故障树分析方法在脉冲雷达故障检测中的应用
- 格式:pdf
- 大小:189.66 KB
- 文档页数:4
故障树分析法及其应用方玉茹(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:本文研究了故障树分析法(FTA)的基本原理,介绍了从选择顶事件,建立故障树,利用结构函数进行简化,再对故障树模型进行定性和定量分析的具体实施过程。
然后展示了FTA目前在各行业故障诊断的应用现状,并结合制粉系统磨煤机故障、外国长壁采煤机系统故障及自身课题研究相关的实例,阐述了FTA在机械故障诊断中的实际应用。
最后简单介绍了由故障树形成专家系统知识库的过程。
基于故障树的诊断方法有快速、易修改等优点,也存在人为因素大、不能处理模糊概率等缺点,故今后的研究应当尽量改善FTA的缺点使其适用性更强。
关键词:故障树分析法;故障诊断;机械;专家系统Fault Tree Analysis Method and ApplicationFANG Yu-ru(School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract: In this paper, the basic principle of the fault tree analysis (FTA) is studied, and the specific implementation process from selecting top event, establishing the fault tree , simplifying the tree using structure function, to qualitative and quantitative analysis of fault tree model. Then the application status of FTA in fault diagnosis of various industries is shown, and actual application of FTA on mechanical fault diagnosis is expounded with instances of ball pulverizer failure, foreign longwall shearer system failure and program related instances. Finally, a brief introduction to the process of the formation of the expert system knowledge base by the fault tree is given. The diagnosis based on FTA is both quick and easy to modify, etc., but shortcomings are the human factors is big and it can not deal with the fuzzy probability. So future research should try to improve the shortcomings to make it more applicable.Key words: FTA;fault diagnosis;mechanical;expert system随着科学技术发展,系统的能力和现代化水平日益提高,系统规模越来越大,复杂性也越来越高.这类系统一旦发生故障,便会造成巨大损失。
故障树分析法在信号设备中的应用发布时间:2021-12-22T08:04:39.513Z 来源:《工程建设标准化》2021年10月20期作者:冯力[导读] 现代电子仪器设备的构造精密复杂,一些大型设备中还可能有多个部件位置组成冯力济南铁路局济南电务段山东济南 250032摘要:现代电子仪器设备的构造精密复杂,一些大型设备中还可能有多个部件位置组成,所以一旦发生故障就可能产生连锁反应,导致整个系统的崩溃,因此现代设备对于故障检修维护的要求也在提升。
本文就针对当前设备检修过程中出现的各类问题进行探究,分析故障树分析法在某些设备仪器检修中的应用和分析方法,通过故障树分析法的逻辑推理和定性定量分析办法来高效排除故障。
关键词:故障树分析法;设备检修;维护;应用引言:电子仪器设备需要定期检查系统的运行状态和数据是否准确稳定,在出现问题时需要及时的排查故障点位和具体原因性质,然后才能制定相应的故障排除措施。
