安全仪表系统的维修策略优化及应用

摘要

随着我国工业的发展与进步，工业设备呈现出大型化与智能化的发展趋势，在大型工业中，以维修性和可靠性为指标的安全仪表系统对大型工业设备正常运行有重要辅助作用。电力工业近些年也呈现出大型化与智能化的特点，高效安全的进行电力生产是安全仪表系统研究人员关注的问题。目前国内电力系统的维修策略大多是以定期维修为主，依据维修人员工程经验选定维修时间，此方法缺乏理论支撑，没有现场数据验证。基于状态的维修策略在军工，航天，石化领域应用比较广泛，但其在电力系统的应用不常见。
　　本研究首先对国内外的安全仪表维修策略的现状进行了分析与研究，针对安全仪表系统以及安全标准进行了一定的介绍，对比了三种安全仪表的维修策略，比如定期维修，基于状态维修以及可靠性的维修等，除此之外，选择火电厂主燃料跳闸中全炉膛灭火保护子功能和变电站仪器仪表系统中过电压、过电流跳闸子系统作为研究对象。为对上述系统进行研究，首先根据火电厂日常生产运行数据，利用安全性与可靠性理论，以IEC61508及IEC61511为原则，得出故障树模型并对系统进行安全评估进而得出安全完整性等级；其次，依据变电站仪器仪表系统实际特点，提出变电站定期维修策略，综合考虑可用性、可靠性、维修成本，应用多目标优化策略，使用遗传算法，得出了最优的维修间隔，为变电站检修工作提供参考意见。最后，经过对变电站和火电厂的安全评估以及维修策略研究，得出影响火电厂和变电站安全性的主要因素并指出改进方向。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 安全仪表系统

2.1 安全完整性等级水平标定及其选择

2.2 安全生命周期及生命周期成本

2.3 可靠性和维修性指标

2.4 本章小结

第3章 典型维修策略

3.1 维修方法的分类

3.2 定期维修

3.3 基于状态的维修

3.4 以可靠性为中心的维修

3.5 本章小结

第4章 SIS的可靠性和维修性指标优化模型

4.1 马尔科夫模型

4.2 故障树模型

4.3 可靠性框图

4.4 诊断和共因

4.5 安全评估实例

4.4 本章小结

第5章 变电站安全仪表系统维修优化

5.1 安全仪表定期维修优化模型

5.2 维修策略优化的算法设计

5.3 变电站安全仪表系统

5.4 维修策略及优化结果分析

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

致谢