您的位置： &
配网运行中故障的原因及改进策略
优质期刊推荐君，已阅读到文档的结尾了呢~~
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
电网自动化系统故障缺陷管理标准
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口不同接地方式配电网的运行特性与故障处理优化方式_免费论文范文下载_笔杆网
不同接地方式配电网的运行特性与故障处理优化方式
1、相关定义
1.1、土壤可蚀性的概念及发展
土壤可蚀性(Soil Erodibility)的概念是在1930年由Middeton首先提出来的"27', 是指土壤本身对土壤侵蚀营力的敏感程度。我国从上世纪50年代幵始对土壤可蚀 第一章文献综述 性进行研究,朱显漠院士在1956年提出了土壤抗侵蚀性这一概念,并将土壤抗侵 蚀性分为抗冲性和抗蚀性。抗冲性主要指土壤抵抗水、风等侵蚀营力对土壤的机 械破坏作用,而抗蚀性主要是指土壤抵抗水对土粒的分散和悬浮作用。土壤可蚀 性概念和土壤抗侵蚀性概念在本质上没有区别,都反映了土壤性质与土壤侵蚀之 间的关系'281。 土壤的可蚀性需要通过一定的土壤性质指标来反映。土壤侵蚀主要包括径流 的产生和泥沙的搬运两个过程。径流产生是水土侵蚀产生的一个前提条件,影响 径流的因素除了地表植被和坡度外,还有土壤自身的渗透性'291。于东升等发现土 壤的渗透性对土壤的可蚀性具有重要的影响。渗透性越大,土壤的可蚀性就越小, 并且在二者间存在一定的定量关系。宋阳等对这些主要的指标进行了回顾,表1-1 列出了国内外主要研究者对土壤可蚀性指标的选取状况1271。几乎所有的土壤性质 对土壤的可蚀性都会产生影响一,所以没有个简单的可测指标能反映土壤的可蚀 性。但有一些土壤性质,特别是土壤团粒结构,土壤紧实度和剪切力主要控制着 侵蚀过程,而其他指标起着间接的作用'3°1。所有这些指标反映了具体的土壤性质 指标与土壤可蚀性之间的关系。但它们只是定性上反映了这种关系,为了满足对 土壤侵蚀的预报,建立定量的土壤可蚀性指标体系和计算方法成为必要。 表1-1 土壤可蚀性指标 Table 1-1 The indexes of soil erodibility 提出者 提出年代 可蚀性指数 Meddletton 1930 分散率,侵烛率 Baver 1933 分散-渗透系数 Bouyoucos 1935 粘粒率=(沙+粘粒)/粘粒 Peel 1937 渗透性,悬浮率,分散率 朱显漠 1954 土壤膨胀系数,分散速度 Woodburn 1956 团聚体稳定性,分散率 朱显漠 1960 静水中土体崩解情况 11|积^ 1964 分散率,侵蚀率,团聚体等 Ekwue 1992 土壤渗透性 杨玉盛 1992 侵t虫率,分散率等 赵晓光2003抗剪强度 注:表引自宋阳等《土壤可蚀性研究评述》 美国通用土壤流失方程(USLE)是一个被全球广泛应用的土壤侵蚀预报模型, 西南火学硕士学位论文 我国许多研究者利用该模型评估了三峡库区土壤侵蚀风险'3''32'。 USLE是建立在大 量数据上的一个经验模型。USLE的表达式为: A=R*K*L*S*C*P 式中: A为单位面积上多年的平均土壤流失量, R为降雨侵蚀力因子 K为土壤可蚀性因子 L为坡长因子 S为坡度因子 C为植被覆盖因子 P为水土保持措施因子 土壤可蚀性K值是作为其中的一个重要参数,对其的准确计算对土壤侵蚀的 有效预报意义重大。K值的实际值是在标准小区上通过控制降雨侵蚀力来获得的。 标准小区的坡长为22.13m,坡度为9%,且需要连续保持清耕休闲状态。 K值实地测定需要长期的土壤侵蚀监测,是相当耗时和昂贵的。