系统可靠性安全性分析FHA_孙有朝_可靠性原理

软件可靠性和安全性技术研究作者：刘洋张宏宇董旭升来源：《机电信息》2020年第20期摘要：在简述分析技术的基础上，提出了以系统危险为基础的软件安全性与可靠性分析策略，并结合实例对这一策略的实际应用进行了深入探讨，旨在为实际的软件分析工作提供参考，保证软件分析结果的真实性与准确性。

关键词：软件;可靠性;安全性;故障树0 引言在航天、军事等领域中，软件密集化程度、规模、复杂度均大幅提高，作为系统的重要组成部分，软件对系统的影响日益增大。

因此，在软件研制与管理过程中，如何保证软件的可靠性和安全性，成为了相关人员关注的焦点。

1 分析技术1.1 FHAFHA，即功能危险评估，按照从上到下的顺序确定系统功能所处状态，同时对其可能造成的影响进行评估。

它能对产品功能进行综合检查，对不同的功能状态进行识别，判定功能是否存在故障或丧失，并以故障的严重程度为依据进行分类。

1.2 PHAPHA，即初步危险分析，可对系统危险进行识别，是对软件安全性進行分析的主要方法。

对于在程序设计与开发时需要跟踪和解决的各项危险和风险，该方法可确定危险清单框架，同时记录通用危险[1]。

1.3 SFMEASFMEA，即软件失效模式和影响分析，它是对现有系统分析方法的创新和拓展，基于失效模型，将失效可能造成的影响与后果等作为中心，以分析层次及因果关系等作为依据，通过识别确定软件存在的薄弱环节，同时提出相应的改进措施。

1.4 SFTASFTA，即软件故障树分析，它将现有的FTA技术作为基础，尤其适合在需求阶段使用。

该技术自顶向下，将对系统有较大影响的故障作为顶事件，分析导致系统产生故障问题的软件方面的原因。

为确保软件的安全性和可靠性分析能够顺利开展，下面根据以上4种技术方法，提出以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析策略。

2 以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析以系统危险为基础的软件安全性和可靠性分析策略分为以下4个步骤：步骤1：对系统危险进行识别与分析，将系统级功能作为入手点，采用FHA技术确定系统不同功能所处的故障状态，通过识别确定系统危险，同时对危险可能造成的影响及危险的级别进行分析。

智能变电站继电保护系统可靠性分析孙丛摘要：在技术类型逐步更新的今天，智能电网已经成为全球范围内的主流应用技术方向，尤其是在欧美地区形成了规模化的研究群体。

智能电网的初衷是将各个区域中产生的风、光、电能进行集合，以此来形成一场电网事业发展的革命。

而为了解决电力资源分布不均与，促进电能往环保方向发展，加快电力系统的改革，实现电网管控的自动化，必须深入研究如何建设更加稳定的智能变电站继电保护系统，对其具体可靠性实践中存在的问题做出深入探讨，为确保其未来高效运行提供支持。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性1继电保护装置在智能变电站中的应用特点1.1保护变压器应用变压器保护法可以提升变电站中变压器的使用安全性，变压器有额定电压，当经过变压器的电流增大时，就会导致变压器中的额定电压显著上升。

当变压器中的实际电压值超过变压器中的额定电压值时，就会对变压器造成破坏。

由此可见，将变压器的电压值调节到额定电压以内就可以对其进行保护。

在利用配电保护装置对变压器进行保护时，需要分析装置的应用特点，将配电线路中的电压调节到额定限度之内，这样就能保证配电电压的稳定性，实现对变压器的保护。

在对变压器进行保护时，通常采用分布式的保护方法配置电压，显示电路中的电压异常。

在进行配电保护工作时，也可以采用独立安装法建立非电量继电保护途径，使用电缆接通路由器的方式安装继电保护装置，完成对变压器的保护。

1.2提升运维安全性在智能变电站中应用继电保护装置可以提升用电安全性，保护标准是依IEC61850的体系设计的。

也就是说，使用网络信息技术可以对变电站内中的各个电路元件实施监控。

相对的是，网络是一把双刃剑，网络的应用会增加计算机系统日常的运维风险，网络病毒的入侵也会造成智能变电站的管理异常，出现数据遗失和数据泄露的情况。

对于这种现象，就需要应用过去的经验，优化继电保护系统，提升智能变电站的运维安全性。

1.3提升管理的可靠性应用继电保护系统，提升了智能变电站中的系统保护性，对变电站进行数字化建设。

智能变电站继电保护系统可靠性分析孙向进摘要：变电站继电保护系统的可靠运行，对整个电网而言都具备着十分重要的意义与作用，也正因如此，做好智能变电站的继电保护工作俨然已经成为确保电力系统安全、可靠供电的重要前提条件。

该文笔者即从智能变电站继电保护系统结构入手，并就如何提高智能变电站继电保护系统的可靠性进行粗浅的探讨。

关键词：智能变电站继电保护可靠性一、智能变电站继电保护系统的结构及其原理1.1智能变电站继电保护系统的结构通过分析，可以看到，在智能变电站中继电保护系统结构主要分为以下四种模式：第一，“直采直跳”模式。

“直采直跳”模式下主要包含线路、母线和主变保护系统三种结构，其中保护设备采样和跳闸通过光纤直连实现，仅示意与保护功能相关的光纤链路和部分支路；第二，“网采直跳”模式。

分为SV和GOOSE独网模式以及SV和GOOSE共网模式，两种；第三，“直采网跳”模式，在该模式下主要是通过GOOSE网络实现保护设备采样、跳闸；第四，“网采网跳”模式。

