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基于故障树的故障诊断故障树分析是一种可靠性工程中常用的一种方法，用于识别和分析故障原因。
它可以帮助工程师识别系统发生故障的可能原因，通过构建故障树，分析故障树结构中的故障模式和故障主要原因，确定实际发生故障的根本原因，从而制定优化的维修方案。
故障树分析的基本步骤如下：1. 确定故障对象和故障目标首先需要明确故障对象和故障目标，即需要分析和诊断的设备或系统，和对该设备或系统所期望实现的功能要求。
2. 识别顶事件顶事件是指系统中的故障点，即需要分析和诊断的根本原因。
例如：电路短路、机器故障等。
3. 构建故障树通过逐层分解，将顶事件分解成一个个故障因素，形成故障树的结构。
通常采用的是与门、或门、非门等逻辑元件符号，在故障树上构建出故障因素的逻辑关系图。
4. 确定故障树中的故障模式在故障树结构中发现具有类似的故障因素，通过消融或剖析等手段，确定故障模式。
5. 确定故障树中的故障主要原因对于故障模式，通过进行合理的归纳和分析，确定故障的主要原因。
6. 制定维修方案综合分析并确定故障原因后，制定出相应的维修方案，并通过实现该方案，消除故障。
在进行故障树分析时，还需要注意以下几点：1. 指定适当的重要性指标在构建故障树时，需要根据实际情况指定一些重要性指标，以帮助分析和评价各个故障因素的重要程度。
2. 建立逻辑关系矩阵通过逻辑关系矩阵，可以将故障因素和设备之间的逻辑关系完整地表达出来，为故障树的构建提供更加清晰和准确的信息。
3. 进行故障树的验证和修正在故障树构建完成后，需要对其进行验证和修正，以确保它能够准确地表达故障因素的确切关系，从而减少实施方案的失误。
总之，故障树分析是一种非常有效的故障诊断方法，可帮助工程师迅速定位设备或系统的故障原因，并制定出正确的维修方案，以确保设备或系统能够按照预期功能正常运行。
故障树分析法在汽车故障诊断中的应用孙震1.由故障症状、故障原因的层级关系，确定从顶端到中间、再到底端事件的全部事件列表2.在故障树中，首先要分析的系统故障事件称顶端事件，在汽车故障中顶端事件是指最初故障症状。
其次，把不能再分开的基本事件称底端事件，在汽车故障中底端是指最小故障点。
3.最后，把其他事件称中间事件。
故障树是由第一层顶端事件、多层中间事件、最后一层底端事件构成。
注意：故障树中的底端事件不是最终故障原因，而仅仅是最小故障点，如下图所示。
2.由故障症状与故障原因之间的逻辑关系，连接事件与事件之间的逻辑图故障树是根据故障症状与故障原因间的逻辑关系建立起来的，首先将顶端事件用矩形符号表示，底端事件用圆形符号表示绘制成图1的形式。
然后再确定各层事件的逻辑关系，主要由“与”和“或”两种组成，并将各层事件用逻辑符号连接起来。
逻辑“或”用符号表示。
“或”表示低一层事件发生时，上一层事件就会发生。
事件间的“或”关系是汽车故障中最常见的逻辑关系。
例如：各缸没有点火和各缸没有喷油这两个事件中，只要有一个发生，发动机就不能启动。
其逻辑关系图如下图所示。
“与”表示低一层的所有事件都发生时，上一层的事件才发生。
例如：机油滤清器堵塞和旁通阀堵塞这两个事件中。
必须是同时发生才会导致机油压力完全没有。
其逻辑关系图如下图所示。
1.对故障树进行定性分析对故障树定性分析的主要目的是找出导致事件发生的全部可能，也就是导致故障症状发生的所有原因。
弄清发生某种故障到底有多少种可能性。
按逻辑关系，顶端事件为汽车动力不足的故障树如下图所示。
故障树分析法在汽车故障中上实际运用主要体现在汽车制造厂家提供的维修手册中的故障诊断指导表格和流程图，即故障诊断原因对照表和故障诊断流程图，前者是故障树的直接应用，后者是故障树的延伸应用。
因篇幅有限本文只对前者举例说明。
2.实际运用空调系统故障症状原因对照表表格的形式列出，它将顶端事件和对应的全部底端事件用表格的形式表现出来，表格中的一个故障症状与多种可能的故障原因直接对应。
AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场基于故障树分析法的DCT典型故障分析李权 王哲湖南汽车工程职业学院 湖南省株洲市 412000摘 要： 本文针对双离合器式自动变速器（DCT)比较常见的典型故障，采用故障分析法，分别建立换挡异响故障树和挡位限制故障树，分析了两种典型故障案例的故障原因，并从故障现象和故障排除方面重点研究了挡位限制故障案例，研究中排除了离合器故障的可能性后，分析得到1-3挡拨叉的位置是主要故障原因，从而更换电液控制单元并进行相关匹配就能排除故障。
本文的研究也可以应用到DCT其它故障分析中，为故障的排除提供理论指导。
关键词：故障树 DCT 换挡异响 挡位限制 故障排除1 引言双离合器式自动变速器（DCT）是一种新型的变速器，具有结构简单、成本低、换挡迅速、动力无间断、舒适度高、经济性好、动力性好等优点，在市场上应用广泛。
但是，自2008年国内开始推广使用双离合变速器后，出现了许多使用故障，大量装配DSG的车辆被召回，原因是油液温度传感器向ECU发送了错误的温度信号，在某些情况导致ECU启动安全保护模式，中断动力影响行车安全。
本文利用故障树分析法，分别建立换挡异响故障树和挡位限制故障树，确定DCT典型故障发生机理，并进行分析；运用故障诊断方法，针对挡位限制故障案例，建立对应的故障诊断流程，提出故障诊断方法，分析出DCT典型故障协调处理方案。
2 故障树分析法的理论基础2.1 故障树分析原理故障树分析法是最成熟的分析法之一，在故障诊断中大量应用，因为其应用条件的原因很难得到普遍应用。
使用故障树进行故障分析，需要找出系统的底事件和顶事件，一般情况下最不想出现的故障被称为顶事件，引发它的直接原因被称为中间事件，逐级递减直至到底层事件，最后，运用适当逻辑门将他们组织在一起，形成树状结构，就是我们需要的故障树。
2.2 故障树分析基本原理故障树分析可以做定性分析，也可以做定量分析，其特点是形象、易懂、思路清晰、逻辑性强。
基于故障树的电动汽车充电桩故障分析系统设计摘要：随着电动汽车的普及，充电桩作为电动汽车的配套设施，对于保障用户的出行需求和推进新能源车辆普及化起到了至关重要的作用。
但是由于充电桩在使用过程中会受到各种因素的影响，如使用频次、环境温度、电网电压等，相应地也容易出现各种故障。
如果不及时排查和处理这些故障，将会严重影响用户的充电使用体验，甚至可能会对充电桩自身造成永久性损害。
因此，对于充电桩的故障排查和维修至关重要，有助于提高充电服务的稳定性和安全性，确保用户的充电需求得到有效满足。
关键词：故障树；电动汽车；充电桩；故障分析；系统设计随着电动汽车的普及和推广，充电桩作为重要的充电设施也得到了广泛应用。
然而，由于复杂的电路系统和高负载、频繁使用等特点，充电桩故障频发，给用户带来了很多不便和安全隐患。
因此，对充电桩常见故障进行深入分析，制定科学合理的维护保养方案和故障排查方法，对提高用户使用体验和保障安全具有重要作用。
本文将基于故障树的分析方法，对电动汽车充电桩常见故障及其原因进行详细阐述，旨在帮助用户在日常使用中及时了解故障发生的机理，并采取相应的措施予以解决。
一、基于故障树的电动汽车充电桩系统设计（一）软件的前段模板1.界面简洁明了，易于操作：用户能够快速找到需要进行的操作，能够方便地输入和修改信息。
2.界面响应迅速：软件能够快速响应用户的操作请求，使用户感到流畅自然。
3.显示图形化故障树：软件可以显示基于故障树算法生成的故障树图形，用户可以直观地判定各个节点之间的关系，深入理解故障原因。
4.支持多种查询方式：软件可以支持不同的查询方式，如根据故障类型、发生时间等条件进行查询，方便用户查找相关信息[1]。
5.提供故障排查方案：软件应该针对所选节点，提供相应的故障排查方案，以便用户尽快解决问题。
软件前端模板设计的核心是简便易用，快速响应和可视化展示。
设计出符合这些要求的软件前端模板，可以让用户更加方便快捷的使用该系统，提高整体工作效率。
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。
