图中表现的基本规律和分析方法,说明了简单因果通路(SCP)假设在某些情况下是不成立的,之后讨论了复杂瞬态现象的发生原因,重点分析了反向响应和补偿响应的表现形式和条件.最后提出了基于强连通单元(SCC)分... 本文首先分析了故障传播在SDG图中表现的基本规律和分析方法,说明了简单因果通路(SCP)假设在某些情况下是不成立的,之后讨论了复杂瞬态现象的发生原因,重点分析了反向响应和补偿响应的表现形式和条件.最后提出了基于强连通单元(SCC)分解的故障传播分析方法,为SDG方法在故障诊断等方面的应用做了理论准备. 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 安全评估 故障诊断 故障传播 sdg 规律分析 复杂系统 反向响应 瞬态现象 强连通

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SDG建模及其应用的进展 被引量：46

6

作者 杨帆 萧德云 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期767-774,共8页

符号有向图SDG(signed directed graph)是描述大规模复杂系统的一种有效方式,通过节点和有向支路表示了系统变量或局部之间的因果影响关系.近年来,关于SDG的研究已经成为热点并已取得许多成果,特别是在安全分析领域得到了重要的应用.本... 符号有向图SDG(signed directed graph)是描述大规模复杂系统的一种有效方式,通过节点和有向支路表示了系统变量或局部之间的因果影响关系.近年来,关于SDG的研究已经成为热点并已取得许多成果,特别是在安全分析领域得到了重要的应用.本文在概述了SDG方法的产生背景与发展近况的基础上,主要综述了SDG研究中的若干重要问题,包括SDG模型的数学描述和基于数学模型、流程图和经验知识的三种建模方法,以及SDG在安全评价和故障诊断领域研究和应用的相关成果,总结了相关方法的优缺点,其中的核心问题是推理方法及其效率.最后对SDG技术的发展方向做出了展望,定量信息引入、推理方法、计算机建模等方面都有待于进一步研究. 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 安全评估 故障诊断 HAZOP

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连续系统动态趋势分析的定性代数和SDG图论方法 被引量：3

7

作者 纳永良 吴重光 +1 位作者 夏迎春 张卫华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5629-5635,共7页

采用定性代数方程表达动态过程的稳态行为是定性仿真的一个重要应用方面,定性代数方程的求解与应用是定性仿真的一个重要领域,基于符号定向图SDG的求解方法是在许多应用领域被证明为最具实用意义的方法。在全面综述SDG方法国内外研究进... 采用定性代数方程表达动态过程的稳态行为是定性仿真的一个重要应用方面,定性代数方程的求解与应用是定性仿真的一个重要领域,基于符号定向图SDG的求解方法是在许多应用领域被证明为最具实用意义的方法。在全面综述SDG方法国内外研究进展的基础上,分析了定性代数人工试错法的局限性,并通过将定性代数方程向动态过程稳态行为描述扩展,结合SDG图论方法的优势,说明SDG方法是目前发展前景较好的一种定性仿真方法,已经在HAZOP危险与可操作性分析、安全评价及智能化自解释仿真训练方面取得了突破性进展,在故障诊断领域亦显示出明显的优势。探讨了SDG方法用于实时故障诊断的算法步骤,并根据SDG方法的不足,对SDG图论方法的研究与发展提出了建议,以提高故障诊断的精确性。 展开更多

关键词 定性代数 动态趋势分析 图论 sdg HAZOP 自解释仿真器 故障诊断

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模糊SDG故障诊断方法及其应用 被引量：2

8

作者 马昕 张贝克 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第9期221-224,239,共5页

基于SDG的故障诊断方法在使用过程中,由于阈值设定不合理会导致故障的误报或漏报。针对该问题展开研究,提出模糊SDG模型,建立五级SDG模型并引入参数模糊隶属度,提出相应的模糊推理算法。通过将模糊SDG模型及其推理方法应用于某常减压蒸... 基于SDG的故障诊断方法在使用过程中,由于阈值设定不合理会导致故障的误报或漏报。针对该问题展开研究,提出模糊SDG模型,建立五级SDG模型并引入参数模糊隶属度,提出相应的模糊推理算法。通过将模糊SDG模型及其推理方法应用于某常减压蒸馏装置进行故障诊断实例分析,验证了方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 模糊符号有向图(sdg) 模糊阈值 模糊推理

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基于SDG模型的AMT重型越野车离合器接合过程故障诊断 被引量：1