通过已有的 土壤性质数据来估算土壤可蚀性值的方法受到了重视和发展133'。在USLE运用中, Wsichmeeir和Mnnaeirng在1971年根据土壤性质与实测到的土壤可蚀性因子值建 立了土壤可蚀因子K与土壤性质之间的关系式,并将其绘制成了土壤可蚀性诺漠 图.随后,Wischmeier等又提出当土壤的粉粒与极细砂所占比例之和不大于70%时 土壤可蚀性的数学计算公式: K=[2.1* 1 Oi4(12-OM)*M' i4+3-.25(s2)+2.5(p-3)]/l00 式中: K土壤可蚀性因子 0M 土壤有机质百分含量(%) M 土壤粒径参数,其中M=粉粒含量%\(含量%+极细砂含量。/(0 P 土壤渗透性参数(通过査阅土壤渗透性参数表得到) S 土壤结构性参数(通过査阅土壤结构性参数表得到;)。 K值的另一种算法是由Williams等人在EPIC ( Erosion - Productivity Impact Calculator)模型中发展出来的算法。 4 第一章文献综述 这些方法由于都是在特定区域经过长期数据收集得到的模型,其应用范围具 有一定的地域性。我国在引用己有的国外研究结果时,必须对这些模型进行校正。 张科利等通过实地数据对k值的计算方法进行了修正i34i。 WEPP (Water Erosion Prediction Project)是由美国农业部推出的用以代替 USLE的新一代土壤侵蚀预报模型'35'。 WEPP是基于土壤侵蚀过程的物理模型,许 多方面较USLE优越。WEPP模型在我国以及三峡库区已经得到了一定程度的应用 136-381 在WEPP模型中也有土壤可蚀性因子,WEPP模型将土壤可蚀性因子分为细 沟Kr (irll)侵蚀因子和细沟间(interirll)侵蚀因子Ki。细沟间侵蚀往往发生在侵 蚀初期,指雨滴和层流造成的分离和搬运。细沟侵蚀是指水流造成的分离,是由于 水流的冲刷力大于临界剪切力而产生的。细沟间侵蚀是雨滴击溅分散土壤颗粒, 这些颗粒被坡面上刚形成的地表浅流携带运输的过程139"。 细沟间侵蚀很大程度上取决于降雨强度'49''',地表浅流是主要的搬运动力'4。 同时细沟间侵蚀受许多土壤性质的影响,如土壤机构与有机质含量、水分含量i3Gi 和土壤表面状况的影响(比如板结状况'42'43')。细沟间侵蚀的测得方法有:(1)以 标准小区为基础的方法,(2)击溅实验和(3)团聚体稳定性实验'443。 细沟侵蚀是指集中的水流在细沟中搬运土壤的过程145',是泥沙产生的主要过 程'461。细沟侵蚀是在水流的冲击力大于土壤超过土壤抵抗的一个阔值后发生的'47'。 细沟可蚀性的大小可以通过下式来计算'48': Dc=Kr (T-Tc) 其中:Dc=^水的细沟携沙能力(k_—gnr2s'), Kr=细沟可蚀性(smi), T=水的剪切 力(Pa), Tc=临界剪切力(Pa)。临界剪切力是反映土壤抵抗外力的一个指标,当 外力大于临界剪切力时,土壤被搬运走;当外力小于临界剪切力时,土壤颗粒不 会受到侵蚀。在WEPP模型中同样也具有Kr和Tc的计算公式。 1.2.2不同土壤类型的可蚀性 通过对典型土壤在不同有机质水平下的研究发现,在USRE标注小区实验方 法得到的K值中,沙壤土和壤土的细沟间侵蚀较高,沙土的细沟间可蚀性较低, 粘土具有中等程度的可蚀性,这是因为粘土在有机质作用下易于形成团粒结构, 西南大学硕士学位论文 沙粒质量大,不易被携带走。壤土在地表容易结皮然后产生地表径流,这些径流 将冲走地表的土壤小颗粒'49'。 WEPP中Ki的值在含點粒量高的土壤中较低,在壤 土和粉壤土中则比较高,这是因为后者土壤整合性不高。击溅实验中沙土最高而 粘土最低。 在安第斯山脉高低的研究中发现'se',最小的Kr值出现在含黏粒量较高的土壤 中(36%);较高的Kr值出现在含沙量高(70%)和含黏粒量低(10%)的土壤中, 黏粒间土壤具有的总体整合性使其具有更好的抵抗侵蚀的能力。实地测量的土壤 临界剪切力的变化范围在0.64到l9.96Pa之间,由WEPP模型计算出来的可蚀性 值的变化范围在2.1到4.9Pa之间。