基于故障树的数控机床故障诊断系统
摘要：故障诊断系统源自于诊断机械设备的故障，一般包括基于制造过程的制造设备的故障诊断与状态监测。
制造过程是指制作零件参数、零件制作流程等；制造设备一般包括机床、量具、夹具、刀具等等。
机械装置工作时的情况侦测以及故障辨别通常包括两点内容:一是在设备工作中发生异常问题时对装置的故障展开研究、辨别；一是对装置的工作情况展开实时监测。
利用对数控机床的每个分系统进行科学研究，对每个数控机床故障问题相关的工作者的经验要尽量去多方面采集和整理，并对其信息来源展开分类汇总，以此建立准确的信息数据库，利用恰当的运算技巧，通过计算机编程来实现。
关键词：故障树；数控机床故障诊断
1 关于数控机床故障诊断系统概述
1.1数控机床故障诊断技术基本组成
1.1.1对机床故障诊断的数据研究
即故障信息数据的收集、整理与判断的研究；
1.1.2对机床电气和机械部件的研究
即对导致机床电气以及机械原装置损坏的变更、消耗、变形、分解、畸变、腐蚀等变换原理的研究；
1.1.3对科学原理与逻辑判断方面的研究
通过模拟判断、逻辑判断、科学推理和计算机模拟等手段，检测故障出现的为止以及故障产生的原因。
1.2常用的基于故障数的数控机床诊断方法。
基于故障树的智能故障诊断方法．故障树理论基础故障树分析法(fault tree analysis, FTA)是分析系统可靠性和安全性的一种重 要方法，现己广泛应用于故障诊断。
基于故障的层次特性， 其故障成因和后果的 关系往往具有很多层次并形成一连串的因果链, 就构成故障树。
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。
它反映了特征向量与故障向量 (故障原因 )之间的全部逻辑关系。
故障树法对故障源的搜寻直观简单,它是建立在正确故障树结构的基础上 的。
因此建造正确合理的故障树是诊断的核心与关键。
但在实际诊断中这一条件 并非都能得到满足,一旦故障树建立不全面或不正确, 则此诊断方法将失去作用。
二．基于故障树的故障诊断方法故障树分析法(Fault Tree Analysis , FTA)又叫因果树分析法.它是目前国际 上公认的一种简单、有效的可靠性分析和故障诊断方法, 是指导系统最优化设计、 薄弱环节分析和运行维修的有力工具。
故障树分析法首先要在一定环境与工作条件下, 找到一个系统最不希望发生 的事件,通常以人们所关心的影响人员、 装备使用安全和任务完成的系统故障为 分析目标,再按照系统的组成、结构及功能关系,由上而下,逐层分析导致该系 统故障发生的所有直接原因,并用一个逻辑门的形式将这些故障和相应的原因事 件连接起来, 建立分析系统的故障树模型, 从而, 形象地表达出系统各功能单元 故障和系统故障之间的内在逻辑因果关系。
这种方法既能分析硬件本身的故障影响,又能分析人为因素、 环境以及软件的影响． 不仅能对故障产生的原因进行定 性分析,找出导致系统故障的原因和原因组合, 确定最小割集和最小路集, 出系统的薄弱环节及所有可能失效模式, 还能进行相关评价指标的定量计算。
（a ）中控门锁系统故障树图1（b ）中控门锁系统故障树中控门锁系统故障电路故障所有门锁失效熔断器熔断遥控器失效车身控制系统故障遥控器本身故障开关故障没电线路故障没匹配好门控灯开关故障分开关至电动机断路输入电动门锁的电源线路故障电源与门锁执行器有故障不能自动落锁（闭锁）中控门锁系统故障门锁工作混乱门锁工作不良（不能全部完成开锁闭锁）开锁或闭锁继电器故障连接线路故障门锁控制开关损坏门锁电机损坏控制单元控制程序错乱控制线间隙短路相关电路损坏控制模块终止了自动闭锁功能车速传感器损坏导线接头松脱开关出头烧坏触点接触不良线圈烧断诊断工艺流程如图2所示。
图2宝来车门遥控失效故障二：新买的宝来1.6L轿车，隔天车主发现中控门锁失效。
检修过程及分析：接车后，检查支架上的S14（10A）熔断丝，发现已烧毁。
维修人员为车辆更换了保险丝，发现中控门锁恢复正常。
所以认为可能是瞬间过流的偶发性故障，因此没有做进一步检查。
