画故障树的步骤

概念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。

目前，故障树分析法虽还处在不断完善的发展阶段，但其应用范围正在不断扩大，是一种很有前途的故障分析法。

故障树分析(Fault Tree Analysis)是以故障树作为模型对系统进行可靠性分析的一种方法，是系统安全分析方法中应用最广泛的一种自上而下逐层展开的图形演绎的分析方法。

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，以计算的系统失效概率，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。

故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具有重要作用和地位。

是系统可靠性研究中常用的一种重要方法。

它是在弄清基本失效模式的基础上，通过建立故障树的方法，找出故障原因，分析系统薄弱环节，以改进原有设备，指导运行和维修，防止事故的产生。

故障树分析法是对复杂动态系统失效形式进行可靠性分析的有效工具。

近年来，随着计算机辅助故障树分析的出现，故障树分析法在航天、核能、电力、电子、化工等领域得到了广泛的应用。

既可用于定性分析又可定量分析。

故障树分析（Fault Tree Analysis）是一种适用于复杂系统可靠性和安全性分析的有效工具，是一种在提高系统可靠性的同时又最有效的提高系统安全性的方法。

当前，超大型工程的建设，对可靠性，安全性提出了更高的要求，因此，故障树分析法已经广泛的应用到宇航，核能，化工，电子，机械和采矿等各个领域。

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。

逻辑分析法：故障树分析1 目的通过故障树的安全分析，达到以下目的：①识别导致事故的基本事件(基本的设备故障)与人为失误的组合，可为人们提供设法避免或减少导致事故基本原因的线索，从而降低事故发生的可能性；②对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系能做出全面、简洁和形象的描述；③便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素，为设计、施工和管理提供科学依据；④使有关人员、作业人员全面了解和掌握各项防灾要点；⑤便于进行逻辑运算，进行定性、定量分析和系统评价。

2 FTA方法步骤及程序1)方法步骤故障树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图，表示导致灾害、伤害事故的各种因素间的逻辑关系。

它由输入符号或关系符号组成，用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题，为判明灾害、伤害的发生途径及事故因素之间的关系，故障树分析法提供了一种最形象、最简洁的表达形式。

故障树分析的基本程序如下：(1)熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。

(2)调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。

(3)确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。

对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。

(4)确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。

(5)调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。

(6)画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

(7)分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。

(8)事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。

(9)比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。

故障树分析法（FTA）故障树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)，就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率，以计算系统故障概率，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。

故障树分析主要应用于1.搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。

2.提供定义故障树顶未卜事件的手段。

3.可用于事故（设备维修）分析。

故障树分析的基本程序1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。

2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。

3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。

对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。

4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。

5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。

6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。

8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。

9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。

10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。

目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果附：故障树分析程序（国家标准）GB7829—87国家标准局1987—06—03批准 1988—01—01实施1 总则1．1 目的故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一。

故障树分析(fault tree analysis)➢概述故障树分析常常使用村图来研究系统、过程或者产品的某个特定的失效故障。

故障可能已经发生或者是潜在的。

从追溯失效开始，辨别出导致故障的情况或事件的方式，从而找出根本的事件或原因。

当每一个原因的概率已知时，失效的概率就能被计算出来。

故障树分析的主要目的是确定那些能够降低或者消除故障的改进。

➢适用场合·在设计或者重新设计系统、过程、产品或服务的过程中，辨别潜在失效的原因并且寻找阻止失效发生的方法；·在事故、错误或其他失效已经发生后，辨别出原因，防止将来的失效发生；·尤其是当系统很复杂，失效有多个内在相关的原因时。