1.2、气体动力学的基本概念
(1)声速 声速是介质中压强扰动的传播速度,声速的大小与介质的性质和状态有关, 压强扰动在介质中的传播为等熵过程,该条件下得到的声速为: c p kRT(2-6) s 式中c为声速,k 为比热比, R 为气体常数,T 为温度,下标s表示等熵过程。可 以看出,流体的可压缩性越大,其相应的声速就越小。 (2)马赫数 马赫数是可压缩流动的一个无量纲参数,表示流速与当地声速之比,记为Ma , 定义为 Ma v c(2-7) 按照马赫数的大小,可把可压缩流动分为亚声速、声速和超声速。上述三种 流运在物理上有着本质的差异,也体现在控制微分方程及其求解方法上。 7 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 结合上述两声速公式,马赫数也可以表示为: Ma v kRT(2-8) 观察可知,温度是分子动能的标志,而马赫数的平方是流体宏观运动和分子 运动的动能之比。
1.3、车架刚度的定义
(1)扭转刚度:车架结构抵抗扭转变形的能力 [40] 。在车架后摆臂安装孔位 置施加全约束,在车头管处的上下端施加一对大小相等、方向相反的作用力 , 它们均垂直于车架左右对称面,则车架的扭转刚度的计算公式为: FZ CT=F Zl2/(Δz1? Δz 2) (4-5) 式中, l-车头管加载点间的距离 CT -扭转刚度 Δz1 、Δz 2 -力作用点在Z方向偏移的距离 (2)弯曲刚度:车架结构抵抗弯曲变形的能力 [40] 。车架处于同样的约束状 态,在车头管的上下端施加一对大小相等方向相同的力 ,它们均垂直于车架 左右对称面,则车架弯曲刚度的计算公式为: FZ CB=4F Z/(Δz2+ Δ z1) (4- 6) 式中, CB -弯曲刚度 Δz1 、Δz 2 -力作用点在:方向偏移的距离
1.4、故障率的定义
故障率是指在规定的条件下和规定的时间内,产品工作到 t 时刻后在单位时间 内发生故障的概率,它反映了研究对象在任一瞬间出现故障概率的变化趋势。在 数学理论上,故障率就是故障现象发生的微分值,即与速度相同,是现象的某瞬 间微分值。 故障率是描述机械系统故障规律的主要指标,其定义为在 0,t 时间内不发生 故障的条件下,下一个单位时间内发生故障的概率,用 t 表示 (t ) liP (t T t t | T t) t m 0 t(2.19) 在一般情况下,要计算故障率的点估计值采用如下公式: (t ) n N t(2.20) 式中:n 为[t,t+ t]时间内的故障数;N 为总体参数。
1.5、接触体定义
接触问题主要分为两大基本类型:(1)刚体与柔体之间的接触问题;(2)柔体与柔体之 间的接触问题。刚体与柔体之间的接触问题是指两个相接触物体之间的刚度相差较大,即硬、 11 软材料之间的接触问题,故分析时将硬材料当作刚体处理;柔体与柔体之间的接触问题是指 两个接触体的刚度相差不大,均作为弹性体处理。本文所分析的耳片与螺栓之间需要设定为 接触分析,由于相接触的材料性能相近并且同时受载,发生变形,确定为柔体与柔体之间的 接触问题。 有限元软件中的接触分析模块支持三种接触方式:"点—点"、"点—面"、"面—面",每 种接触方式下使用不同的接触单元,模型计算时会根据定义的接触单元类型来识别接触对。 接触单元并不能独立存在,它是覆盖在分析模型表面的一层单元。