现代仪器设备的构建较为精密,元件技术含量高,虽然很多信号设备在设计制造过程中已经贯彻了标准化、模块化的要求,但是由于检修过程流程复杂、人员技术素养层次不齐等问题,导致传统的故障检修方法难以发挥有效作用。
而故障树分析法真实对一些复杂信号设备进行可靠、准确分析的有效办法,有这种方法来诊断设备中的故障点位可以获得良好效果。
一、故障树分析法相关概念故障树分析法(简称FTA)是针对设备仪器在故障检修过程中运用的一种方法,该方法使用的是一种自上而下的演绎式的失效分析方法,利用逻辑来分析设备系统中不希望出现的状态问题。
这种技术最早是由欧美发达国家创造出来的,优势在于利用十分清晰的逻辑方法来分析设备仪器的工作流程,通过直观明确的判定方法来对设备进行定性分析。
具体是技术人员通过将设备对象故障可能形成的原因,通过从系统到局部的分析方向来逐层找出其中的故障原因。
先确定设备对象中最不希望发生的故障作为故障树分析法中的“顶层事件”,然后以此验证排查与此事件有关的“中间事件”,然后逐步延伸到“底层事件”来逐步排查,通过将这些事件线索连接起来,就可以形成一些形象的树状分析图[1]。
基于故障树的船舶导航雷达发射系统故障诊断与应急处理研究余枫杨晓李邵喜陈海力(大连海事大学航海学院辽宁大连116026)基金项目:中央高校基本科研业务费(3132019400);大连海事大学教学改革项目(2020Y16)摘要:在航行中船舶导航雷达发生故障,只能通过雷达操作和回波观测对故障做出初步诊断,维修雷达存在极大困难。
文章基于故障树分析方法构建了船舶导航雷达发射系统故障树,通过定性分析得出最小割集和底事件结构重要度排序,并通过定量分析得出发射系统故障树顶事件发生概率和底事件重要度系数。
最终制定了船舶导航雷达发射系统无发射脉冲的诊断检查方案,并提出了异常雷达运行状态,回波及显示对雷达故障判断的最佳识别方法及应急措施。
研究结果可为船舶导航雷达发射系统故障的诊断和应急处理提供理论依据。
关键字:船舶导航雷达故障诊断故障树回波应急处理0 引言雷达作为国际海事组织认定的用于避碰的重要航海仪器,装载于船舶上执行观测、避碰、导航、定位功能。
驾驶员通过对雷达回波图像的观测,捕获最近会遇距离小于安全门限的目标进行跟踪,亦可选择与海图对应的参照物导航,通过对参照物的测距测方位操作确定本船船位。
雷达回波图像的正常显示对这些船载雷达的应用有重要影响,只有稳定的、最佳的雷达图像显示,才能够保证雷达跟踪目标数据的可靠性,满足各种应用要求。
在海上航行的封闭环境中,雷达故障面临检修困难的现状,及早发现雷达异常以及妥当的应急处理,是保证航行安全的极大保障。
现有的雷达故障诊断方法包括三类,基于信号处理的雷达故障诊断方法,基于解析模型的方法和基于知识的诊断方法。
基于信号处理的方法对船舶导航雷达故障诊断有地域性限制和数据传输受限的问题。
人工神经网络和模糊推理[1~3,11]较多用于基于知识的雷达故障诊断,可提高雷达故障诊断效率和诊断精度。
雷达故障诊断专家系统[4~5]不依赖于系统数学模型,以使用者的实践经验和大量故障收稿日期:2020-07-08作者简介:余枫(1982-),女,云南省通人,讲师,主要从事航海科学技术、计算机仿真技术和航海仪器等方面的研究。
设备状态监测与故障诊断作业标题:故障树分析在故障诊断中的应用概述故障树分析在故障诊断中的应用概述摘要:在介绍故障树分析基本理论的基础上,分析和总结了故障树分析方法在故障诊断的应用现状,提出了目前故障树分析的主要发展方向。
关键词:故障树分析,故障诊断,模糊故障树ABSTRACT:Based on the introduction of the basic theory of fault tree analysis, the present situation of fault tree analysis in fault diagnosis is analyzed and summarized; the main developing direction of fault tree analysis is given.KEYWORDS:fault tree analysis(FTA), fault diagnosis, fuzzy fault tree前言故障树分析(Fault Tree Analysis,简称FTA)方法,利用故障树将系统故障原因自顶向下逐级进行分析,估计顶事件的发生概率和底事件重要度,是系统可靠性分析、故障检测与诊断常用的一种分析方法。
这种方法通过把系统可能发生或已经发生的事故(即顶事件)作为分析起点,将导致事故的原因事件按因果关系逐层列出,用树形图表示出来,构成一种逻辑模型。
