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建筑自动化系统可靠性设计方法研究

2020-12-08阅读(310)

建筑自动化系统可靠性设计方法研究

论文摘要

计算机技术、通信技术、电子技术的进步,带来了建筑自动化技术的迅速发展。该技术主要是以提供一个既安全可靠、节约能源又舒适宜人的工作或居住环境为目标,实现对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制。实际工程中,许多建筑自动化系统(Building Automation System,简称BA系统)运行效率不高,故障发生频繁,维修成本高,这些都直接影响到用户的人身财产安全。BA系统低效运行的主要原因是它的可靠性设计有所欠缺而影响了它的性能发挥。为了提高BA系统可靠性,本论文围绕BA系统的可靠性设计方法这一关键问题,以重庆市教委科学技术研究项目“基于非线性理论的复杂系统故障预测理论及应用研究”以及重庆市自然科学基金项目“复杂系统的网络化智能故障预测理论及应用研究”为背景,对BA系统可靠性分析和设计理论进行了深入的研究与讨论。论文主要研究成果包括:(1)深入分析BA系统应用现状及结构特点,剖析系统可靠性存在的薄弱环节,确立系统可靠性指标,以可靠性框图分析法为依据建立BA系统可靠性框图,得到系统的可靠性模型。(2)结合集对分析联系数理论和故障树方法提出一种BA系统可靠性分析方法。首先通过比较分析常用可靠性分析方法选择适合BA系统特征的故障树分析法。然后针对BA系统的很多设备从可靠到失效存在中间过渡现象,引入“中介可靠性”概念,将系统或部件常介于故障与非故障之间的状态体现出来,并运用集对分析联系数表达故障树的事件,建立基于集对分析联系数的故障树模型。最后从定量和定性两方面对系统可靠性问题进行了分析研究。实例表明这一模型能方便得出系统可靠性存在的欠缺,便于有效管理和监测系统设备的可靠性,从而有效提高系统可靠性。(3)研究常用可靠性分配方法优缺点,提出一种基于灰色关联理论的AGREE分配方法。针对传统AGREE分配方法在确定单元重要度因子方面存在的不足,运用灰色关联分析方法求得各单元与系统失效率序列之间联系紧密程度,作为可靠性分配中的重要度因子,结合传统AGREE分配方法完成BA系统的可靠性分配。实例表明了该方法的可行性以及便于工程计算的特点。最后根据分析及分配情况给出冗余设计等可靠性改进设计方法,并对全文的研究工作进行了总结,并指出了BA系统可靠性设计进一步研究的方向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文的研究背景和意义
  • 1.2 可靠性概述
  • 1.2.1 可靠性工程概述
  • 1.2.2 可靠性工程国内外研究现状
  • 1.3 可靠性设计概述
  • 1.3.1 可靠性设计的目的和任务
  • 1.3.2 可靠性设计的基本原则
  • 1.3.3 可靠性设计的主要内容
  • 1.4 论文的研究内容及安排
  • 1.4.1 论文的研究内容
  • 1.4.2 论文的组织结构
  • 第二章 BA 系统发展现状及功能结构
  • 2.1 BA 系统概述
  • 2.2 BA 系统国内外研究现状及应用
  • 2.2.1 BA 系统技术研究现状
  • 2.2.2 BA 系统的应用现状
  • 2.3 BA 系统的基本组成
  • 2.4 BA 系统主要功能
  • 2.4.1 BA 系统主要功能
  • 2.4.2 各子系统主要功能
  • 2.4.3 BA 系统的设计依据
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 BA 系统可靠性指标确定及可靠性模型建立
  • 3.1 系统可靠性的概念及 BA 系统主要可靠性指标
  • 3.1.1 基本概念
  • 3.1.2 BA 系统可靠性指标
  • 3.2 BA 系统可靠性模型的建立
  • 3.2.1 系统可靠性模型分类
  • 3.2.2 BA 系统可靠性模型
  • 3.3 本章小节
  • 第四章 BA 系统可靠性分析
  • 4.1 系统可靠性分析概念及方法介绍
  • 4.1.1 系统可靠性分析的概念
  • 4.1.2 系统可靠性常用方法介绍
  • 4.2 故障树分析方法介绍
  • 4.2.1 故障树的概念
  • 4.2.2 故障树的符号及意义
  • 4.2.3 故障树建树的基本规则
  • 4.2.4 故障树分析步骤
  • 4.3 基于集对分析联系数故障树的BA 系统可靠性分析
  • 4.3.1 集对分析联系数理论
  • 4.3.2 基于集对分析联系数的系统可靠性概念
  • 4.3.3 BA 系统FTA 分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 BA 系统可靠性分配
  • 5.1 可靠性分配概述及方法简介
  • 5.1.1 可靠性分配概述及其原则
  • 5.1.2 可靠性分配常用方法简介
  • 5.2 基于灰色关联理论和 AGREE 分配方法的 BA 系统可靠性分配
  • 5.2.1 灰色关联理论
  • 5.2.2 结合灰色关联理论的 AGREE 分配方法
  • 5.2.3 基于灰色关联理论 AGREE 方法的 BA 系统可靠性分配
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 BA 系统可靠性改进设计
  • 6.1 系统设备的选型
  • 6.2 系统结构的冗余设计
  • 6.3 采用先进的现场总线技术
  • 6.4 系统抗干扰设计
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 结束语
  • 7.1 论文工作总结
  • 7.2 不足与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在学期间发表的论著及参与的科研项目

    • 相关论文文献

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