故障树分析案例

故障树分析（FTA）
(1)对所选定的系统作必要的分析，确切了解系统的组成及各项操作的内容，熟悉其正常的作业图；
(2)对系统的故障进行定义，对预计可能发生的故障、过去发生过的故障事例作广泛的调查；
(3)仔细分析各种故障的形成原因，如设计、制造、装配、运行、环境条件、人为因素等；
(5)选定系统可能发生的最不希望发生的故障状态作为顶事件，画出故障逻辑图；
(6)对敌障树作定性分析，确定系统的故障模式；
(7)对故障树进行定量计算，计算出顶事件发生概率、各底事件的结构重要度、概率重要度、关键重要度等可靠性指标。

建树符号包括故障事件符号、逻辑门符号和转移符号等。

什么是故障树分析法故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。

体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。

一般来讲，安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。

1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。

什么是故障树图(FTD)故障树图 ( 或者负分析树)是一种逻辑因果关系图，它根据元部件状态(基本事件)来显示系统的状态(顶事件)。

就像可靠性框图(RBDs)，故障树图也是一种图形化设计方法，并且作为可靠性框图的一种可替代的方法。

一个故障树图是从上到下逐级建树并且根据事件而联系，它用图形化"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。

故障树和可靠性框图(RBD)FTD和RBD最基本的区别在于RBD工作在"成功的空间"，从而系统看上去是成功的集合，然而，故障树图工作在"故障空间"并且系统看起来是故障的集合。

传统上，故障树已经习惯使用固定概率(也就是，组成树的每一个事件都有一个发生的固定概率)然而可靠性框图对于成功(可靠度公式)来说可以包括以时间而变化的分布，并且其他特点。

故障树分析中常用符号故障树分析中常用符号见下表:故障树分析法的数学基础1.数学基础(1)基本概念集:从最普遍的意义上说，集就是具有某种共同可识别特点的项(事件)的集合。

这些共同特点使之能够区别于他类事物。

并集:把集合A的元素和集合B的元素合并在一起，这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集，记为A∪Ｂ或A+B。

系统可靠性设计中的可靠性增长分析案例分享在工程设计中，系统可靠性是一个至关重要的指标，它影响着产品的性能、安全性以及使用寿命。

在现代工业中，系统可靠性设计已经成为越来越重要的一项工作。

本文将通过几个案例分享来探讨系统可靠性设计中的可靠性增长分析。

一、故障树分析在航空电子系统中的应用故障树分析是一种系统性的方法，用于识别系统故障的可能原因。

在航空电子系统中，系统的可靠性直接关系到飞行员和乘客的安全。

一家知名的航空电子公司在设计飞行控制系统时，采用了故障树分析的方法，通过对各种可能的故障事件进行分析，找出了系统中可能的故障模式和原因。

通过对故障树进行分析，他们得以针对性地进行改进和优化，从而大大提高了系统的可靠性。

二、故障模式效应分析在汽车电子系统中的应用故障模式效应分析是另一种常用的可靠性增长分析方法，它主要用于分析系统中各种可能的故障模式及其影响。

一家汽车电子系统供应商在设计车载电子系统时，采用了故障模式效应分析的方法，通过对各种故障模式的分析，他们发现了一些潜在的安全隐患，并及时进行了改进和修正。

在产品推向市场后，这一系列的改进大大提高了车载电子系统的可靠性，得到了客户的好评。

三、可靠性增长测试在通信设备中的应用可靠性增长测试是一种通过对系统进行长时间运行和测试，来评估系统可靠性增长情况的方法。

一家通信设备制造商在设计新型通信设备时，进行了大量的可靠性增长测试，通过对系统的长时间运行和测试，他们发现了系统中一些潜在的故障点，并及时进行了修正。

经过一系列的测试和改进，最终将通信设备的故障率降低到了最低程度，大大提高了设备的可靠性和稳定性。

四、使用可靠性工程软件进行分析除了传统的可靠性增长分析方法，如故障树分析、故障模式效应分析和可靠性增长测试，现代工程设计中还广泛应用了各种可靠性工程软件来辅助分析。