找出事件发生的各种可能途径及发生概率,找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策[1]。
故障树分析既可用定性模型也可以用定量模型。
故障树的果因关系清晰、形象,对导致事故的各种原因及逻辑关系能做出全面、简洁、形象地描述,因而在各行业故障诊断中得到广泛而重要的应用。
1故障树分析的基本理论1.1故障树分析的原理及步骤故障树(FT)模型是一个基于被诊断对象结构、功能特征的行为模型,是一种定性的因果模型,以系统最不希望事件为顶事件,以可能导致顶事件发生的其他事件为中间事件和底事件,并用逻辑门表示事件之间联系的一种倒树状结构。
故障诊断与故障树分析方法在设备维修中的应用与实践在设备维修领域,故障诊断是一个至关重要的环节。
它能够帮助维修人员准确找出设备故障的根本原因,并采取相应的措施进行修复。
而故障树分析方法则是一种常用的故障诊断工具,它通过构建故障树来分析系统中可能出现的各种故障,从而找出导致设备故障的主要因素。
本文将探讨故障诊断与故障树分析方法在设备维修中的应用与实践。
一、故障诊断的重要性故障诊断是设备维修中不可或缺的一步。
通过对设备进行全面的故障诊断,可以准确地确定设备故障的原因,避免因为误判导致的不必要的维修工作,提高维修效率。
在故障诊断过程中,维修人员需要运用各种技术手段,如观察、测试、测量等,来获取有关设备故障的信息。
同时,他们还需要运用自己的经验和专业知识,对这些信息进行分析和判断,找出设备故障的根本原因。
二、故障树分析方法的基本原理故障树分析方法是一种常用的故障诊断工具。
它通过构建故障树来分析系统中可能出现的各种故障,从而找出导致设备故障的主要因素。
故障树是一种逻辑图形,它由事件、门和逻辑关系等要素组成。
在故障树中,事件表示系统中可能发生的故障,门表示事件之间的逻辑关系。
通过对故障树的分析,可以找出导致设备故障的主要因素,并确定相应的修复措施。
三、故障诊断与故障树分析方法的应用与实践1. 应用案例一:电子设备维修在电子设备维修中,故障诊断与故障树分析方法被广泛应用。
维修人员通过观察设备的工作状态、进行测试和测量等手段,获取有关设备故障的信息。
然后,他们利用故障树分析方法构建故障树,找出导致设备故障的主要因素。
最后,根据故障树的分析结果,采取相应的修复措施。
2. 应用案例二:机械设备维修在机械设备维修中,故障诊断与故障树分析方法同样发挥着重要的作用。
维修人员通过观察设备的运行状态、检查设备的各个部件等手段,获取有关设备故障的信息。
然后,他们利用故障树分析方法构建故障树,找出导致设备故障的主要因素。
最后,根据故障树的分析结果,采取相应的修复措施。
故障树分析法在汽车故障诊断中的应用化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中,经常会引发各类事故。
拟建的亚洲首家甲醇羰基化合成醋酐生产即属此类。
应用FTA对其进行分析,目的在于找出事故发生的基本原因事件,以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。
1故障树分析方法概述1.1故障树分析法简介故障树定性分析就是将致命性故障或灾难性危险等产生的原因由树干到树枝逐级细化,进而分析致命性故障或灾难性危险与其产生原因之间的因果关系,进而找出所有可能的风险因素。
故障树定量分析是由下至上依据底层事件发生的概率以及逻辑门关系,算出系统总事故的概率,并且还能将底层事件风险依据概率大小排序,并针对性确定风险控制措施和方案。
其一般流程为:选择顶事件+构造故障树+定性识别出导致顶事件发生的所有底层事件+定量分析计算顶事件发生概率及底事件的重要度+提出各种风险控制措施和方案。
在轨道车辆工程中,可运用故障树分析车辆已暴露的故障,进而获得影响车辆正常工作的关键要素,并进行针对性质量控制,也可以在车辆研制的初始阶段对其进行建树分析,进而确定设计中的薄弱环节,提出改进措施。
1.2故障树的建立在故障树分析中,位于故障树顶端的是故障树分析的目标和关心的结果事件,定义为“顶事件”,将所分析系统的各种故障和失效、不正常情况等定义为“故障事件”,用“成功事件”定义所分析系统各种正常状态和完好情况。
将位于顶事件与底事件之间的中问结果事件定义为中间事件。
常用的符号包括事件符号、逻辑门符号和转移符号等。
在建立故障树前,首先要对系统进行全面深入的了解。
系统的设计、制造、安装调整、使用运行、维修保养等方面的技术文件和数据资料等都要被分析和研究。
