故障树图常用符号汇总

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。

故障树绘制模板及符号大全故障树分析，（又叫事故树、故障树或者错误树）采用逻辑的方法分析，是安全系统工程的主要分析方法之一。

以故障树为工具，分析系统发生故障的各种原因、途径，提出有效防止措施的系统可靠性研究方法即为故障树分析法。

然后找出直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一级事件发生的全部直接因素，直到那些故障机理已知的基本因素为止，对降低复杂系统潜在事故的风险具有重大意义，指导系统的故障诊断和维修。

事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。

通常把最不希望发生的事件称为顶事件也就是故障分析的目标，不再深究的事件为基本事件，而介于顶事件与基本事件之间的一切事件称为中间事件。

用相应的符号代表这些事件，再用适当的逻辑门把所有事件联结成树形图。

绘制故障树分析图，首先要做的就是确认需要分析的故障，确认系统的界限，确认需要考虑的基本诱发因素，确认系统的最初状态。

在故障树分析中，对于所研究系统的各类故障状态或不正常工作情况统称为故障事件。

与故障事件对应的是成功事件。

因为两者均称为事件，所以在绘制故障树的时候要尤其注意事件符号的使用，常用的符号分为逻辑符号和事件符号。

实践也证明，通过故障树分析法的确能够提高维修人员分析故障的全面性、定位故障的准确性、排除故障的可达性。

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故障树分析（FTA）故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。

故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。

故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。

图1 故障树的事件符号事件符号如图1所示包括：（1）矩形符号矩形符号如图1a）所示。

它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。

将事件扼要记入矩形方框内。

（2）圆形符号圆形符号如图1b）所示。

它表示基本原因事件，或称基本事件。

它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。

它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。

（3）屋形符号屋形符号如图1c）所示。

主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。

（4）菱形符号菱形符号如图1d）所示。

它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。

图2 故障树逻辑门符号逻辑门符号如图2所示包括：——逻辑与门。

表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。

——逻辑或门。

表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。

——条件与门。

图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A才会发生的逻辑关系。

——条件或门。

图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A 才发生的逻辑关系。

——排斥或门。

表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。

——限制门。

图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。

限制门仅有一个输入事件。

——顺序与门。

表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。

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。

故障树分析（F T A）故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。

故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。

故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。

图1 故障树的事件符号事件符号如图1所示包括：（1）矩形符号矩形符号如图1a）所示。

它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。

将事件扼要记入矩形方框内。

（2）圆形符号圆形符号如图1b）所示。

它表示基本原因事件，或称基本事件。

它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。

它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。

（3）屋形符号屋形符号如图1c）所示。

主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。

（4）菱形符号菱形符号如图1d）所示。

它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。

图2 故障树逻辑门符号逻辑门符号如图2所示包括：——逻辑与门。

表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。

——逻辑或门。

表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。

——条件与门。

图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A才会发生的逻辑关系。

——条件或门。

图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A才发生的逻辑关系。

——排斥或门。

表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。

——限制门。

图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。

限制门仅有一个输入事件。

——顺序与门。

表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。

六西格玛设计：如何进行故障树分析（FTA）故障树分析（FTA）是在系统设计过程中，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（即故障树），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，来计算系统失效概率，以便采取相应的纠正措施，提高系统可靠性的一种设计分析方法。

一、故障树（FT）1.什么是故障树（FT）？故障树（FT）是由顶事件、中间事件、底事件所组成的树形逻辑图。

如下图所示。

下面是一个简单的电机过热的故障树（FT）。

顶事件即系统中可以有各种失效（故障）状态，选取其中一个特定的故障状态。

找到导致这一故障状态发生的所有可能的直接原因，即中间事件。

找出导致这些中间故障发生的所有可能直接原因即底事件。

它们通过一定的逻辑关系而构成一个故障树（FT），制作此树，是对系统进行可靠性分析的一种方法。

2.故障树中的事件及符号。

故障树中事件及符号如下表所示。

事件是构成故障树（FT）的基本元素，要认真分析系统故障事件产生的原因，从顶到底逐层分析，找到系统故障产生的真正原因，为系统可靠性设计提供依据。

3.故障树中的逻辑关系及符号。

故障树中的逻辑关系及符号如下表所示。

二、故障树分析（FTA）1.故障树分析的基本流程。

故障树分析以系统失效判断的一个顶事件作为分析目标，寻找产生失效的直接原因，由上而下，一层一层分解下去，通过中间事件和底事件的逻辑关系，分析系统故障原因和发生的概率，从而采取预防行动和设计变更，使新产品的可靠性达到预期目的。

下图是故障树分析的基本流程。

2.故障树的定性分析。

故障树是一种反映顶事件与底事件逻辑关系的图形，要用其作定性分析，还必须用布尔代数进行数学处理。

大型的系统故障树很复杂，相应的故障函数由多重逻辑和、积及补的运算所组成。

对运算的简化是通过布尔表达式来进行的，最小项数积是运算的目标。

在布尔表达式中，个别底事件组合状态如果发生，而且只有当这些底事件同时发生，顶事件才会发生。

如何利用故障树分析风险概述故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。

故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。

故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。

图1 故障树的事件符号事件符号如图1所示包括：（1）矩形符号矩形符号如图1a）所示。

它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。

将事件扼要记入矩形方框内。

（2）圆形符号圆形符号如图1b）所示。

它表示基本原因事件，或称基本事件。

它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。

它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。

（3）屋形符号屋形符号如图1c）所示。

主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。

（4）菱形符号菱形符号如图1d）所示。

它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。

图2 故障树逻辑门符号逻辑门符号如图2所示包括：——逻辑与门。

表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。

——逻辑或门。

表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。

——条件与门。

图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A 才会发生的逻辑关系。

——条件或门。

图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A才发生的逻辑关系。

——排斥或门。

表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。

——限制门。

图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。

限制门仅有一个输入事件。

——顺序与门。

表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。

安全评价方法——故障树分析（Fault Tree Analysis,FTA）•故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电话实验室于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。

1 数学基础1.1基本概念(1)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。

(2)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。

若A与B有公共元素，则公共元素在并集中只出现一次。

例若A={a、b、c、d};B={c、d、e、f};A∪B= {a、b、c、d、e、f}。

(3)交集两个集合A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合，记为A∩B或A·B。

根据定义，交是可以交换的，即A∩B=B∩A例若A={a、b、c、d};B={c、d、e};则A∩B={c、d}。

(4)补集在整个集合(Ω)中集合A的补集为一个不属于A集的所有元素的集。

补集又称余，记为A′或A。

1.2 布尔代数规则布尔代数用于集的运算，与普通代数运算法则不同。

它可用于故障树分析，布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。

将系统失效表达为基本元件失效的组合。

演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集)，进而根据元件失效概率，计算出系统失效的概率。

布尔代数规则如下(X、Y代表两个集合)：(1)交换律X·Y=Y·XX+Y=Y+X(2)结合律X·(Y·Z)=(X·Y)·ZX+(Y+Z)=(X+Y)+Z(3)分配律X·(Y+Z)=X·Y+X·ZX+(Y·Z)=(X+Y)·(X+Z)(4)吸收律X·(X+Y)=XX+(X·Y)=X(5)互补律X+X′=Ω=1X·X′=Ф(Ф表示空集)(6)幂等律X·X=XX+X=X(7)狄.摩根定律(X·Y)′=X′+Y′(X+Y)′=X′·Y′(8)对合律(X′)′= X(9)重叠律X+X′Y= X+Y=Y+Y′X2 故障树的编制故障树是由各种事件符号和逻辑门组成的，事件之间的逻辑关系用逻辑门表示。