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复杂运输机械装备运行安全的研究

作　者: 韩晓刚
导　师: 徐宗俊
学　校: 重庆大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 复杂运输机械装备运行安全 SHEL-DR模型数据分析知识管理
分类号: TH22
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 246次
引　用: 2次
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内容摘要

本文以复杂运输机械装备为对象,以客运飞机为实例,展开对复杂运输机械装备运行安全的研究,其中的客观规律对其它复杂机械装备的运行安全具有普遍的适应性。运输机械装备运行安全是一个开放的复杂巨系统,通过认真分析影响其运行安全的诸多因素,借鉴霍金斯改进的SHEL模型,运用于分析之中,并对其进行了发展,针对现代运输机械装备的特点,建立了SHEL-DR模型,确立了本文研究现代运输机械装备运行安全的理论架构。在此理论架构中,我们将运输机械装备运行安全的影响因素归纳为:软环境因素S(Software)、装备因素H(Hardware)、环境因素E(Environment)、人为因素L(Liveware)四个方面,而各因素的连接纽带是L-DR,D(Data)运行数据,R(Rule)规则。各因素之间是按一定的规则(R)联系在一起,在它们互动时会产生相应的信息与数据(D),要保证装备的运行安全,运行数据的分析与处理是重要依据,科学、规范的管理制度是约束手段,而人(L)是实施的主体。论文在SHEL-DR理论架构下,以“运行数据(D)-制度规则(R)”为主线展开对运输机械装备运行安全的研究。①以分析装备运行数据体系结构为基础,成功研制了便携式运行数据译码器(FMC-2001),实现了运行安全在线(Online)监控,并获得中国民航总局科技进步三等奖;建立了复杂运输机械装备运行品质评定模型,设计了运行数据译码及分析系统(AMS-2004),通过该系统对装备运行品质、装备的整体性能进行系统全面的监控与分析,为复杂运输机械装备的运行安全保驾护航。并以飞机为例应用数据融合与面向对象技术,提出了利用关系数据库驱动,实现飞行仿真的设计思想和具体方法,研发了科学实用的姿态-仪表仿真系统(CA-E-PI03),并把它用在了事件分析与技术培训的实际工作中,取得了良好效果。②通过大量的数据分析在运行安全品质监控、故障诊断、维修决策、安全及预警管理中的实践应用,为运输机械装备本身的安全运行进行宏观指导与控制,取得了良好的经济效益。在此基础之上建立了“劣化度”维修决策数学模型,其对复杂运输机械装备的维修管理变革具有重要的指导意义。③从知识管理的角度提升安全管理。本文提出了构建复杂运输机械装备安全知识管理系统的设计原则、设计目标、建模方法及实现途径。加强复杂运输机械装备运行安全管理,应在数据分析的基础之上,变被动应付不安全事故为主动建立科学合理的安全管理制度与规则,从而把安全关口前移。本文尝试性地建立了