9

作者 刘海鸥 孟冬梅 +2 位作者 苗成生 席军强 彭建鑫 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1140-1144,共5页

针对AMT重型越野车离合器接合过程中故障多发且不易诊断的问题,基于符号有向图(signed directed graph,SDG)模型,为离合器接合过程的故障诊断提出了一种新的方法.以离合器接合过程中最复杂的车辆起步接合为例,建立了其工作过程的SDG模型... 针对AMT重型越野车离合器接合过程中故障多发且不易诊断的问题,基于符号有向图(signed directed graph,SDG)模型,为离合器接合过程的故障诊断提出了一种新的方法.以离合器接合过程中最复杂的车辆起步接合为例,建立了其工作过程的SDG模型,通过实际测得量以及对模型中节点和有向边的分析,查找出故障源,完成故障诊断功能.结果表明,SDG模型对于AMT系统离合器接合过程故障诊断有效且实用. 展开更多

关键词 符号有向图 故障诊断 离合器 电控机械式自动变速器

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基于依赖图等价代换的SSDG构建算法 被引量：1

10

作者 徐东 狄效国 +1 位作者 孟宇龙 冯晓宁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期91-95,100,共6页

已有软件语义分析方法普遍存在时间复杂度高、准确率低的问题。为此,基于抽象语法树,提出一种根据控制依赖图构建程序控制流图的算法,并在对依赖图进行等价代换的基础上简化该算法。通过对目标程序进行等价代换,并使用程序依赖图替换程... 已有软件语义分析方法普遍存在时间复杂度高、准确率低的问题。为此,基于抽象语法树,提出一种根据控制依赖图构建程序控制流图的算法,并在对依赖图进行等价代换的基础上简化该算法。通过对目标程序进行等价代换,并使用程序依赖图替换程序系统依赖图,改进传统系统依赖图的构建流程。实验结果表明,该算法可有效降低构建系统依赖图的复杂度,并能提高程序切片的速率。 展开更多

关键词 语义分析 控制流图 系统依赖图 程序切片 程序依赖 数据依赖

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结构残差在基于SDG故障分离中的应用 被引量：2

11

作者 杨帆 萧德云 《控制工程》 CSCD 2007年第3期320-324,共5页

符号有向图(SDG)是大规模复杂系统中故障传播关系的描述模型,但它仅能通过在相容通路上的定性推理进行故障分离,因此有着明显的局限性。而结构残差是定量故障分离的成熟方法,将其引入基于SDG的故障分离中,用以提高系统故障分离的能力,弥... 符号有向图(SDG)是大规模复杂系统中故障传播关系的描述模型,但它仅能通过在相容通路上的定性推理进行故障分离,因此有着明显的局限性。而结构残差是定量故障分离的成熟方法,将其引入基于SDG的故障分离中,用以提高系统故障分离的能力,弥补SDG方法的不足。具体的做法是将SDG转化为结构残差的描述形式,再利用结构残差的基本思想,分别就变量是否完全可检测的情况给出了具体的故障分离方法。这样做可以提高系统故障分离的鲁棒性和准确性。应用实例表明,该方法可通过残差计算,准确判断故障源,实现故障分离。 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 结构残差 故障诊断 故障分离

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SDG故障诊断决策表的粒约简算法 被引量：2

12

作者 张志军 谢刚 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期73-77,共5页

为了减少故障特征集的维数,降低流程系统故障诊断知识库的复杂程度,本文将基于二进制粒矩阵的粒约简算法引入到基于SDG模型的故障诊断中.以离心泵与液位系统为例,用粒语言来描述和表达SDG故障诊断模型中的元素,建立反映故障-征兆因果关... 为了减少故障特征集的维数,降低流程系统故障诊断知识库的复杂程度,本文将基于二进制粒矩阵的粒约简算法引入到基于SDG模型的故障诊断中.以离心泵与液位系统为例,用粒语言来描述和表达SDG故障诊断模型中的元素,建立反映故障-征兆因果关系的决策表,进而对冗余属性及属性值进行约简,有效地约简了SDG诊断规则,提高了故障诊断的效率. 展开更多

关键词 故障诊断 符号有向图 二进制粒矩阵 粒约简

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一种基于Petri网和SDG的车门系统故障诊断方法 被引量：2