车主将车提走，但是第二天车主又将车开过来，反映中控门锁又失效了，再次检查还是支架上的保险丝烧断。
询问车主，车主反映在车上加装了防盗器，因此，维修人员怀疑在加装防盗器时可能使得线路破损或者防盗器本身在工作时就有较大的电流。
维修人员在征得车主同意后，将车辆的防盗器拆除，复原原来车上的电路。
但是几天后故障再次出现，同一个保险丝烧断。
查看相关的电路图，发现支架上的S14保险丝同时给车内的照明灯和舒适系统的中央控制单元供电，车内照明灯包括了左右化妆镜照明灯、左右前车门警报灯、前后左右阅读灯等多个部图3宝来中控门锁失效3总结本文通过对不同车型以及各种中控门锁电路的了解、分析、电器与电路故障总结，最终能够准确、快速判断出汽车电器与电路部分的故障，并作出合理的维修、改进方案。
编写汽车中控门锁电路故障树图，搜集和掌握中控电路常见故障的分析与诊断流程，并完成汽车中控电路典型故障诊断方法的分类整理及诊断流程的分析归纳。
以便于对汽车典型的中控门锁故障进行排除。
基于故障树的故障诊断专家系统研究【摘要】故障树分析方法是通过树形逐级细化分析，将系统故障的成因由总体到部分详细表示出来，将故障树分析方法应用于故障诊断专家系统，不但能解决诊断知识获取的难题，还能够使专家知识库尽可能的简化，降低冗余。
【关键词】故障树；故障树分析法；故障诊断专家系统1.故障树分析法与故障诊断专家系统的概念故障树是一种能体现故障传播关系的逻辑关系图，反映了系统故障与导致系统故障的各种因素之间的逻辑关系[1]。
故障树分析（fault tree analysis，fta）方法[2]，是一种将系统故障形成原因由总体到部分按树状逐级细化的分析方法，是对复杂系统进行可靠性分析的有效工具，目的在于判明基本故障，确定故障原因、影响和发生故障的概率。
故障诊断专家系统是将专家知识与计算机结合在一起，按照规定的推理算法，通过人机接口让使用者与计算机进行对话，由使用者回答系统提出的问题，系统根据提问和回答问题的答案进行推理，最终给出诊断结论。
2.故障树分析法与故障诊断专家系统的共同点将诊断专家系统和故障树分析法进行对比，可知故障诊断专家系统与故障树分析法之间存在相同点。
（1）故障树可以作为故障诊断专家系统的故障模型。
诊断专家系统的任务是当部件失效时利用各种信息，依据知识库中的知识，通过推理确定部件失效的故障模式，找出故障源和故障原因，推理过程与故障树的逻辑关系相似。
（2）从知识获取的角度来看，故障树具有标准化的知识结构[3]，若利用故障树知识结构生成诊断专家系统知识库，可表示诊断问题的求解策略，同时可以极大地降低系统知识获取的难度。
实际上，故障树的顶事件（故障现象）是对应于专家系统要分析解决的任务，其底事件（故障原因）对应于专家系统的推理结果，而故障树由顶到底的层次和逻辑关系对应于专家系统的推理过程。
3.故障树分析法适合于专家系统知识库的建造的原因将故障树的割集同诊断专家系统的知识库联系起来，故障树的一个割集是系统的一种失效模式，同时对应于知识库的一条规则。
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”。
基于故障树的数控机床故障诊断系统摘要:数控机床的故障诊断不及时不准确,会给制造企业带来巨大的经济损失,因此,数控机床的故障诊断与维护一直是制造业研究的热点之一。
本文在分析数控机床特点的基础上,运用故障树分析法建立数控机床主要部位的故障树模型,依据此模型开发了一套基于故障树的故障诊断系统,该系统具有诊断速度快、诊断结果准确率高的特点,有效实现了数控机床故障的智能分析诊断。
关键词:故障树数控机床故障诊断中图分类号:tp315 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)06(c)-0068-021 引言随着工厂自动化程度的提高,数控机床已经成生产线上的关键设备,如果出现故障但维修不及时,往往会波及到整个生产过程,长时间停机将会造成巨大的经济损失[1]。
然而不管生产设备的可靠性有多高,其发生故障是不可避免的,因此提前进行诊断以及在发生故障后能及时进行维修,对于企业来说是非常有意义的。