在接触对定义之前必须明 确可能发生接触的区域,如果其中之一是点的话,则在有限元模型中对应的是个节点,如果 其中之一是面的话,则对应的是单元。三中接触单元的使用方法如下[13]: (1)"点—点"接触 "点—点"接触单元用于模拟点与点之间的接触方式,仅适用于解决接触面之间有相对滑 动的接触问题。当接触面上的节点相互对应,具有相对滑移时并且接触面之间的相对转角较 小时,就可以用该单元来分析面与面之间的接触问题。 (2)"点—面"接触 "点—面"接触单元用于模拟点与面之间的接触方式。当一个接触面由一组节点来定义, 另一个接触面有单元来定义是,就可以通过该单元来模拟面与面之间的接触问题。这种单元 在使用之前,不需要知道精确的接触位置,并允许接触面之间的网格不一致。 (3)"面—面"接触 "面—面"接触单元用于模拟面与面之间的接触方式。多用再分析两个边界之间的接触 问题中,称其中一个边界面为目标面,另一个边界面为接触面,两者之间具有共同的实常数 号,构成一个完整的接触对。有限元软件提供了 TARGE169 和 TARGE170 单元,分别用了 模拟 2D 和 3D 问题的目标面,用 CONTA171、CONTA172 单元模拟 2D 问题的接触面,用 CONTA173、CONTA174 单元模拟 3D 问题的接触面。 虽然"点—面"接触单元也能够模拟面与面的接触问题,但该单元与"面—面"接触单 元相比较缺少部分功能,主要体现在:"面—面"接触单元能够支持低阶和高阶单元;允许 接触面之间有大滑动、摩擦和大变形;能够分析接触面上的法向压力和摩擦应力;允许有自 然的或网格离散引起的表面不连续。因此,"面—面"接触单元更适用于分析求解工程实际 中的接触问题。 本文中的接触问题都将采用"面—面"接触方式,其基本步骤如下所述: (1)建立有限元模型; (2)识别潜在的接触对; (3)定义刚性目标面; (4)定义柔性接触面; (5)定义接触对实常数; 12 (6)定义约束; (7)设置分析选项; (8)接触问题求解。
1.6、学术成果发表方式多样化可能会使核心期刊的概念淡化
5.4.3 学术成果发表方式多样化可能会使核心期刊的概念淡化 对于用户来说, 他关心的是他所需要的学术信息,却并不一定要了解这些信 息来自于何处。这样以来, 订购某种杂志概念将淡化, 而出现出订购有关文章需 求。今后,网络出版发行商将主要提供这两种服务方式: 一为出售整本期刊的使 用权, 或向读者提供检索手段, 根据读者要求出售出单篇文章, 提供个性化服 务。 74 ★[1] 郭镇之. "国际传播与文化交流"国际学术研讨会综述.现代传播,2002 年第 3 期 ★[2] 王健. "政府新闻学与中国国际传播国际研讨会"在沪举行. 南京日报,200 8 年 12 月 ★[3] 张咏华,秦晴. 2006 年中外国际传播研究界的关注议题一瞥——以若干中外 有关学术刊物为例. ★[4] 芮晟豪.韩中两国新闻传播学界交流之回顾——对 1992 — 2006 年的几种刊 物、国际研讨会的学术考察.国际新闻界,2007 年第 9 期 ★[5] 田阡. 基于 Web2.0 的学术传播与互动——以"人类学在线"网站为个案.网 络教育,2009 年第 12 期 ★[6] 巢乃鹏,黄娴.基于网络出版的学术传播模式研究.南京邮电学院学报(社会 科学版),2005 年第 3 期 ★[7] 王春阳.略论李塨的学术传播思想.新闻爱好者,2010 年 2 月(上半月) ★[8] 陈燕,黄鹏.社科"名刊"、"名栏"的学术传播生态分析.编辑之友,2005 年 3 月 ★[9] 彭筠.数字时代的学术传播——2007 年全国艺术院校美术学报学术论坛暨年 会_综述.美术研究,2008 年 2 月 ★[10]陈少华.网络环境下学术传播与科技期刊发展研究.