13

作者 刘二林 彭玮 陈丽涵 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第12期33-40,共8页

目前,城市轨道交通车辆客室车门系统的故障诊断研究在国内外比较薄弱,如车门故障诊断Petri网模型都是基于历史数据而建立的。为更好地利用相关设备的实时状态信息,提出在Petri网模型中加入时间信息的推理约束,采用系统正向运行逻辑关系... 目前,城市轨道交通车辆客室车门系统的故障诊断研究在国内外比较薄弱,如车门故障诊断Petri网模型都是基于历史数据而建立的。为更好地利用相关设备的实时状态信息,提出在Petri网模型中加入时间信息的推理约束,采用系统正向运行逻辑关系进行Petri网建模;对车门系统进行过程监测,再结合符号有向图(SDG)进行异常节点的逆序查询,得到候选故障源,对无法检测的节点引入故障概率作为判断故障的依据,为车门系统的在途故障诊断和预警检修给出建议信息。利用车门系统的实测数据对该方法进行了验证,结果显示该方法在车门系统故障诊断中是有效的,且具有运行高效、系统简化、便于控制和集成等优点。 展开更多

关键词 城市轨道交通车辆 车门系统 故障诊断 PETRI网 符号有向图(sdg)

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一种参数化的改进SDG程序切片方法 被引量：1

14

作者 张迎周 徐晨晨 竺殊荣 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第6期75-80,89,共7页

程序切片是一种重要的程序分析理解方法,在实际的生产和研究方面已经得到非常广泛的应用。目前主流的过程间程序切片方法是基于系统依赖图(SDG)算法,但这种算法缺乏对过程内切片结果的再使用。文中提出一种参数化的改进SDG切片方法,使... 程序切片是一种重要的程序分析理解方法,在实际的生产和研究方面已经得到非常广泛的应用。目前主流的过程间程序切片方法是基于系统依赖图(SDG)算法,但这种算法缺乏对过程内切片结果的再使用。文中提出一种参数化的改进SDG切片方法,使用一种新的构造传递依赖边的方法(Summ Edge算法),充分复用了过程内切片的结果,无需构造特征子图等中间形式,避免了调用上下文问题和重复计算。此外,文中对算法的效率和精度进行了验证,并与其他切片算法进行比较,实证了改进SDG算法的有效性。 展开更多

关键词 改进sdg 过程内切片 过程间切片 传递依赖边

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基于SDG模型的故障诊断专家系统 被引量：3

15

作者 刘长龙 马昕 张贝克 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期233-235,253,共4页

针对现代流程工业的特点,利用符号有向图模型(SDG)对化工生产工艺流程进行建模,运用SDG的推理能力,将其因果图转化为产生式规则,获得对整个生产流程的规则描述。根据SDG模型推理结果的特点提出一种可行的故障诊断专家系统设计方案,将得... 针对现代流程工业的特点,利用符号有向图模型(SDG)对化工生产工艺流程进行建模,运用SDG的推理能力,将其因果图转化为产生式规则,获得对整个生产流程的规则描述。根据SDG模型推理结果的特点提出一种可行的故障诊断专家系统设计方案,将得到的规则存入专家系统知识库,进行基于征兆的前向推理故障诊断。应用结果表明该种方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 符号有向图 产生式规则 知识库

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用于化工过程的SDG故障分析方法 被引量：4

16

作者 石宇 邱彤 陈丙珍 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1484-1488,共5页

基于符号有向图(signed directed graph,SDG)的化工过程模型可以表征过程故障与故障源之间的因果关系,SDG故障分析方法通过有向图定性推理技术实现故障诊断。本文简要介绍了SDG故障分析的基本概念,并对Iri算法[1]中故障源的搜索步骤提... 基于符号有向图(signed directed graph,SDG)的化工过程模型可以表征过程故障与故障源之间的因果关系,SDG故障分析方法通过有向图定性推理技术实现故障诊断。本文简要介绍了SDG故障分析的基本概念,并对Iri算法[1]中故障源的搜索步骤提出了部分改进,并进行了实例验证。最后,利用SDG故障诊断方法对某化工厂的氯气泄漏事故的故障传播进行了分析研究。 展开更多

关键词 符号有向图 故障诊断 诊断 过程

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并行平面Delaunay网格生成 被引量：7

17

作者 梁义 陈建军 +1 位作者 陈立岗 郑耀 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期558-564,共7页