除了要考虑系统本身的因素外,还要考虑人为因素及环境因素的影响。
对系统及单元的功能和失效以及人为因素及环境因素,应给予明确的定义。
在故障树分析中,将由单元本身引起的事件称为“一次事件”,将由人的因素或环境条件引起的事件称为“二次事件”。
基于故障树的雷达故障诊断方法研究摘要:文章对故障树技术在雷达故障诊断中的应用进行了研究。
首先简要介绍了故障树分析方法和构建故障树的步骤,然后以发射机为例构建了故障树,并对其进行定量和定性分析。
使用故障分析可以幫助雷达维修人员尽快完成雷达故障的定位和维修,并全面理解系统故障现象和故障原因间的联系。
关键词:故障树;雷达故障;诊断方法;研究引言近些年来,随着雷达技术的快速发展,各种新技术、器件和工艺在雷达装备的设计制造中得到了广泛应用,使得新型雷达结构的复杂度逐渐加深,各系统间的联系越来越密切,增加了对雷达故障的诊断难度。
因此,应加大对雷达故障的诊断研究。
作为故障诊断领域常用的方法,故障树分析法在雷达电子设备维修中比较适用,可帮助维修人员对故障原因进行准确判断,进而增强故障诊断效率。
1、故障树分析方法故障树分析法是一种可靠性和可用性较强的预测方法,在工程实践中得到了广泛应用。
在设计系统的过程中,通过分析对系统失效的可能性因素,如软件、硬件、人为、环境等因素,画出逻辑框图(即故障树),以更好的确定系统失效原因的各种组合及出现概率,同时使用有效的方式将系统失效概率计算出来,并采取科学有效的纠正措施,以进一步增强系统的安全性和可靠性水平。
将系统级别的故障现象称为顶事件,而最基本故障原因称为底事件,两者之间的内在关系以树形网络图的形式表示,各层事件之间则通过“与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算的关联性进行表示。
在故障树的模型的基础上,可以定量和定性的分析系统,而从观测到顶层故障现象出发,逐步向下演绎,最终找出与底层故障相对应的原因过程称之为故障诊断。
该方法主要是将系统故障与组成系统部件故障进行结合,并有层次的描述系统在实效进程中各种中间事件之间的相互关系。
实际上,可以将故障树模型看做是诊断描述对象结构、功能与关系之间的定性因果模型,可以将故障传播过程中的层次性和子节点体现出来,同时还能表现与父节点之间的因果关系。
收稿日期:2008-06-15作者简介:安晨亮(1978-),男,工程师,主要从事电液系统技术研究故障树原理在故障诊断系统中的应用安晨亮(北京航天发射技术研究所,北京,100076)摘要:故障树原理是故障诊断系统的基础,但按照传统故障树及故障树分析方法直接构建故障诊断系统还存在很大限制,在深入研究某特种车液压电控系统故障诊断需求的基础上,对传统故障树原理进行了改进和完善,提供了一种故障树原理在故障诊断系统中的应用方法。
关键词:特装设备;故障树;故障诊断;液压电控系统 中图分类号:V553.1+9 文献标识码:AAn Application of Fault Tree Theory in Fault Diagnosis SystemAn Chenliang(Beijing Institute of Space Launch Technology, Beijing, 100076)Abstract: Fault Tree theory is the foundation of the fault diagnosis system, but there exists a lot of limitations in the faultdiagnosis system designed directly on the basis of traditional Fault Tree and Fault Tree analysis. In accordance with the fault diagnosis demands of the hydraulic and electric control system in some special type vehicle, the traditional Fault Tree theory are improved and an application method of Fault Tree theory in fault diagnosis system is offered.Key Words: Special equipment ;Fault tree; Fault diagnosis; Hydraulic and electric control system0 概 述随着设备的故障诊断工作日益得到重视,许多军用和民用装备都在产品中加入了不同规模的故障诊断系统,关于故障诊断的理论研究也正方兴未艾,在此过程中,包括模糊、自适应、灰箱、互相关法、虚拟诊断、神经网络乃至人工智能等理论在故障诊断系统中的应用研究大量出现,但综观已经进行工程应用的故障诊断系统,绝大部分还是以故障树理论为基础进行的构建和设计。
