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内容大纲
本书主要介绍了基于系统动力学的油气生产系统故障传播行为表征方法、基于时序特征的复杂系统过程故障监测、油气生产多模态系统模态识别与故障监测、复杂系统异常工况根原因溯源等方面的研究成果，同时提供了加氢装置异常工况识别与溯源典型案例、油气生产装备可信智能故障诊断典型案例。
本书适合于从事油气生产安全管理与科研工作者和院校相关专业师生学习参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究现状
1.2.1 复杂系统故障监测研究进展
1.2.2 复杂系统故障溯源的研究进展
1.3 技术挑战
1.3.1 实现基于多源异构数据感知的故障智能监测研究的突破
1.3.2 实现针对复杂生产系统全生命周期文本数据技术语言处理研究的突破
1.3.3 实现故障智能监测的高鲁棒性算法研究的突破
1.3.4 实现数据和知识共同驱动的故障智能监测研究的突破
1.3.5 实现高度集成的油气生产系统故障监测和溯源研究的突破
1.3.6 实现油气生产复杂系统异常工况根本原因精准溯源的突破
参考文献
第2章 油气生产复杂系统的功能建模方法与风险溯源
2.1 MFM模型的基础理论与建模
2.1.1 MFM模型的基础理论
2.1.2 MFM模型建模方法
2.1.3 油气集输系统MFM建模实例
2.2 MFM模型的智能推理机制
2.2.1 报警分析算法
2.2.2 行为角色拓展的MFM推理算法研究
2.2.3 案例分析应用
2.3 MFM模型验证
2.3.1 功能模型验证的理论基础
2.3.2 功能模型的验证
2.3.3 功能模型验证实例
2.4 基于功能模型的系统集成安全风险分析
2.4.1 方法和工具
2.4.2 集成的系统安全风险分析方法
2.4.3 集成的系统安全风险分析方法实施过程
2.4.4 案例分析：三相分离过程
参考文献
第3章 基于系统动力学的油气生产系统故障传播行为表征方法
3.1 系统动力学理论
3.1.1 系统动力学基本理论
3.1.2 系统动力学建模过程
3.2 炼化系统故障传播行为的系统动力学表征实例
3.2.1 炼化系统的系统动力学建模
3.2.2 炼化系统故障—扰动动力学表征实例
3.3 页岩气压裂井下事故致因机理的系统动力学表征实例
3.3.1 页岩气工厂化压裂施工流程
3.3.2 页岩气压裂井下事故系统动力学建模
3.3.3 案例分析
参考文献
第4章 基于时序特征的复杂系统过程故障监测
4.1 基于经验模态分解（EMD）的过程数据在线降噪鲁棒方法
4.1.1 基础方法概述
4.1.2 基于EMD的过程数据在线降噪鲁棒方法（OLREMD）
4.1.3 模拟数据实例分析
4.1.4 实际过程数据在线降噪测试
4.2 基于CUSUM控制图的间歇过程变量趋势监控方法
4.2.1 基础方法概述
4.2.2 监测间歇过程变量的趋势CUSUM控制图
4.2.3 案例分析
4.3 数据自相关下的连续过程Shewhart控制图监控方法
4.3.1 时间序列数据
4.3.2 Shewhart控制图
4.3.3 一种针对Shewhart控制图的无模型监控方法
4.3.4 案例分析
4.4 数据自相关下单变量Shewhart控制图控制限设计
4.4.1 修正Shewhart控制图
4.4.2 ARL0和α的一般定量关系
4.4.3 AR（1）过程案例分析
4.4.4 实际过程案例分析
参考文献
第5章 油气生产多模态系统模态识别与故障监测
5.1 自适应多模型故障监测方法
5.1.1 自适应多模型故障监测方法基本理论
5.1.2 自适应多模型故障监测方法
5.1.3 案例分析
5.2 全局寻优的非高斯多模型故障监测方法
5.2.1 全局寻优的非高斯多模型故障监测方法基本理论
5.2.2 粒子群优化的独立成分分析算法
5.2.3 过渡过程特性分析
5.2.4 全局寻优的非高斯多模型故障监测方法过程
5.2.5 案例分析
5.3 动态多点故障监测方法
5.3.1 动态多点故障监测方法基本理论
5.3.2 动态多点故障监测方法过程
5.3.3 案例分析
参考文献
第6章 复杂系统异常工况根原因溯源
6.1 基于关联规则的异常工况推理溯源方法
6.1.1 关联规则分析基本理论
6.1.2 异常工况智能推理溯源方法及实施步骤
6.1.3 案例分析
6.2 基于格兰杰因果关系检验的系统故障溯源方法
6.2.1 格兰杰因果关系检验概述
6.2.2 基于格兰杰因果关系检验的炼化系统故障溯源方法
6.2.3 炼化系统故障溯源案例分析
6.3 过程风险传播路径自适应分析及溯源方法
6.3.1 传递熵与核极限学习机
6.3.2 过程风险传播路径自适应分析方法
6.3.3 案例分析
参考文献
第7章 页岩气大规模压裂异常工况溯源典型案例
7.1 引言
7.2 功能共振事故模型
7.2.1 基本理论概述
7.2.2 模型分析步骤
7.3 贝叶斯网络风险评价方法
7.3.1 基本理论概述
7.3.2 建模步骤
7.4 基本理论
7.4.1 压裂系统功能模块划分
7.4.2 共同性能条件的评价语言及标准
7.4.3 功能模块波动判别等级
7.4.4 功能共振网络结构图
7.4.5 基于BN的风险排序及直接后果分析
7.5 页岩气压裂异常工况溯源分析方法基本步骤
7.5.1 方法步骤
7.5.2 方法流程图
7.6 应用实例
7.6.1 实例分析
7.6.2 方法比对
7.7 本章小结
参考文献
第8章 加氢装置异常工况识别与溯源典型案例
8.1 基于慢特征分析的异常工况识别方法
8.1.1 引言
8.1.2 异常工况识别方法基本理论
8.1.3 基于慢特征分析的异常工况识别方法步骤和准确度指标
8.1.4 案例分析
8.1.5 小结
8.2 基于直接传递熵的时序因果分析及溯源方法研究
8.2.1 引言
8.2.2 时序因果分析方法基本理论
8.2.3 基于直接传递熵的时序因果分析及溯源方法步骤和准确度指标
8.2.4 案例分析
8.2.5 小结
8.3 基于LSTM模型的时序趋势预测方法
8.3.1 引言
8.3.2 时序趋势预测方法基本理论
8.3.3 基于LSTM模型的时序趋势预测方法步骤和准确度指标
8.3.4 案例分析
8.3.5 小结
参考文献
第9章 油气生产装备可信智能故障诊断典型案例
9.1 装备智能故障诊断
9.1.1 基于确定性深度学习的装备健康管理
9.1.2 基于不确定性感知深度学习的装备健康管理
9.2 基于不确定性感知的可信故障诊断方法
9.2.1 基于概率贝叶斯卷积神经网络的故障诊断模型构建
9.2.2 故障诊断的不确定性量化
9.2.3 利用预测风险水平进行不确定性沟通
9.2.4 性能评估
9.3 案例分析
9.3.1 轴承数据介绍
9.3.2 数据预处理和模型构建
9.3.3 随机OOD数据验证
9.3.4 传感器故障OOD数据验证
9.3.5 未知故障OOD数据验证
参考文献
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