基于一个通用的并行平面网格生成框架,实现了高效、可扩展的并行平面Delaunay网格生成器PDMG-2D,它能利用中等规模并行资源在几分钟内生成包含上亿三角形单元的平面网格.针对传统并行网格生成方法在将子域映射到多个处理器上进行处理的... 基于一个通用的并行平面网格生成框架,实现了高效、可扩展的并行平面Delaunay网格生成器PDMG-2D,它能利用中等规模并行资源在几分钟内生成包含上亿三角形单元的平面网格.针对传统并行网格生成方法在将子域映射到多个处理器上进行处理的过程中不考虑子域间邻接关系,从而导致生成的各处理器网格之间共享节点数过多,通信量巨大,而必须进行大规模网格重划分的问题,根据子域邻接关系定义了子域图(SDG),提出了子域负载预估和动态图划分方法,在并行网格生成的同时得到了高划分质量的分布式网格,有效降低了网格重划分所引起的性能代价.实验证明,PDMG-2D具备很好的可扩展性、有效性和稳定性,与传统方法相比,在大幅减少时间消耗的同时,生成了高划分质量的分布式网格. 展开更多

关键词 网格生成 并行算法 DELAUNAY三角化 子域图 网格重划分

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定性仿真与人工智能的关系及计算机化解法体系 被引量：7

18

作者 吴重光 夏迎春 +2 位作者 纳永良 张卫华 张贝克 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期306-312,共7页

定性仿真是采用定性推理方法建立和求解定性代数方程或定性微分方程模型,得到被仿真对象的定性行为和展望的预测过程。定性仿真(QSIM)和基于深层知识的人工智能技术,在其核心内容上看是属于同一科学领域。图论方法是求解复杂定量或定性... 定性仿真是采用定性推理方法建立和求解定性代数方程或定性微分方程模型,得到被仿真对象的定性行为和展望的预测过程。定性仿真(QSIM)和基于深层知识的人工智能技术,在其核心内容上看是属于同一科学领域。图论方法是求解复杂定量或定性仿真模型的实用且有效的计算机化方法。提出了有关定量和定性仿真计算机化的解法体系,给出了一种计算机求解实例。 展开更多

关键词 定性仿真 人工智能 定量仿真 计算机化解法 图论 定性推理 sdg SFG

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基于符号有向图与趋势分析的故障诊断框架 被引量：5

19

作者 高东 许欣 +1 位作者 马昕 张贝克 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第13期6-9,108,共5页

针对传统基于符号有向图(SDG)的故障诊断方法可能遗漏真正故障以及分辨率不高的问题,提出了一种SDG与定性趋势分析相结合的故障诊断框架。故障发生后,通过提取变量的定性趋势来获取变量的状态,并根据基于定性趋势的相容规则进行反向推理... 针对传统基于符号有向图(SDG)的故障诊断方法可能遗漏真正故障以及分辨率不高的问题,提出了一种SDG与定性趋势分析相结合的故障诊断框架。故障发生后,通过提取变量的定性趋势来获取变量的状态,并根据基于定性趋势的相容规则进行反向推理,找到所有可能的故障。对诊断结果按照可信度系数(Confidence Index,C.I.)进行排序,提高诊断的分辨率。案例研究表明该框架能够保证诊断结果完备性并有效地提高诊断分辨率,可以应用到实际化工过程故障诊断中。 展开更多

关键词 符号有向图 定性趋势分析 故障诊断

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故障检测的可靠性描述及传感器分布优化算法 被引量：11

20

作者 杨帆 萧德云 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期125-130,共6页

研究利用概率SDG模型来描述大规模复杂系统故障检测的可靠性问题,并针对系统中每种传感器的不同故障概率,分析传感器的选择和分布对故障检测可靠性的影响.系统发生故障时,变量值的偏差可被传感器检测到,但由于传感器本身的故障及其分布... 研究利用概率SDG模型来描述大规模复杂系统故障检测的可靠性问题,并针对系统中每种传感器的不同故障概率,分析传感器的选择和分布对故障检测可靠性的影响.系统发生故障时,变量值的偏差可被传感器检测到,但由于传感器本身的故障及其分布不同,系统故障有可能被漏检或错检,直接影响系统故障检测的可靠性.本文在概率SDG模型的描述方法下给出故障检测的可靠性描述,研究在有限资源条件下传感器的优化分布及其算法.在此基础上,对65t/h锅炉系统建立了概率SDG模型,并应用了所给的优化算法,确定了系统的传感器优化分布方案.仿真实验表明,这样确定的传感器分布对提高故障检测可靠性是有效的. 展开更多

关键词 符号有向图(sdg) 故障检测 传感器分布 可靠性

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