故障树分析法及其在雷达故障检测中的应用魏晨曦【摘要】雷达是保障航空运输安全的重要设备,可靠性是它非常重要的参数。
故障树分析法可以对设备可靠性进行精确地分析、计算和评估。
文章首先介绍了故障树分析法的基本原理,然后对某雷达发射机建立故障树模型,运用集合论、布尔代数、概率论,对该模型进行定性、定量分析。
结果表明,故障树分析法不仅能够描述系统结构的可靠性,指导改善系统结构,而且在系统故障检测中,能进行故障定位和诊断,预测未来设备发生故障的概率。
%Radar with high reliability is important to ensure the safety of air transport. Fault Tree Analysis can be applied to the analysis, calculation and evaluation of equipment reliability. The article first introduces the basic principle of the fault tree analysis method, thena fault tree model for a certain radar transmitter is established,and analyzed qualitatively and quantitatively with set theory, Boolean algebra and probability theory. The results show that the analysis method can not only describe the reliability of system structure, help to improve the system structure and locate the fault in the system fault detection,but also predict the probability of equipment failure.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P67-69)【关键词】故障树;最小割集;故障检测;概率【作者】魏晨曦【作者单位】中国民用航空中南地区空中交通管理局,广东广州 510403【正文语种】中文【中图分类】TN95民用航空雷达是管制员的千里眼,管制员通过雷达实时精确地监视,指挥空域中每一架航班,保证了大量航班安全高效地运行。
电子设计工程Electronic Design Engineering第21卷Vol.21第3期No.32013年2月Feb.2013故障树分析方法在脉冲雷达故障检测中的应用姜来春(解放军91550部队辽宁大连116023)摘要:故障树分析方法是一种实用的故障分析方法,文章通过对某单脉冲雷达建立故障树模型,进行定性、定量分析计算。
利用构建故障树来进行无线电测量设备故障诊断分析,不仅可以方便推理机构寻找潜在故障或进行故障诊断,而且可以进一步预测未来系统故障发生的概率,便于测量设备故障的检测与定位。
关键词:脉冲雷达;故障树分析;故障诊断;重要度中图分类号:TN954文献标识码:A文章编号:1674-6236(2013)03-0027-03Fault tree analysis method in the application of pulse radar fault detectionJIANG Lai -chun(PLA Unit of 91550,Dalian 116023,China )Abstract:Fault Tree Analysis is a practical fault analysis methods ,this paper establishes a single -pulse radar of fault tree model ,which does qualitative and quantitative ing to building fault tree analysis to