第四届中国科技期刊发展 论坛论文集 ★[11]胡剑胜.网络环境下学术期刊的学术传播.现代农业科技,2009 年第 18 期 ★[12]新闻传播学期刊 2008 年转载量排名.青年记者,2009 年 7 月上 ★[13]李超德.学术的宽容与自律——论数字化时代视觉艺术学科的学术传播.美术 研究,2008 年 2 月 ★[14]赵文义,王磊,学术期刊国际传播的互动性分析.编辑学报,2009 年 2 月 ★[15]李慧美,陈朝晖.构建基于科研人员知识网络的机构仓储——以 ResearcherID 为例.图书馆学研究,2010 年第三期 ★[16]潘启龙.基于拉斯韦尔 5W 模式的一个科学传播评价框架.科普基础理论和政 策 ★[17]李丽,张成昱.开放文档先导及其对学术期刊数字化传播方式的影响.编辑学 报,2004 年第 1 期 ★[18]雷丽莎,耿伟杰,王晓璐.浅谈文献传播的途径.高校讲坛,2010 年第 19 期 ★[19]李瀚瀛.谈博客在图书馆学学术交流中的作用.河南图书馆学刊,2006 年 8 月 ★[20]高明.探析学术文献传播和运用的新途径:开放访问运动.图书馆建设,2005 年 5 月 ★[21]刘峙.网络时代学术信息传播新模式探讨.情报探索,2007 年 8 月 ★[22]俞立平.信息资源与知识传播处理机制的构建及比较研究.科学学与科学技术 管理,2006 年 12 月 ★[23]赵淑萍.信息传播形式之研究.山东省农业管理干部学院学报,2006 年第 2 期 ★[24]燕今伟,刘峥.网络环境下学术信息传播的变革.信息系统, ★[25]石莹.探析文献传播类型之嬗变.兰台论坛,2007 年 4 月 ★[26] 年_新闻传播学话语分析研__论文类专业研究 10 年发展状态与 ★[27]陈力丹,王辰瑶.2005 年新闻传播学研究十大热门话题——2005 年新闻传播 学研究综述.新闻三味,2006 年 1&2 月 ★[28]方振武.2010 年中国大陆新闻传播学研究报告——基于 6 种新闻传播学 CSSC I 期刊源期刊的有一种量化分析.国际新闻界,2011 年 11 月 ★[29]从新闻学到新闻传播学的跨越——近十年来中国新闻传播学教育和研究新进 展评述. .国际新闻界,2011 年 11 月 ★[30]扩张还是紧缩_对中国新闻传播学博士教育规模__2010 年新闻传播学博士招 生信息 ★[31]杨成杰,严功军,媒介融合背景下中国新闻传播教育的对策思考——2010 年 全国新闻传播学教育年会会议综.新闻研究导刊,2011 年 1 月 ★[32]陈力丹.新传播技术条件下我国新闻传播学的视野——2010 年新闻传播学研 究有感.新闻战线,2011 年 1 月 ★[33]高燕,徐剑.新闻传播学专业期刊的学术发展与变迁——基于《新闻记者》(1 983~2008)高影响力论文的实证研究.2010 年 2 月 ★[34]郭可,张军芳,潘霁.中美新闻传播学学术传统比较研究——兼谈我国新闻传 播学的发展.新闻大学,2008 年第 1 期 ★[35]董天策,昌道励.中美新闻传播学研究方法比较——以
年《新闻与 传播研究》和《jounal of Communicat》为例.西南民族大学学报(人文社 会科学版),2010 年第 7 期 TiiTs Nsam JM3 抑 — F ~ TT^ TTiB or 13 IWf " f 飞HSSS pn psnri、 j ‘ mj‘ aH#ef &nats !n^r ?i hr ^rnrrinnrTr?J3i*i|nK *-1** -■?-? *- n1 is eI JB iimp! w抑’ "3^rj- ,;— 1.?■■TCT';:. 1 ;而i If rHiFlPi ? mmn^M,WQJ"3sn "‘MWc II■‘ ■—?.,51JniMrt^" . _7 ,TH K I 二 if‘ 謹 _r 棚 msr ~C:通-.. i_ :: - mm,■; ‘':-■ ''' ^ ,:.vK iTKML STllDUiS HN?EKS1I zw