这些软件能够通过大量的数据分析和模拟，帮助工程师更好地评估系统的可靠性增长情况，并进行优化和改进。

基于故障树法的地铁施工安全风险分析一、本文概述随着城市化进程的加快，地铁作为城市交通的重要组成部分，其建设的安全性和稳定性日益受到关注。

在地铁施工过程中，由于工程规模庞大、技术复杂、环境多变等因素，使得施工安全风险不断增加。

因此，对地铁施工安全风险进行有效的分析和评估，对于保障地铁施工安全、提高施工效率具有重要意义。

本文旨在运用故障树法（Fault Tree Analysis, FTA）对地铁施工安全风险进行分析。

故障树法作为一种系统安全性分析方法，能够通过分析系统中可能导致故障的各种因素及其相互关系，构建故障树模型，从而找出影响系统安全的关键因素和薄弱环节。

本文将首先介绍故障树法的基本原理和步骤，然后结合地铁施工的特点和实际情况，构建地铁施工安全风险故障树模型，并对模型进行定性和定量分析。

通过本文的研究，希望能够为地铁施工安全风险管理提供一种新的思路和方法，为相关决策者提供科学依据，从而进一步提高地铁施工的安全性和稳定性。

本文的研究结果也可以为类似工程项目的安全风险分析和评估提供参考和借鉴。

二、故障树分析法概述故障树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）是一种用于识别系统或设备故障原因的图形化演绎方法。

该方法通过构建一个逻辑树状图，即故障树，来系统地分析从可能的不期望事件（顶事件）到其基本原因（底事件）的所有可能路径。

在地铁施工安全风险分析中，故障树分析法能够有效地帮助我们识别并理解各种潜在风险因素之间的逻辑关系，从而找出导致安全事故的直接和间接原因，为风险防控提供决策依据。

故障树分析法的核心在于构建一个逻辑清晰的树状结构。

这个树状结构的顶层是系统或设备的故障，即顶事件，它通常是我们希望避免的安全事故。

而树的各层级则代表着导致这一故障的各种可能因素，包括硬件故障、软件错误、人为失误、环境因素等，这些因素构成了底事件。

故障树中的每一个分支都代表了一个故障路径，即从某个底事件到顶事件的逻辑链条。

一、木工平刨伤手事故树分析木工平刨伤手事故是发生较为频繁的事故，对其进行事故树分析具有典型意义。

1．木工平刨伤手事故树通过对木工平刨伤手事故的原因进行深入分析，编制出事故树，如图5-57所示。

D2图5-57 木工平刨伤手事故树分析图2．事故树定性分析（1）最小割集与最小径集经计算，割集为9个（最小割集亦为9个）；同样求得：径集为3个（最小径集亦为3个）。

做出原事故树的成功树：写出成功树的结构式，并化简，求取其最小割集：T’=A1’+X11’=B1’X8’X9’X10’+X11’=(C’+X1’)X8’X9’X10’+X11’=(C’+X1’)X8’X9’X10’+X11’=……= X1’X8’X9’X10’+X2’X3’x4’X5 ’X6’X7’X8’X9’X10’+X11’从而得到事故树的最小径集为：{}{}{}11310987654322109811,,,,,,,,,,,,,x P x x x x x x x x x P x x x x P ===图5-58 木工平刨伤手事故树成功树 (2)结构重要度分析I Φ(11)> I Φ(8)=I Φ(9)= I Φ(10)> I Φ(1)>I Φ(2)= I Φ(3)= I Φ(4)=I Φ(5) =I Φ(6)= I Φ(7)结构重要度顺序说明:x11（安全装置故障失灵）是最重要的基本事件，x8，x9，x10是第二位的，x1是第三位的，x2，x3，x4 x5，x6 x7则是第四位的。