radio measuring equipment fault diagnosis analysis ,not only it is convenient for inference engine looking for potential fault or fault diagnosis ,but also which predicts the future system fault probability ,and which conveniently detects and locates the measuring equipment failure.Key words:monopulse radar ;fault tree analysis ;fault diagnosis ;importance收稿日期:2012-09-21稿件编号:201209161作者简介:姜来春(1965—),男,辽宁大连人,硕士,高级工程师。
研究方向:无线电测量。
测控装备技术保障的特点是测控装各地域上比较分散、专业技术支持人员少而集中,而装备技术保障的水平直接影响测控任务的圆满完成。
近年来复杂系统的故障诊断技术越来越受到重视,故障诊断技术[1]已成为一个十分活跃的研究领域,提出了基于故障字典、故障树分析、模糊逻辑、神经网、专家系统、故障预测等理论的故障诊断方法。
随着电子技术的发展,对故障诊断问题有必要重点研究,必须把以往的经验提升到理论高度,同时在坚实的理论基础上,系统地发展和完善一套严谨的现代化电子设备故障诊断方法,并结合先进的计算机数据处理技术,实现电子电路故障诊断的自动检测、定位及故障预测。
1故障树分析方法故障树分析[2]是一种主要的系统可靠性和可用性预测方法,广泛的应用于工程实践中。
它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(例如硬件、软件、环境、人为等因素)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及其发生概率,以计算系统失效概率,并采取相应的纠正措施,以提高系统可靠性、安全性的一种设计分析方法和评估方法。
将系统级的故障现象(称为顶事件)与最基本的故障原因(称为底事件)之间的内在关系表示成树形的网络图,各层事件之间通过“与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算关系相关联。
基于故障树模型可以对系统进行定性和定量的分析,故障诊断则是一个从观测到的顶层故障现象出发、逐步向下演绎,最终找出对应的底层故障原因的过程。
它把系统故障与组成系统的部件故障联系在一起,并有层次地分别描述出系统在实效的进程中,各种中间事件的相互关系。
故障树模型是描述诊断对象结构、功能和关系的一种定性因果模型,它体现了故障传播的层次性和子节点(即下层故障源)与父节点(即上层故障现象)之间的因果关系。
图1故障树示意图Fig.1Fault tree diagram《电子设计工程》2013年第3期图3和支路无回波信号故障树Fig.3And branch no echo signal fault tree2故障树建造在故障树分析中,建树的关键是要清楚地了解所分析的系统功能逻辑关系及故障模式、影响及致命度,建树完善与否直接影响定性分析和定量计算结果是否正确,故障应是实际系统故障组合和传递的逻辑关系的正确抽象。
整个建树过程是工程技术人员对系统的分析思考过程,通过不同角度的建树过程,使分析人员进一步得到系统各种信息而更加熟悉系统,可以帮助设计人员判明潜在故障,以便改进设计,改进运行和维修方案。
建树工作较繁,因此应由系统设计,使用人员和可靠性方面的专家密切合作,而且应该不断深入,逐步完善。
首先,分析系统各个组件的功能、结构、原理、故障状态、故障因素及其影响等,并作深刻透彻的了解,确定一个不希望的顶事件,由此开始,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到各类底事件为止。
按以下4个步骤进行建树[3]:1)熟悉系统在对一个系统进行故障树分析之前,建树者首先应对系统的功能、结构原理、故障状态、故障因素及其影响等作深刻透彻的了解,收集有关系统的技术资料,这是建树的基础工作。
2)确定顶事件顶事件可以根据我们的研究对象来选取,通常顶事件是指系统不希望发生的故障事件,为了能够进行分析,顶事件必须有明确的定义,能够定量评定,而且能进一步分解出它发生的原因。