1.7、两晋时期占卜的概念与方式
在进行一切的研究、探索之前,须要在开始阶段将研究对象的定义及其所涵 盖的范围加以界定与阐明。有了明确的定义和范围,研究才能在既定的基础上和 框架内得以顺利进行和完成。 这篇论文所要研究的对象是两晋时期的"通过某种方式或征兆来推断、预测 未来吉凶祸福的活动",本文以"占卜"一词作为这些活动的表达。下面即以个 人浅薄的认识,对两晋时期占卜活动的概念与此时占卜活动的方式这两个问题进 行阐述。
1.8、法律原则的定义
"法律原则"作为法学上使用的一个概念,也同样具有"原则"的核心意项,国内 学者一般这样定义法律原则:法律原则一般是指可以作为规则的基础或本源的综 合性、稳定性原理和准则;法律原则是指贯穿于法或法部门之中的用以表达某种 国家意志的指导思想;法律原则是法律上规定的用以进行法律推理的准则。 。 根据权威的《布莱克法律辞典》,法律原则是法律的基础性真理或原理,为其他 规则提供基础性或本源的综合性规则或原理,是法律行为、法律程序、法律决定的 决定性规则。这个定义是从法律原则的性质与地位两方面来下的,比较全面、可取 。 本文采取这个定义。
1.9、故障权值的定义
虽然上面的总体故障率能够反映系统工作时可能出现的全部问题,但并 没有反映出不同故障带来的不同程度的严重性,因此,引入故障权值来反映 图书馆对不同故障的关注程度是十分必要的。 对于不同的问题,人们会给予不同的重视,对于所带来后果严重的问题, 人们给予的重视程度就会较高,而对于所带来的影响不是很大的问题,给予 的重视就较低,甚至将其忽略,当多个问题同时出现时,对问题的不同关注 程度就可以根据重视的权重来表示。 在 RFID 图书馆中,标签的不满足产生的故障带来的不同影响是有很大 差别的。由上面的分析可以看出,同一设备上出现的问题对不同图书馆影响 程度是不同的,同样,不同设备的在不同的图书馆中要求的严格程度也不完 全相同。如对于读者较多、借阅书籍较为频繁的图书馆,就会对借还设备要 求较为严格;对于藏有珍贵文献的图书馆,就对盘点的要求较为严格;对经 常出现丢书的图书馆,就会对安全门的要求较为严格。 标签产生的故障的大小是由标签的不满足工作要求的程度决定的,相对 于不满足要求的大小又是由选择标签的标准所决定的。如果在设备的选择上, 能够将图书馆的关注点反应出来,并表现出来,那么,将对标签的选择将产 生很大的影响。为了将图书馆对设备工作时出现故障的关注程度在选择设备 38 时表现出来,可以设一个参量来表示,并在标签选择时加以控制,那对 RFID 设备在图书馆中正常工作时将是十分有利的。 设图书馆对设备故障的关注程度为 ω,在图书馆对设备进行选择时,可 将 ω 作为一个要求参数加入到对设备的要求中。图书馆对各个设备的关注可 用不同的 ω 值来表示,ω 的一个确定方式是以图书馆中对所有设备的最严格 要求最为基数,将其与他要求的严格程度相比,得到的比值作为这一要求的 权值,以此来反映对多个问题之间相对重视的程度。根据这样的设定,就可 以得到一组关于对设备关注度的权值。ω 的计算公式为 设备要求参数 ω=最严格的要求参数 (3-9) 由定义可知,ω 是一个取值范围在[0,1]之间相关系数,该系数的大小将对出 现故障大小的计算带来图书馆关注程度的偏好。 如某一图书馆对图书借阅出错的要求为进行 10000 次借阅过程允许出故 障的次数为 20 次,对安全门的要求为每经过 10000 本书,允许丢失 5 本,那 么就可以以借阅出错的要求为基数来进行计算,借阅要求的权值为 20/10000 ω0 =20/10000 =1 根据定义,安全门的权值为 20/10000 ω1 =5/1 根据这一公式,在对标签的选择时,就可以对标签在不同设备上产生问 题的轻重进行量化的计算了。