数控机床是由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置等多个子系统构成的复杂机电系统,其故障产生的原因往往比较复杂[2]。
由于数据机床的故障既有机械故障,又有电气故障,还有液压故障,故障种类多,故障级别也不同,因此,有必要采用故障树分析法对数控机床故障进行分析,按层级建立故障树,并以此作为专家系统的知识获取,能有效建立基于规则的故障诊断系统。
2 故障树的建立和分析2.1 故障树分析法故障树分析法采用逻辑方法,形象的进行故障分析,具有简单明了、思路清晰、逻辑性强等特点。
可做定性分析、定量分析。
体现了系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,是安全系统工程主要的分析方法。
将系统级的故障现象(顶事件)与最基本的故障原因(底事件)之间的内在关系表示成树形的网络图,逐层之间由数字逻辑关系构成。
它通常把系统的故障状态称为顶事件,通过树状结构搜索,然后找出系统故障和导致系统故障的诸多原因之间的逻辑关系。
并将这些逻辑关系用逻辑符号表示出来,由上而下逐层分解,直到不能分解为止,推导出各故障和各单元故障之间的逻辑关系,利用这些逻辑关系最终找出对应的底层故障原因[3]。
3个智能故障诊断方法
智能故障诊断的方法主要有以下三种：
1. 基于故障树的方法：这是一种图形演绎法，将系统故障与导致该故障的各种因素形象地绘成故障图表（故障树），能直观地反映故障、元部件、系统及原因之间的相互关系。
这种方法的优点是简单易行，缺点是对于复杂的系统，故障树可能会非常庞大而不适用，并且其依赖性较强。
2. 基于案例的推理方法：这种方法能通过修改相似问题的成功结果来求解新问题。
3. 基于模糊推理的方法：这种方法利用模糊集合论和模糊逻辑的思维，处理不确定或不精确的知识，从而推理出结论。
这三种方法在具体使用时需结合实际情况和诊断需求，必要时可以咨询专业人士。
基于故障树的智能故障诊断方法一．故障树理论基础故障树分析法(fault tree analysis，FTA)是分析系统可靠性和安全性的一种重要方法，现己广泛应用于故障诊断。
基于故障的层次特性，其故障成因和后果的关系往往具有很多层次并形成一连串的因果链，加之一因多果或一果多因的情况就构成故障树。
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。
它反映了特征向量与故障向量(故障原因)之间的全部逻辑关系。
故障树法对故障源的搜寻直观简单，它是建立在正确故障树结构的基础上的。
因此建造正确合理的故障树是诊断的核心与关键。
但在实际诊断中这一条件并非都能得到满足，一旦故障树建立不全面或不正确，则此诊断方法将失去作用。
二．基于故障树的故障诊断方法故障树分析法(Fault Tree Analysis，FTA)又叫因果树分析法．它是目前国际上公认的一种简单、有效的可靠性分析和故障诊断方法，是指导系统最优化设计、薄弱环节分析和运行维修的有力工具。
故障树分析法首先要在一定环境与工作条件下，找到一个系统最不希望发生的事件，通常以人们所关心的影响人员、装备使用安全和任务完成的系统故障为分析目标，再按照系统的组成、结构及功能关系，由上而下，逐层分析导致该系统故障发生的所有直接原因，并用一个逻辑门的形式将这些故障和相应的原因事件连接起来，建立分析系统的故障树模型，从而，形象地表达出系统各功能单元故障和系统故障之间的内在逻辑因果关系。
这种方法既能分析硬件本身的故障影响，又能分析人为因素、环境以及软件的影响．不仅能对故障产生的原因进行定性分析，找出导致系统故障的原因和原因组合，确定最小割集和最小路集，识别出系统的薄弱环节及所有可能失效模式，还能进行相关评价指标的定量计算。
根据各已知单元的故障分布及发生概率，求得单元概率重要度，结构重要度、关键重要度和系统失效概率等定量指标。