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-12
1 绪论  12-26
  1.1 复杂运输机械系统的特点  13-17
    1.1.1 安全性要求越来越高  13
    1.1.2 电子技术广泛应用  13-14
    1.1.3 结构越来越复杂  14-15
    1.1.4 检测传感技术全面渗透  15
    1.1.5 社会及经济影响越来越大  15-17
  1.2 研究复杂运输机械系统运行安全的意义  17-18
    1.2.1 预防事故，保证人身和设备的安全  17
    1.2.2 推动安全保障与维修体制的改革  17
    1.2.3 有利于建立科学合理的安全管理机制  17
    1.2.4 提高经济效益和社会效益  17-18
  1.3 国内外研究现状、研究焦点及存在的不足  18-22
    1.3.1 故障诊断方面  18
    1.3.2 运行数据的分析与处理方面  18
    1.3.3 宏观控制方面  18-22
  1.4 本文研究的目的及背景  22-23
  1.5 本文研究的内容及工作  23-24
  1.6 论文研究思路  24-26
2 运输机械装备运行安全的分析  26-44
  2.1 国内外民航飞机运行安全的现状  26-27
  2.2 安全相关因素分析  27-35
    2.2.1 安全事件宏观统计分析  27-31
    2.2.2 机械因素  31
    2.2.3 人为因素  31-33
    2.2.4 环境因素  33-34
    2.2.5 制度及法规因素  34-35
    2.2.6 其他因素  35
  2.3 SHEL 模型的引入  35-36
  2.4 SHEL-DR 模型的提出  36-38
  2.5 运行安全的内涵  38-39
  2.6 运行安全的经济效益分析  39-41
  2.7 运输机械装备运行安全是开放的复杂巨系统  41-42
    2.7.1 复杂巨系统  41
    2.7.2 解决复杂性问题的方法论  41-42
    2.7.3 解决复杂性问题的步骤  42
  2.8 本章小结  42-44
3 数据处理是运输机械装备运行安全的重要环节  44-66
  3.1 运行数据分析  44-46
    3.1.1 运行数据的采集  44
    3.1.2 运行数据结构分析  44-46
    3.1.3 运行数据的重要性  46
  3.2 运行数据处理  46-57
    3.2.1 运行数据处理流程  46-47
    3.2.2 数据融合技术的应用  47-53
    3.2.3 便携式运行数据译码器(FMC-2001)  53-54
    3.2.4 运行数据译码分析系统(AMS-2004)  54-57
  3.3 运行数据仿真  57-63
    3.3.1 采用数据驱动实现仿真的技术思路  57-60
    3.3.2 运行三维仿真系统  60-61
    3.3.3 运行仪表显示系统  61-63
    3.3.4 运行航迹绘制系统  63
  3.4 本章小结  63-66
4 数据是运输机械装备安全运行的决策依据  66-84
  4.1 数据与运行品质监控  66-70
    4.1.1 运行品质监控与评估流程  66-67
    4.1.2 数据分析在安全监察中的典型应用  67-68
    4.1.3 数据分析在技术训练中的典型应用  68-70
  4.2 数据与装备故障诊断  70-74
    4.2.1 故障诊断的基本思想  70-71
    4.2.2 数据分析在维修工程部门索赔中的典型应用  71-74
  4.3 数据与装备维修决策  74-81
    4.3.1 维修决策数学模型  74-78
    4.3.2 数据分析在维修实践工作中的应用  78-81
  4.4 数据与装备安全管理  81-82
  4.5 本章小结  82-84
5 知识管理改进现代运输机械装备安全管理  84-104
  5.1 知识管理与现代运输装备安全管理  84-90
    5.1.1 现代运输安全实施知识管理的基本要求  84-85
    5.1.2 现代运输安全知识的增减方式及作用分析  85-86
    5.1.3 现代运输安全知识与安全管理的结合  86-87
    5.1.4 实例：飞行网上准备知识管理系统  87-90
  5.2 知识管理系统的建立  90-92
    5.2.1 知识管理系统的基本元素  90-91
    5.2.2 知识管理系统的界定  91-92
  5.3 运输装备安全知识管理系统  92-95
    5.3.1 设计原则  92-93
    5.3.2 设计目标  93
    5.3.3 建模方法  93-94
    5.3.4 技术途径  94-95
    5.3.5 结构模型  95
  5.4 运输装备安全知识管理绩效模糊综合评价数学模型  95-103
    5.4.1 知识管理绩效评价一级指标体系  96
    5.4.2 知识管理绩效评价二级指标体系  96
    5.4.3 各指标相对权重的确定  96-99
    5.4.4 模糊综合评价数学模型  99-103
  5.5 本章小结  103-104
6 结论  104-106
  6.1 主要结论  104-105
  6.2 后续工作建议  105-106
致谢  106-108
参考文献  108-112
附录A：学习工作期间主要项目介绍  112-113
附录B：学习工作期间发表的论文  113-114
附录C：不安全事件具体实例分析  114-119
附录D：安全满意度调查表  119-121
附录E：指标体系说明  121-123

复杂运输机械装备运行安全的研究

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