1.10、案例故障树概念的提出
3.2.1 已有的航空维修 CBT 系统发展现状与不足分析 计算机辅助教育(Computer Based Education,CBE)是一门新兴的交叉学科,涉及教育学、 心理学、信息学、系统学、计算机科学及数学等多个学科,近年来在各个领域的教学中得到了 广泛应用。作为 CBE 范畴的 CBT 教学是近年来发展很快的一种教学方式。其中,航空维修 CBT 系统直接针对航空机务人员的培训需要,提出了运用计算机仿真技术、虚拟维修技术、智能教 学系统建立虚拟仿真训练平台——机务维修模拟机的设想。由于模拟机是一种计算控制的仿真 系统设备,无论是使用成本还是购置成本都远远低于真实飞机。同时,由于该设备具有故障再 现特性,可反复使用。尤其是进行一些在真实设备上不可能进行的操作训练(如飞机灭火系统 故障引起的火警的排除),效果最为明显。 飞机系统是复杂的大系统,针对飞机的 CBT 系统开发难度大,需要建立复杂的系统模型并 辅之以完美的故障再现手段。国外的航空机务模拟机开发起步较早,比如加拿大 CAE 开发的波 音 737 机务维护模拟机,按 1:1 的比例模拟建造的波音 737-300 型飞机的驾驶舱,真实再现了 飞机驾驶舱及舱内所有的飞机仪表、面板、操纵台、操纵手柄和电路跳开关,集飞机结构、机 械系统、电子及计算机仿真技术于一体,能够准确体现飞机各种系统的工作状态,可模拟飞机 45 在地面和空中的 180 余种常见故障,进行故障对应的操作、测试、检查及排除训练,还具有机 内自检(BITE)功能。 国内航空器机务虚拟训练系统方面刚刚起步,天津某公司研制的台式航空器综合训练设备, 模拟了 A320 飞机的故障诊断逻辑和处理程序,增加了用于理论教学的动态 CBT、维护手册和 故障检查单,可对机械、电气、电子专业的机务人员进行飞机日常维护与排故项目的训练。与 传统的培训器材相比,该设备价格更加合理,功能更加完善。由于系统使用软件进行模拟,设 备维护成本低,并且可以方便地进行系统升级和二次开发。 除以上两例外,国内外还有其他类似的 CBT 系统开发和应用实例。纵观这些系统,虽然各 有特色,都达到了很高的技术水准,但是都还存在一些共同的缺陷:1)设备的故障模型的开放 性不足,新的故障和训练内容的添加非常困难;2)对学员排故方法的正确与否和排故效率的高 低没有给出一个科学的评判,整个训练过程没有形成一个有反馈的闭环,不能引导学员有意识 地提高训练效果;3)每次训练只能训练一个学员,不能进行多人协同环境下的训练,且训练效 率偏低。 上文提到的这些不足,是当前机务 CBT 系统最迫切需要解决的问题。因此,如何建立起一 个拟真度高而又开放性好、便于进行训练效果评判和反馈、能够支持多人协同环境下的训练的 航空维修 CBT 系统,就是本文研究的重点。
1.11、案例故障树的概念与提出
故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)是应用于复杂系统可靠性分析与设计的一种重要 方法,这种方法中应用的故障树(Fault tree Diagram,FTD)是一种特殊的倒立树状逻辑因果关 系图,它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。 