矿井防尘供水管网可靠性分析与优化

\"本书基于作者多年研究成果基础上撰写而成，围绕矿井防尘供水管网的可靠性和优化展开研究。开篇介绍了系统可靠性的一些基本原理和供水管网可靠性的发展历程。主要章节先分析了矿井防尘供水管网的机械可靠性和水力可靠性，对现有的管网提出可靠度评价模型。进一步通过相似实验分析供水压力和用水量的变化，预测未来一段时间水压和用水量的变化，从而采取切实有效的手段提高管网的可靠性。最后，改进现有的管路，采取有效的优化方法，在保证可靠性的基础上，降低管网的经济费用。并且通过自主编写的水力计算软件来实现管网水力计算和优化的仿真模拟。 本书可供市政工程、安全工程、环境工程和系统工程等专业的科研工作者交流讨论，也可作为相关专业的研究生教材使用。 \"

\"王佩，首都经济贸易大学管理工程学院讲师，北京科技大学安全与科学工程专业工学博士，研究领域为职业卫生和人因工效学。国家二级安全评价师和注册安全工程师。主持省部级课题1项，校级课题5项，参与国家级课题1项，参与横向课题多项。发表论文20多篇，其中核心期刊及以上10篇。 \"

第1章 绪论 1.1 系统可靠性分析基础 1.1.1 系统可靠度研究方法 1.1.2 可靠度基本原理 1.1.3 可修复系统的可靠度 1.2 供水管网可靠性发展历程 1.3 小结 第2章 矿井防尘供水管网机械可靠性分析 2.1 矿井防尘供水管网故障分析 2.1.1 管网故障类型 2.1.2 管网故障主要原因 2.1.3 管网故障相关参数 2.2 评价指标体系的建立 2.2.1 选取评价指标的原则 2.2.2 建立指标体系的程序 2.2.3 评价指标的确定 2.3 评价指标分析及量化 2.3.1 管道属性 2.3.2 水力因素 2.3.3 水质因素 2.3.4 外部因素 2.3.5 管理因素 2.4 评价指标权重的分配 2.4.1 指标权重的概念 2.4.2 确定指标权重的原则 2.4.3 指标权重的确定方法 2.4.4 指标权重的计算 2.5 评价指标隶属函数的确定 2.5.1 确定隶属函数的原则 2.5.2 确定隶属函数的一般方法 2.5.3 评价指标隶属函数的选取 2.5.4 评价指标隶属函数的确定 2.6 评价指标多层次模糊综合评价 2.6.1 二级模糊综合评价 2.6.2 一级模糊综合评价 2.7 基于模糊综合评价法的矿井防尘供水管网机械可靠性评价 2.7.1 工程实例概况 2.7.2 基于模糊综合评价法的机械可靠性评价 2.8 基于未确知测度理论的矿井防尘供水管网可靠度预测 2.8.1 未确知测度理论 2.8.2 求解步骤 2.8.3 实例应用 第3章 矿井防尘供水管网水力仿真分析模型研究 3.1 矿井防尘供水管网水力分析理论基础 3.1.1 管网分析计算基础方程 3.1.2 管网水头损失计算 3.2 矿井防尘供水管网水力仿真分析方法 3.2.1 管段方程法 3.2.2 节点方程法 3.2.3 环方程法 3.3 矿井防尘供水管网水力仿真分析模型建立 3.3.1 基于混合节点-环方程法的矿井防尘供水管网水力分析模型 3.3.2 矿井防尘供水管网水力仿真建模所需信息 3.3.3 矿井防尘供水管网水力分析模型准确度的影响因素 第4章 矿井防尘供水管网水力可靠性分析 4.1 矿井供水管网水力可靠性定义 4.2 水力可靠性评价模型的建立 4.2.1 水力模拟的约束条件 4.2.2 节点可用水量 4.2.3 节点水力可靠度 4.2.4 节点概率可靠度 4.2.5 管网可靠度 4.3 拟蒙特卡罗法 4.3.1 原理 4.3.2 误差估计和收敛速度 4.3.3 低偏差序列 4.3.4 拟蒙特卡罗法求解流程 4.4 实例应用一 4.4.1 EPANETH管网模型建立 4.4.2 拟蒙特卡罗法预处理 4.4.3 拟蒙特卡罗法求解 4.5 实例应用二 4.5.1 EPANETH管网模型建立 4.5.2 拟蒙特卡罗法模拟 4.6 影响可靠性的原因分析 第5章 矿井防尘供水管网水力可靠性相似实验研究 5.1 概述 5.1.1 供水管网物理模型构建理论研究现状 5.1.2 供水管网物理模型试验研究现状 5.2 矿井防尘供水管网相似实验模型构建理论 5.2.1 模型构建基本方程 5.2.2 管段相似的基本理论 5.2.3 动力相似准则数 5.2.4 管流变态相似理论 5.3 实验室模型管网的构建 5.3.1 实验室模型变态相似数的确定 5.3.2 管网相似模型的验证 5.3.3 实验室管网的构建 5.4 模型管网压力分布规律实验研究 5.4.1 实验准备 5.4.2 模型管网压力分布规律实验研究 5.4.3 实验结果验证 第6章 矿井防尘供水管网用水量预测 6.1 用水量预测模型分析 6.2 基于时间序列分析法的防尘管网用水量预测 6.2.1 时间序列分析法 6.2.2 模型建立 6.2.3 实例应用 6.3 基于神经网络法的防尘管网用水量预测 6.3.1 BP神经网络 6.3.2 粒子群优化算法 6.3.3 PSO-BP算法 6.3.4 基于PSO-BP的用水量预测模型的构建 6.3.5 实例应用 第7章 矿井防尘供水管网优化设计 7.1 常用优化算法简介 7.1.1 模拟退火算法 7.1.2 人工神经网络 7.1.3 混合蛙跳算法 7.1.4 遗传算法 7.2 矿井防尘供水管网优化设计目标 7.2.1 管网优化设计原则 7.2.2 管网优化设计目标 7.3 矿井防尘供水管网优化设计模型的建立 7.3.1 目标函数 7.3.2 约束条件 7.4 矿井供水管网目标函数的求解 第8章 矿井供水管网可靠性评价及优化仿真模拟系统开发及应用 8.1 系统组成及特点 8.2 系统设计与实现 8.2.1 主界面 8.2.2 管网建模与水力计算模块 8.2.3 机械可靠度评价模块 8.2.4 水力可靠度评价模块 8.2.5 管网优化计算模块 8.3 实例应用一 8.3.1 管网现状 8.3.2 管网优化设计方案 8.4 实例应用二 8.4.1 防尘用水量计算 8.4.2 优化模型求解参数设置 8.4.3 防尘管网优化