➢实施步骤1辨别出将要检查的系统或者过程，常包括限制分析的边界范围，在这里流程图是很有用的。

2辨别出要分析的失效类型，范围尽可能缩小和具体，并称做顶事件。

在表的顶部画一个矩形，在里面描述失效。

3识别出导致顶事件的直接原因，并且把写在他们所引起事件的下方。

4对每个事件提问“这是基本的原因吗？或者能够分析出它的直接原因吗？”如果这个事件基本失效，画圆圈圈住它。

如果能够分析出原因，则画矩形。

根据具体情况，使用表5.4的其他事件符号。

5“这些事件怎样与它们所引起的事件相联系？”使用表5.5中门的符号来显示它们的关系。

低一级的事件是输人事件，他们所引起的事件是输出变量，位于门的上面。

6对于每个非基本的事件，重复步骤3～5，直到树的所有分枝都以基本事件或者不充分事件结束。

7（可选项）为了得出失效的数学概率，需给出每个基本事件的概率。

使用布尔代数来计算每个高一级事件和顶事件的概率。

数学方法的讨论超出本书的范围。

FTA软件使计算更加容易。

8通过分析树来理解原因之间的关系并找到阻止失效的方法。

使用门关系找到最有效的方法来降低风险。

通过概率或者系统的知识把注意力集中在最可能发生的原因中。

➢示例图表5.58是一个公路安全项目的故障树：机动车倒翻的单一机动车事故。

故障树的建立步骤嘿，朋友们！今天咱来聊聊故障树的建立步骤。

这可真是个有趣又实用的玩意儿呢！咱先得搞清楚，啥是故障树呀？就好比一棵树，各种故障就是它的枝枝叶叶，通过分析这些枝枝叶叶，咱就能找到问题的根源啦！那怎么建立故障树呢？第一步，得明确顶事件。

这就像给树找个“脑袋”呀！顶事件就是咱最关心的那个故障后果。

比如说，机器突然不动了，这就是个顶事件呀！你想想，要是连这个最主要的目标都不明确，那不就像无头苍蝇一样乱撞啦？然后呢，就是找各种中间事件和底事件啦！这就像给树添上枝干和叶子。

中间事件就是导致顶事件发生的那些环节，底事件就是最最基本的原因啦！就像你生病发烧了，可能是因为着凉了，这着凉就是底事件，而中间可能还有抵抗力下降啥的环节呢。

找这些事件的时候，可得仔细咯！不能马马虎虎的，得像侦探一样，不放过任何一个蛛丝马迹。

这可不是闹着玩的，要是找错了，那可就白费功夫啦！接下来，要把这些事件用逻辑门连接起来。

这逻辑门就像是树的关节一样，把各个部分连接起来，让它们形成一个整体。

有了这些逻辑门，咱就能清楚地看到各个事件之间的关系啦！在建立的过程中，咱还得注意一些事儿呢。

比如说，要尽可能全面地考虑各种情况，不能只想到常见的，那些稀奇古怪的情况也得想想呀！不然到时候出了问题都不知道咋回事。

还有啊，得不断地检查和完善。

就像盖房子一样，不能盖到一半发现歪了才去调整呀！得随时看看有没有漏洞，有没有不合理的地方。

你说，这故障树建立起来是不是挺有意思的？就像搭积木一样，一块一块地往上堆，最后搭成一个漂亮的“故障树大厦”！它能帮我们快速找到问题的根源，解决那些让人头疼的故障。

总之，建立故障树可不是一件简单的事儿，但只要咱用心去做，就一定能做好。

它就像是我们的好帮手，能在关键时刻发挥大作用呢！所以呀，大家可别小瞧了它哟！。

故障树分析法（FTA）故障树分析法（FTA）故障树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)，就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、⼈为因素等)进⾏分析，画出逻辑框图(即故障树)，从⽽确定系统故障原因的各种可能组合及其发⽣概率，以计算系统故障概率，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。

故障树分析主要应⽤于1.搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图⽰出种种故障与系统成功、失败的关系。