主要通过网络思想保护系统的采样、跳闸，并按SV和GOOSE是否共网两种模式进行考虑。

1.2智能变电站继电保护可靠性原理分析所谓的可靠性，就是指元件系统能过在一定的环境范围、时间范围内，无故障的完成规定功率。

在实际运行中，主要通过以下3个指标，对智能变电站继电保护可靠性进行衡量：第一，可靠度。

主要是指系统及元件在规定条件之内，在有限时间之内，实现规定功率的概率，是考察一个系统可靠性的重要指标之一；第二，可用性。

主要是指系统或者其他设备在较长时间之内，能够完成所规定功能的能力，简而言之，就是其系统修复能力，如果系统在出现故障时，能够快速自动修复，是具备较高可靠性的；第三，平均失效时间。

是指系统在规定的条件下稳定运行到下一次发生故障的平均时间。

而通过对上述三个指标则可以清楚的对智能变电站继电保护系统的可靠性进行正确的反映，从而采取有效的防护措施。

二、智能变电站继电保护系统的可靠性分析2.1变压器配置保护一般来说，变电站在进行配电的过程中往往需要限定电压的额度，只有适合的电压范围才会促进电力系统的正常运转，如果说电压出现过载或者不足的情况就会对电力系统的运转造成影响。

生命保障系统的可靠性分析在现代社会的各个领域，从太空探索到深海作业，从医疗急救到工业生产，生命保障系统都扮演着至关重要的角色。

这些系统的主要目的是在各种极端和复杂的环境下，为生命提供必要的支持和保护，确保其生存和正常运作。

然而，要确保这些生命保障系统始终可靠并非易事，需要对其进行深入的可靠性分析。

生命保障系统通常由多个相互关联的子系统组成，包括氧气供应、水净化、食物供应、温度和湿度控制、废物处理等等。

每个子系统都必须正常运行，才能保证整个生命保障系统的有效性。

一旦其中任何一个环节出现故障，都可能对生命造成严重威胁。

以太空探索为例，宇航员在太空中的生存完全依赖于生命保障系统。

如果氧气供应系统出现故障，宇航员可能会在短时间内面临缺氧的危险；如果水净化系统失效，宇航员将面临缺水的困境。

同样，在深海潜水作业中，潜水员依靠生命保障系统提供氧气、维持合适的压力和温度。

一旦系统出现问题，潜水员的生命将受到巨大威胁。

那么，如何评估生命保障系统的可靠性呢？这需要综合考虑多个因素。

首先是系统的设计。

一个良好的设计是系统可靠性的基础。

在设计阶段，需要充分考虑各种可能的故障模式，并采取相应的预防措施。

例如，采用冗余设计，即增加备份组件或备用系统，当主组件或系统出现故障时，备份能够立即投入使用，从而保证系统的持续运行。

其次是组件的质量。

高质量的组件能够降低故障发生的概率。

在选择组件时，必须严格遵循相关的标准和规范，对组件进行严格的测试和筛选。

同时，要关注组件的使用寿命和维护要求，定期进行维护和更换，以确保其性能始终可靠。

再者是系统的运行环境。

不同的环境条件对系统的可靠性有着不同的影响。

例如，高温、高湿度、强辐射等恶劣环境会加速组件的老化和损坏，从而增加故障的风险。

因此，在设计和运行生命保障系统时，必须充分考虑环境因素，并采取相应的防护措施。

此外，人为因素也不容忽视。

操作人员的技能水平、操作规范和责任心等都会影响系统的可靠性。

航空航天系统中的可靠性分析与优化航空航天系统作为现代高科技产业的典范，具有高度复杂性和高风险性。

为了确保飞行安全和运行高效，可靠性分析与优化是十分关键的一项工作。

本文将从可靠性分析的重要性、现有方法以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、可靠性分析的重要性航空航天系统是高度复杂的工程系统，由众多的组件和元素组成。

一个微小的故障可能导致系统的崩溃，进而产生重大的事故。

因此，可靠性分析成为确保飞行安全的关键环节。

通过对系统进行可靠性分析，可以识别潜在的故障源，提前采取措施进行预防和修复，从而降低风险。

可靠性分析还对系统的运营效率和成本控制起到重要作用。

通过分析系统的可靠性，可以对运营与维护过程中的问题进行识别和优化，提高工作效率，降低维护成本，实现系统的最优化运行。

二、现有可靠性分析方法目前，可靠性分析常用的方法包括故障树分析、事件树分析和可靠性块图法等。

故障树分析通过对系统的故障逻辑关系进行建模与计算，识别可能导致系统故障的事件与故障模式。

事件树分析则基于特定的事故序列，从事件发生到结果的过程建模来分析系统的可靠性。

可靠性块图法则将系统分解为不同的组件和子系统，并通过定义组件的可靠性指标来评估系统的可靠性。

尽管现有方法在可靠性分析中已经取得了很大的进展，但是仍然存在一些问题。

首先，这些方法在建模过程中需要大量的数据和假设，对于实际系统的精确描述存在困难。

其次，现有方法通常只关注系统的故障，对于人为因素和外部环境等因素的影响不足。

因此，如何进一步提高建模精度和方法的全面性仍需研究。

三、未来的发展方向随着科技的不断发展和航空航天系统的复杂性增加，可靠性分析也面临着新的挑战和机遇。

未来的发展方向可以从以下几个方面进行探索。

首先，结合大数据和人工智能技术进行可靠性分析。

通过采集和分析大量的实时数据，结合机器学习和深度学习等技术，可以更加准确地预测系统的故障和风险。

其次，引入可靠性工程的概念和方法，从系统设计阶段就考虑可靠性要求，通过工程手段提高系统的可靠性。