也就是说，提高木工平刨安全性的根本出路在于安全装置。

其次，在开机时测量加工件x9、修理x8刨机和清理碎屑、杂物x10，是极其危险的。

再次，直接用于推加工木料x1相当危险，一旦失手就可能接近旋转刀口。

第四位的事件较多，又都是人的操作失误，往往是难以避免的，只有加强技术培训和安全教育才能有所减少。

如果把人作为系统的一个元件来处理，则这个元件的可靠性最低。

故障树分析（FTA）方法概念：FTA (Failure Tree Analysis) 故障树分析，又称失效树分析。

在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析,画出逻辑框图(失效树），从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率，已计算系统失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。

故障分析(FTA）是以故障树作为模型对系统经可靠性分析的一种方法.故障树分析把系统最不希望发生的故障状态作为逻辑分析的目标,在故障树中称为顶事件，继而找出导致这一故障状态发生的所有可能直接原因,在故障树中称为中间事件。

再跟踪找出导致这些中间故障事件发生的所有可能直接原因。

直追寻到引起中间事件发生的全部部件状态，在故障树中称为底事件。

用相应的代表符号及逻辑们把顶事件、中间事件、底事件连接成树形逻辑图,责成此树形逻辑图为故障树。

故障树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。

故障树分析（FTA）方法故障树分析法由美国贝尔电话研究所的沃森（Watson）和默恩斯（Mearns）于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。

其后,波音公司的哈斯尔（Hasse）、舒劳德（Schroder)、杰克逊(Jackson）等人研制出故障树分析法计算程序，标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。

1974年，美国原子能委员会发表了以麻省理工学院（MIT）拉斯穆森(Rasmussen）为首的有60名专家参与的安全组进行了两年研究而编写的长达3000页的“商用轻水反应堆核电站事故危险性评价”的报告，该报告采用了美国国家航空和管理部于60年代发展起来的事件树(ET： Event Tree)和故障树分析方法，以美国100座核电反应堆为对象对核电站进行了风险评价,使FTA的应用得到很大发展。

故障树概率计算故障树概率计算是一种用于分析系统故障的方法，通过构建故障树，确定故障发生的概率。

故障树利用逻辑门的组合关系，将各种故障事件连接起来，形成一个逻辑结构，以便分析系统故障的可能性。

下面通过一个案例来说明故障树概率计算的过程。

假设某公司的生产线由多个关键设备组成，其中有一个设备是控制整个生产线运行的核心设备，如果该设备发生故障，将导致整个生产线停工。

为了评估该设备故障的概率，我们可以使用故障树概率计算方法。

我们需要确定故障树的基本事件，即导致系统故障的最小事件。

在这个案例中，我们可以将设备故障定义为基本事件。

接下来，我们需要确定导致设备故障的所有可能的故障模式。

这些故障模式可以包括设备的电气故障、机械故障、控制系统故障等。

我们可以将每个故障模式表示为一个故障事件。

然后，我们需要确定每个故障事件发生的概率。

这些概率可以通过历史数据、专家经验或实验测试等方式获得。

假设我们已经获得了每个故障事件发生的概率。

接下来，我们需要确定各个故障事件之间的逻辑关系。

在这个案例中，如果任何一个故障事件发生，都会导致设备故障。

因此，我们可以使用逻辑门“或”来表示这种关系。

我们可以使用故障树概率计算方法，根据故障事件的概率和逻辑关系，计算整个系统故障的概率。

具体的计算方法可以根据故障树的结构来确定，通常包括顶事件的概率计算、割集的概率计算等。

通过故障树概率计算，我们可以评估系统故障的概率，为系统的可靠性分析和改进提供依据。

同时，故障树概率计算还可以用于风险评估和安全分析等领域。

在实际应用中，我们还可以根据具体情况对故障树进行优化和简化，以提高计算效率和准确性。

总的来说，故障树概率计算是一种有效的分析系统故障的方法，通过构建故障树，确定系统故障的概率。

通过对故障树的分析，可以评估系统的可靠性，为系统的改进和安全管理提供依据。