2.提供定义故障树顶未⼘事件的⼿段。

3.可⽤于事故（设备维修）分析。

故障树分析的基本程序1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出⼯艺流程图或布置图。

2.调查事故：收集事故案例，进⾏事故统计，设想给定系统可能发⽣的事故。

3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。

对所调查的事故进⾏全⾯分析，从中找出后果严重且较易发⽣的事故作为顶上事件。

4.确定⽬标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发⽣的概率(频率)，以此作为要控制的事故⽬标值。

5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。

6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直⾄所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

7.分析：按故障树结构进⾏简化，确定各基本事件的结构重要度。

8.事故发⽣概率：确定所有事故发⽣概率，标在故障树上，并进⽽求出顶上事件(事故)的发⽣概率。

9.⽐较：⽐较分可维修系统和不可维修系统进⾏讨论，前者要进⾏对⽐，后者求出顶上事件发⽣概率即可。

10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很⼤，可借助计算机进⾏。

⽬前我国故障树分析⼀般都考虑到第7步进⾏定性分析为⽌，也能取得较好效果附：故障树分析程序（国家标准）GB7829—87国家标准局1987—06—03批准 1988—01—01实施1 总则1．1 ⽬的故障树分析是系统可靠性和安全性分析的⼯具之⼀。

(七)故障树分析(Fault Ttee Analysis，FTA) 故障树(Fault 1"ree)⼜称为事故树，是⼀种描述事故因果关系的有⽅向的“树”，是安全系统⼯程中的重要的分析⽅法之⼀。

它能对各种系统的危险性进⾏识别评价，既适⽤于定性分析，⼜能进⾏定量分析，具有简明、形象化的特点，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。

故障树分析的基本程序如下：(1)熟悉系统。

要详细了解系统状态及各种参数，绘出⼯艺流程图或布置图。

(2)调查事故。

收集事故案例，进⾏事故统计，设想给定系统可能要发⽣的事故。

(3)确定顶上事件。

要分析的对象事件即为顶上事件。

对所调查的事故进⾏全⾯分析，从中找出后果严重且较易发⽣的事故作为顶上事件。

(4)确定⽬标值。

根据经验和事故案例，经统计分析后，求解事故发⽣的概率(频率)，作为要控制的事故⽬标值。

(5)调查原因事件。

调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。

(6)画出故障树。

从顶上事件起，⼀级⼀级找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

(7)定性分析。

按故障树结构进⾏简化，确定各基本事件的结构重要度。

(8)事故发⽣概率。

确定所有事件发⽣概率，标在故障树上，进⽽求出顶上事件的发⽣概率。

(9)⽐较。

⽐较分可维修系统和不可维修系统进⾏讨论，前者要进⾏对⽐，后者求出顶上事件发⽣概率即可。

(10)分析。

故障树分析不仅能分析出事故的直接原因，⽽且能深⼊提⽰事故的潜在原因，因此在⼯程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作⽅法时，都可以使⽤故障树分析对它们的安全性做出评价。