一个系统可能有多个不希望发生的事件,因此可以建立几棵故障树,但一个故障树只能从一个不希望事件开始分析,这就要选择与设计、分析目的最相关的事件作为建树的起始事件,即顶事件。
3)构造故障树由顶事件出发,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到底事件为止,显然,对于一个复杂的系统构造一颗故障树需要浩大的工作量,建树分为两类:人工建树,基本上用演绎法,即对系统的各级故障事件进行逻辑推理;第二类是计算机辅助建树,目前这是个很活跃的研究课题。
4)简化故障树当故障树构成后,还必须从故障树的最下级开始,逐级写出上级事件与下级事件的逻辑关系式,直到顶事件为至。
并结合逻辑运算算法做进一步分析运算,删除多余事件。
下面以脉冲雷达接收机和支路无回波信号为例进行故障树分析:图2脉冲雷达接收机和支路电路示意图Fig.2Monopulse radar receiver and branch circuit schematic diagram割集是导致正规故障树(仅含有底事件、结果事件以及与、或、非3种逻辑门)顶事件发生的若干底事件集合。
若有K 个状态向量X ,能使Φ(X )=1,则称X 为割向量,割向量对应的底事件集合称为割集。
最小割集是导致正规故障树顶事件发生数目不可再少的底事件集合。
如图3所示的故障树;在此,我们利用下行法求最小割集[6]。
下行法的特点是根据故障树的实际结构,从顶事件开始,逐级向下寻查,找出故障树的所有割集,然后再通过集合运算规则加以简化、吸收,得到全部最小割集。
求解过程如表1所示。
经简化、吸收,去掉重复的割集,得到全部9个最小割集分别为:K 1={X 1};K 2={X 2};K 3={X 3};K 4={X 4};K 5={X 5};K 6={X 6};K 7={X 7};K 8={X 8};K 9={X 9}。
最小割集表明系统的危险性,每个最小割集都是顶事件发生的一种可能渠道,最小割集越多系统越危险。
3.2定量分析定量分析[7]的目的是计算顶事件的发生概率,以它来评价系统的安全可靠性,将计算的顶事件发生概率与预定的目标值进行比较,如果超出目标值就应该采取必要的改进措施,使其降至目标值以下。
各底事件发生概率如表2所示。
根据底事件的发生概率可以计算出顶事件发生概率[8]为:P (T )=9i =1ΣP (K i )=P (K 1)+P (K 2)+P (K 3)+P (K 4)+P (K 5)+P(K 6)+P (K 7)+P (K 8)+P (K 9)=1.263×10-3概率重要度分析是故障树分析中的重要部分,它反映了底事件概率变化对顶事件概率变化的难易程度,但并不能反映出不同底事件改进的难易程度。
设t =1000h ,λ为各底事件的发生概率,则可靠度的计算公式为:R i (t )=e-λi t(3)各底事件的可靠度为R 1(t )=e -λ1t =0.923;R 2(t )=e -λ2t =0.368;R 3(t )=e -λ3t =0.895;R 4(t )=e -λ4t =0.926;R 5(t )=e -λ5t =0.945;R 6(t )=e -λ6t =0.932;R 7(t )=e-λ7t=0.913;R 8(t )=e-λ8t=0.894;R 9(t )=e-λ9t=0.941。
设t =1000h ,F i (t )=1-R i (t ),则概率重要度的计算公式为:Δg i (t )=坠P s (t )坠f i (t )(4)式中P S (t )=1-(1-F 1(t ))(1-F 2(t ))(1-F 3(t ))(1-F 4(t ))(1-F 5(t ))(1-F 6(t ))(1-F 7(t ))(1-F 8(t ))(1-F 9(t ))(5)各底事件的概率重要度为:Δg 1(t )=0.221;Δg 2(t )=0.850;Δg 3(t )=0.231;Δg 4(t )=0.239;Δg 5(t )=0.219;Δg 6(t )=0.263;Δg 7(t )=0.256;Δg 8(t )=0.219;Δg 9(t )=0.245。
通过分析可知每个底事件在系统中所处位置的重要性,设计人员在设计过程中应该采取必要的检测手段和保护措施来提高其可靠性和安全性。
4结束语由于导致顶事件故障的原因有多个,在故障诊断时,可以判断所有最小割集即故障模式,从而找到故障原因,但是对于复杂电路的故障树分析,将有大量的故障模式需要测试,所以在此用故障树最小割集重要度进行分析,只要对重要度大的故障模式进行监测,对于重要度小的故障模式可以不进行监测,或者对几个重要度大的故障模式所对应的监测点进行监测,然后综合进行判定。