将FTA用于系统的故障诊断中，把系统故障作为故障树分析的顶事件，既能通过演绎分析，直接探索出系统的故障所在，指出故障原因和原因组合，帮助人们加深对系统故障和故障原因的理解，并加以排除；又能清晰表达出与人们所关注的失效模式有重要关系的系统状态，为系统可靠性定性分析和定量计算提供依据。
此外，还能直观勾画系统的原理、结构及功能关系，为系统使用、管理和维护提供指南，并能自动生成系统改进建议。
图1所示为基于故障树的故障诊断流程。
图1 故障树故障诊断程序由于系统发生故障时，人们总希望能够尽快确定故障原因，找出故障部位加以排除。
为实现这一目标，可从系统的特定故障现象入手，进行系统故障实时诊断。
通过系统监控模块，对运行信息进行实时采集，并与给定的域值进行比对。
超出规定范围时，则给出系统故障判断。
并以此为顶事件，按照故障树的建树规则，建立相应的分析模型。
采用下行法和不交最小割集算法，可方便地求得分析模型的所有最小割集和顶事件的发生概率。
从故障角度看，由于此时各底事件为系统可测可控的最低分析单元，也是造成系统故障的基本原因，因而，最小割集就是这些能够导致系统故障发生的基本原因的最小组合。
它囊括了分析系统的全部故障原因，描绘了系统最薄弱的环节，是故障诊断需要把握的重点和关键。
而顶事件的发生概率则定量刻画了系统发生故障的可能性。
从概率上说，要最快确定系统故障原因，可通过求解各功能单元的关键重要度。
加以排序来实现．所谓关键重要度，即为单元的失效概率变化率所引起的系统失效概率的变化率，其定义表达式为：(t)0(t)(t)()(t)(t)lim (t)(t)()(t)i cr i i i Q ii g Q g t Q I Q g Q t g →∂==∂ 式中：()g t 为顶事件的发生概率，即系统的不可靠度；()i Q t 为单元i 的失效概率，则 为当且仅当单元i 失效时系统失效的概率； 为单元i 触发系统失效的概率，其值越大，说明由单元i 触发系统失效的可能性就越大。
因而，一旦系统发生了故障，应首先考虑是由关键重要度最大的单元触发了这次故障，对该单元作快速修复或更换，就可使系统恢复正常工作．)()(t Q t g i ∂∂)()()(t Q t Q t g i i ∂∂若不考虑故障检测的时间成本，即平均故障检测时间(Mean Time toDetection ，MTTD)，或当各单元i MTTD 基本相同时，将单元关键重要度从大到小排序，列出故障诊断检查表，以此来指导系统的检查维修即可。
当系统发生故障时，根据相应故障树模型，输入底事件故障数据，可方便地求出各单元的关键重要度，排序生成故障诊断顺序表．故障诊断时先从关键重要度最大的单元开始检查，若已发生了故障，则立即予以修理或更换，系统即可恢复工作，若不是该单元故障，则继续向下，检顺序表上关键重要度次大的单元，如此进行下去，即为最快确定故障源的最优方案。
由于故障诊断的目的在于判明故障原因，排除故障单元．而关键重要度只是在触发概率上，或是在对系统故障的贡献程度大小上提供分析判断的依据，要确定故障原因还需进行故障的检测定位．假定单元i 引起系统故障的故障模式有k 种，相应故障率为ij λ，则单元i 平均故障检测时间：11k k i ij ijij j j MTTD MTTD λλ===∑∑因为故障模式、发生概率不同，故障检测方式及输出不同，单元i MTTD 可能相差很大，与关键重要度略小的单元相比，关键重要度稍大的单元i MTTD 有时会大出许多(如有的机械设备故障仅靠手工检测，准备时间长，操作复杂，i MTTD 可能长达几小时，甚至几天．而有的电子设备采用BIT(Build inTest)技术，i MTTD 很短，仅需几s)．从单位故障检测时间诊断效果看，此时若依照关键重要度排序的顺序表，首先检查关键重要度略大的单元，平均单位检测时间内确定故障的概率就会较低，单位时间花费诊断效果就差．因而，当单元i MTTD 相差较大时，仍用关键重要度确定故障排除的先后顺序是不合适的．而如果把关键重要度与平均故障检测时间的比值(t)(t)cr cr i i i R I MTTD =即故障判明效时比作为排序依据，并按从大到小的顺序确定故障诊断先后次序的话，无疑是可行的．实际上这也是以最小的时间代价换取最佳诊断效果的最优方案。