(⼋)事件树分析(Event 1"ree Analysis，ETA) 事件树分析是⽤来分析普通设备故障或过程波动(称为初始事件)导致事故发⽣的可能性。

在事件树分析中，事故是典型设备故障或⼯艺异常(称为初始事件)引发的结果。

与故障树分析不同，事件树分析是使⽤归纳法(⽽不是演绎法)，事件树可提供记录事故后果的系统性的⽅法，并能确定导致事件后果事件与初始事件的关系。

故障树方法详细讲解故障树的基本概念：1.故障：指系统中产生了不符合规定要求的功能状态变化。

2.故障模式：指故障发生的基本形式，如断路、短路、失效等。

3.故障事件：指故障的特定状况或状态。

4.基本事件：指不可再分解、直接观察或测量到的事件，也是故障树分析的起点。

5.顶事件：指故障树分析的终止事件，通常是系统不可接受的状态。

故障树的基本步骤：1.确定故障目标：根据系统的功能要求和性能要求，确定需要分析的故障目标。

故障目标可以是系统完全失效，也可以是系统其中一种重要功能失效。

2.识别故障模式：通过对系统进行分析，确定可能导致故障的各种模式，例如断路、短路、系统组件失效等。

3.建立事件关系模型：根据系统的结构和故障模式之间的关系，建立故障树的逻辑关系模型。

故障树采用逻辑门（AND门、OR门、NOT门）来描述事件之间的关系。

4.分析基本事件：根据故障模式和事件关系模型，对系统的每一个基本事件进行详细分析和定义。

基本事件的定义通常包括事件的描述、发生条件和概率等信息。

5.组装故障树：根据事件关系模型和基本事件的定义，将故障树从基本事件开始逐步组装起来，直至构建出完整的故障树。

6.评估故障树：通过对故障树进行定量或定性的计算和分析，评估系统的可用性和可靠性，识别故障发生的概率和影响，找出关键故障事件和故障路径。

7.制定改进措施：根据故障树的评估结果，制定改进措施，提高系统的可用性和可靠性。

常见的改进措施包括增强系统设计的容错能力、增加备件和设备冗余等。

故障树方法的应用：1.故障预防：通过分析故障树，发现系统中潜在的故障发生机制和影响，提前采取预防措施，降低故障发生的概率。

2.故障诊断：在系统出现故障时，通过分析故障树，确定造成故障的原因和故障路径，指导故障的排查和修复工作。

3.可靠性评估：通过对故障树进行评估，计算系统的可用性和可靠性指标，识别关键故障事件和故障路径，为系统改进和维护策略提供依据。

4.安全设计：通过分析故障树，确定可能导致安全事故发生的故障路径和风险源，提出安全设计和控制措施，保障系统的安全性。

画故障树的步骤一、准备工作在开始画故障树之前，我们需要做一些准备工作，以确保能够顺利完成任务。

1.明确目标：首先，我们需要明确所要分析的故障或问题，并确定我们希望从故障树中得出什么样的结论。

这可以帮助我们确定故障树的边界和范围。

2.收集信息：接下来，我们需要收集与故障或问题相关的所有信息。

这包括相关的文档、数据和经验知识。

收集到的信息将有助于我们分析故障树的各个部分。

二、确定事件和基本事件在开始画故障树之前，我们需要确定故障树的事件和基本事件。

事件是我们所关心的故障或问题，而基本事件是导致事件发生的最小因素。

1.确定事件：根据之前明确的目标，我们可以确定事件。

事件应该是具体且可观测的，以便我们能够分析和量化。

2.确定基本事件：基本事件是导致事件发生的最小因素。

我们需要通过分析和思考来确定基本事件。

基本事件应该是互相独立的，不可再分解的。

三、确定逻辑关系在画故障树之前，我们需要确定各个事件之间的逻辑关系。

这可以帮助我们理清各个事件之间的因果关系。

1.确定逻辑门：逻辑门用于描述事件之间的逻辑关系。

常见的逻辑门有与门、或门和非门。

与门表示多个事件同时发生，或门表示多个事件中至少一个发生，非门表示事件未发生。

2.确定逻辑连接：逻辑连接用于连接不同的事件和逻辑门。

我们需要根据事件之间的关系来确定逻辑连接。

逻辑连接应该准确地描述事件之间的因果关系。

四、画故障树在完成前面的准备工作之后，我们可以开始画故障树了。

下面是画故障树的步骤：1.确定根因事件：根因事件是导致事件发生的最终原因。

我们需要根据之前确定的事件和基本事件来确定根因事件。

2.确定顶事件：顶事件是我们所关心的事件。

我们需要根据之前确定的事件和基本事件来确定顶事件。

3.确定中间事件：中间事件是导致顶事件发生的中间原因。

我们需要通过分析和思考来确定中间事件。

中间事件应该是互相独立的，不可再分解的。

4.确定逻辑关系：根据之前确定的逻辑关系，我们可以将根因事件、顶事件和中间事件连接起来，形成一个完整的故障树。