基于功能安全的电梯保护系统风险评估方法研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaozi303
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电梯的使用,为人们带来极大便利,电梯能否安全运行的问题已逐渐成为目前所研究的重点,为了保证电梯的安全,我国出台了GB 7588和GB/T 35850等标准,指出了不同部件的安全完整性等级的要求,由此逐渐将功能安全评估引入到电梯领域,但是以上标准中未明确指出需要针对何种电梯进行功能安全评估,为了解决这些问题,提出了一种基于风险度和灰色理论的电梯危险等级评估方法,计算电梯的危险等级来判断是否需要对电梯开展功能安全评估,同时提出了一种适用于电梯的安全完整性等级的定级及验证方法,主要做了以下的工作:(1)鉴于电梯事故的危险程度差异较大,为判断是否需要对电梯进行功能安全评估,因此提出了基于风险度和灰色理论的电梯危险等级评估方法,首先将电梯事故划分为严重度和可能性;其次建立基于中心点的白化权函数;进而将灰色评价权矩阵结合各子系统的权重可知电梯事故严重度的评价值;最终运用电梯事故可能性的评价值进行修正即可知电梯的危险等级。(2)通过研究风险和安全完整性等级之间的关系,将计算安全完整性等级的过程转化为计算风险概率降低量级的过程;基于统计数据研究了电梯近十年的事故发生频率,计算出电梯事故的可接受频率,从而建立了电梯事故伤害严重等级与事故发生频率等级的对应模型,进而建立了电梯风险的可接受风险标准。(3)通过对比三种不同的安全完整定级方法的优缺点及适用范围,进而提出了一种故障假设分析法与保护层分析法相结合的方法作为电梯安全完整性等级的定级方法,首先运用故障假设分析法分析出电梯中的危险节点、事故后果以及现有的保护措施;其次运用保护层分析法计算保护层的失效率、事故的发生频率,进而确定出电梯的安全完整性等级。(4)提出了一种可靠性框图法作为电梯安全完整性等级的验证方法,首先针对不同种类的冗余结构模型,建立了对应的失效概率计算公式;其次根据GJB299C-2006来计算个元件的失效率;最终结合电梯的诊断覆盖率、检验周期、平均修复时间计算出安全完整性等级。选取了某电梯进行方法的验证,计算限速器损坏这一危险情节的安全完整性等级为1,设计了安全完整性等级为2的系统。
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