如果同一时间内系统仅有单个故障发生时，采用以上方法进行故障诊断即可。
若某一时间系统同时发生多重故障时，则需将多重故障当作一个整体来处理。
方法是把多重故障事件作为一棵新故障树的顶事件，将所包含的各单故障的故障树作为子树，并联到这个顶事件下方，建立一个新的故障树模型，并对其采取与单故障相同的方法处理即可。
计算中如未对同时发生的多重故障进行深入分析，不能简单地将其分割开来，单独处理，否则，将得不到正确的结果．因为，此时如各多重故障间存在共同诱因。
即反映在故障树模型中有相同底事件时，这些相同底事件的影响有可能相互抵消，如简单地把多重故障分开处理，在逻辑上将不能正确反映这些相同事件的相关特征。
事实上，当多重故障同时发生时，需要首先考虑是由共同诱因导致的，即反映在故障树模型中是由共同最小割集引的。
但这时所含共同底事件的关键重要度已不是各单故障时关键重要度的简单加和，而与新故障树模型的结构和工作时间等密切相关，共同确定。
这一点从关键重要度的定义表达式中也可看出。
对于大型复杂系统的故障诊断，可采用计算机编程处理．图3所示为采用计算机处理的流程图。
图2 计算机处理流程图三．最小割集的求法割集——也叫做截集或截止集，它是导致顶上事件发生的基本事件的集合。
也就是说事故树中一组基本事件的发生，能够造成顶上事件发生，这组基本事件就叫割集。
引起顶上事件发生的基本事件的最低限度的集合叫最小割集。
1.行列法行列法是1972年福塞尔提出的方法，所以也称其为福塞尔法。
其理论依据是：“与门”使割集容量增加，而不增加割集的数量；“或门”使割集的数量增加，而不增加割集的容量。
这种方法是从顶上事件开始，用下一层事件代替上一层事件，把“与门”连接的事件，按行横向排列；把“或门”连接的事件，按列纵横向摆开。
这样，逐层向下，直至各基本事件，列出若干行，最后利用布尔代数化简。
化简结果，就得出若干最小割集。
为了说明这种计算方法，我们以图4—25所示的事故树为例，求其最小割集。
事故树示意图我们看到，顶上事件T与中间事件A1、A2是用“或门”连接的，所以，应当成列摆开，即A1、A2与下一层事件B1、B2、X1、X2、X4的连结均为“与门”，所以成行排列：下面依此类推：整理上式得：下面对这四组集合用布尔代数化简，根据A·A＝A，则X1·X1＝X1，X4·X4＝X4，即又根据A＋A·B＝A，则X1·X2＋X1·X2·X3＝X1·X2，即于是，就得到三个最小割集{X1，X2}，{ X4，X5}，{ X4，X6}。
按最小割集化简后的事故树，如图4－26所示:2. 结构法这种方法的理论根据是：事故树的结构完全可以用最小割集来表示。
下面再来分析图4－25事故树示意图：A1∪A2＝X1·B1·X2∪X4·B2＝X1·(X1∪X3)·X2∪X4·(C∪X6)＝X1·X2∪X1·X3·X2∪X4·(X4·X5∪X6)＝X1·X2∪X1·X2·X3∪X4·X4·X5∪X4·X6＝X1·X2∪X1·X2·X3∪X4·X5∪X4·X6＝X1·X2∪X4·X5∪X4·X6这样，得到的三个最小割集{ X1，X2}、{X4，X5}、{X4，X6}完全与上例用行列法得到的结果一致。
说明这种方法是正确的。
3. 布尔代数化简法这种方法的理论依据是：上述结构法完全和布尔代数化简事故树法相似，所不同的只是“∪”与“+”的问题。
实质上，布尔代数化简法中的“+”和结构式中的“∪”是一致的。
这样，用布尔代数化简法，最后求出的若干事件逻辑积的逻辑和，其中，每个逻辑积就是最小割集。
现在还以图4－25为例，进行化简。
T＝A1＋A2＝X1·B1·X2＋X4·B2＝X1·(X1＋X3)·X2＋X4·(C＋X6)＝X1·X1·X2＋X1·X3·X2＋X4·(X4·X5＋X6)＝X1·X2＋X1·X2·X3＋X4·X4·X5＋X4·X6＝X1·X2＋X1·X2·X3＋X4·X5＋X4·X6＝X1·X2＋X4·X5＋X4·X6所得的三个最小割集{ X1，X2}、{X4，X5}、{X4，X6}与第一、第二种算法的结果相同。