在故障树中,把系统不希望发生的事件(故障状态)作为故障树的顶事件(Top Event),用规定 的图形符号(事件符号与逻辑符号,包括"与门"和"或门")来表示,找出导致这一不希望发 生事件所有可能发生的直接因素(包括硬件、软件、环境、人为因素) 和原因,它们是处于过渡 状态的中间事件,并由此逐步深入分析,直到找出事件的基本原因,即故障树的底事件为止。 这些底事件又称为基本事件,它们的数据是已知的,或者已经有过统计或试验的结果。也就是 说,故障树就是以顶事件为根,若干中间事件和基本事件(底事件)为干支的倒树因果逻辑关系 图,如图 3.1 所示。 故障树图用图形化"模型"路径的方法,使一个系统能导致一个可预知的,不可预知的故 障事件(失效),路径的交叉处的事件和状态,用标准的逻辑符号(与,或等等)表示。在故障树 图中最基础的构造单元为门和事件,这些事件与在可靠性框图中有相同的意义并且门是条件。 46 图 3.1 故障树的基本结构 故障树的建树过程是一个自顶向下的过程,而故障树本身独特的结构也决定了它本身就反 映了一个查找故障根本原因的流程。因此,本文考虑在空调系统排故辅助系统中故障模型的建 立中借鉴这种图形化的树状逻辑,以此来表达空调系统的故障。 但是,经典的故障树建立过程是基于对对象的研究和分析的,但是这种完全根据飞机系统 本身的模型来建树的方法并不适合于机务维修 CBT 系统。因为排故属于飞机故障诊断范畴,其 主要有两方面的含义:其一是要查明导致系统发生故障的指定层次的子系统或联系;其二是要 找到使这些或联系处于故障状态的初始原因[46]。在实际的维修中,虽然也关注空调系统本身运 行的机理,但是找到并排除故障的过程训练相比之下更为重要。 而维修案例恰恰能反映排故的过程。在空调系统的维修中,贯穿在整个排故过程中的关键 因素,是维修人员本身的排故经验。而这些经验最终反映在一次又一次的排故过程中,亦即案 例反映经验。每一个维修所反映的排故经验是很少的,但是,大量排故案例集中在一起,就可 以总结出可以值得借鉴的知识,而这正是排故过程中所需要参考的,也正是排故训练中所需要 传授给新的机务人员的最重要的东西。 因此,我们考虑借鉴故障树的形式,通过大量的维修案例来建立基于案例的故障树:每一 个故障排故案例都有其故障现象,在排故过程中总是要不断考虑可能的故障原因,因而作出各 种不同的决断,来排除不可能的原因,最终找到根本原因。这一过程与故障树的基本形式是相 符的,即只要将故障的现象作为故障树的"顶事件",则下面的每一次对可能原因的排查都对应 于树的一个中间节点,最终找到的根本原因就可以作为整个树的底事件。 显然,从上面的描述中,我们不难发现单个案例与故障树的对应过程中的一个最大的缺陷, 那就是故障树可能有许多底事件,而一个案例却只能找到一个根本原因。这是不能容忍的。 但是,我们又同时注意到,许多的故障案例,其故障现象、排故过程都是相同或者相似的, 47 但是最终导致其各自发生的根本原因却不同。这就意味着我们可以将故障现象相同、排故过程 相似的一系列故障案例进行归并,利用多个排故案例来共同构建一棵树。这样就找到了每一个 案例与树的对应机制。同时,只要找到了合适的从案例到树的转化方法,就可以方便地通过案 例的扩充来实现对树的改进和优化,以此提高系统的开放性和可扩展性。 综合上述,只要找到了从案例到树的转化和对应方法,就可以实现对排故案例中所蕴含的 经验的积累和优化。在这里提出的模型中所建的树与可靠性设计分析方法中所建立的故障树具 有相似的结构形式和相同的符号,但是实质上又有根本的区别,因此本文将这种利用案例来建 立的故障逻辑树模型称为案例故障树(Case-fault Tree)。 显然,引入大量的故障维修案例,通过案例来建立优化的故障和排故流程模型,是一种更 为直接有效的解决方法。下面将重点研究从案例到树的转化和对应过程。
版权所有 & 深圳凯恩莱博资讯有限责任公司 www.bigan.net