故障树分析全面演示文稿
完整版故障树分析法
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刊的电话实验室于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，思路淸晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。
体现了以系统匸程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统匸程的主要分析方法之-o•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年美国原了能委员会发衣了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，人虽、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•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•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。
•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•个系统能导致•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）衣示。
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和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匸作在成功的空间，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•个事件都有•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衣掷弼分析中常用符号使件符号）号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•起，这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集，记为AUB或A+B。
(完整版)故障树分析法
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》课件
编制方法
02
03
编制注意事项
采用演绎法，从上至下逐层展开 ，将上一级故障与下一级故障之 间用逻辑门连接。
确保故障树完整、准确，避免遗 漏重要故障路径，同时简化不必 要的细节。
故障树的规范化
规范化目的
为了便于分析和比较不同系统的故障树，需要 将故障树规范化。
规范化方法
采用统一的符号和格式表示各级故障事件和逻 辑门，制定规范化的故障树绘制标准。
详细描述
航天器故障分析涉及多个子系统，如推进系统、控制系统、通信系统等，每个子系统又包含多个部件。通过故障 树分析，可以识别出导致航天器故障的关键因素，进而采取相应的预防措施，提高航天器的可靠性。
案例二：核电站故障分析
总结词
严重后果、安全重要性
详细描述
核电站的故障可能导致放射性物质泄漏、环境污染等严重后果。通过故障树分析，可以识别出导致核 电站故障的潜在因素，如设备故障、人为操作失误等，并制定相应的预防措施，确保核电站的安全运 行。
故障树软件的优势与局限性
01
需要一定的学习成本，需要用户具备一定的故障树分
析基础；
02
对于大型和复杂的故障树，可能需要较长时间进行建
模和分析；
03
对于某些特定领域或复杂系统，可能需要定制化的故
障树软件或结合其他工具进行综合分析。
05
故障树分析案例
案例一：航天器故障分析
总结词
复杂系统、高可靠性要求
规范化要求
确保规范化后的故障树结构清晰、易于理解，同时保持原有的逻辑关系。
故障树的简化
简化目的
为了提高故障树分析的效率和实用性，需要对过于复杂的故障树进 行简化。
简化方法
合并重复或相似的基本事件，去除对顶事件影响微弱的基本事件， 简化复杂的逻辑关系。
(完整版)故障树分析法
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。
故障树分析法范文
故障树分析法范文故障树分析法（Fault Tree Analysis，简称FTA）是一种用于系统可靠性分析和故障排查的专业方法。
故障树分析法的目标是通过建立一个逻辑模型，识别出可能导致系统发生故障的所有可能性，并确定主要风险源，以便采取相应的措施进行风险控制和故障预防。
故障树分析法以树状的逻辑结构来表示系统的失效路径，其中根节点代表系统的失效，而叶子节点表示各种可能的故障原因。
通过逐层分析，可以将系统的失效路径追溯到具体的故障原因，从而找到造成系统故障的根本原因。
故障树分析法通常包括以下几个步骤：1.定义系统故障：首先，确定系统失效的具体定义，包括系统无法正常工作、停止运行、性能下降等。
这有助于明确问题的范围和关注点。
2.识别故障原因：根据系统的特点和工作原理，识别可能导致系统失效的各种原因。
这可以通过专家讨论、历史数据分析、现场调查等方式获取相关信息。
3.绘制故障树：根据系统的失效路径和各种故障原因之间的逻辑关系，绘制出故障树。
在故障树中，使用逻辑门（如与门、或门）来表示各种故障原因之间的关系。
逻辑门的选择要根据具体情况和分析目的进行确定。
4.计算失效概率：对故障树中的各种故障原因进行定量评估，计算出各个故障原因的失效概率。
这可以通过统计数据、实验数据、专家评估等方法获得。
6.提出改进措施：根据分析结果，制定相应的故障预防和风险控制策略，提出改进措施。
这可以包括修复已有问题、提升系统设计可靠性、加强设备维护保养等。
故障树分析法的优点在于可以帮助工程师系统地分析和解决系统故障问题，找出可能导致系统故障的根本原因。
它还能够定量评估系统的失效概率，为风险管理和故障排查提供科学依据。
然而，故障树分析法也存在一些局限性，例如涉及较复杂的系统时，故障树的构建和计算可能变得非常复杂；此外，故障树分析法忽略了故障事件之间的时间相关性，可能导致分析结果的一定偏差。
综上所述，故障树分析法是一种重要的系统可靠性分析方法，可以帮助工程师找出系统故障的根本原因，并采取相应措施进行风险控制和故障预防。
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四、常用逻辑门及其符号
符号
说
明
与门 Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件，A为门的输出事件 A Bi同时发生时，A必然发生，这种逻辑关系称为事件 交 B1 Bn 用逻辑“与门”描述，逻辑表达式为 A B 1 B 2 B 3 B n
或门 当输入事件中至少有一个发生时，输出事件A发生， 称为事件并
1. 故障树的建造
建树步骤： 1) 掌握系统 包括系统的设计资料(如说明书、原理图、结构图)、试验资料 （试验报告、试验记录等）、使用维护资料以及用户信息等 2) 选择顶事件 顶事件的选取根据分析的目的不同，可分别考虑对系统技术性 能、可靠性和安全性、经济性等影响显著的故障事件。如 “飞机起落架放不下来”将直接危及飞机安全。当对起落架 进行安全性分析时，就可以选“起落架放不下来”这一顶事 件进行故障树分析
充分的了解，应由设计人员、使用维修人员、 某型飞机主起收放系统FTA
简化：X3X2X3X5=X2X3X5
可靠性安全性工程技术人员共同研究完成。建 故障树的简化和模块分解
常用的重要度分析方法，有概率重要度、结构重要度、关键重要度（相对重要度）等。
树是一个多次反复、逐步深入完善的过程。 把其中的基本事件都不发生就能保证顶事件发生的基本事件集合叫做径集。
X5 X6
安全带 支撑物坏
安全 为移动 带坏 工作地
点而卸除
工人疏 忽未用
★ 故障树示例
五、FTA的主要内容
故障树的建造 建树的注意事项 故障树的规范化 故障树的简化和模块分解 故障树定性分析 故障树定量分析 重要度分析 分析时应注意的事项 分析报告的主要内容 某型飞机主起收放系统FTA
安全带设施 不起作用
1
工人失足 坠落
故障树分析详细
第三节故障树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。
故障树(FTA)方法详细讲解PPT课件
22
案例一：故障树分析法在化学生产上的应用
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。[3]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.甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故树的编制
不同时发生
表决门：n个输入中至少有r个发生，则输出事件发生；否则 输出事件不发生。
异或门：输入事件B1，B2中任何一个发生都可引起输出事件 A发生，但B1，B2不能同时发生。相应的逻辑代数表达
式为
A B 1 B 2 B 1 B 2
双发电机 电站丧失部分电力
+
不同时发生
发电机I故障
发 电 机 II 故 障
分析步骤
建立故障树； 故障树定性分析 故障树定量分析 重要度分析 分析结论：薄弱环节 确定改进措施
准 备 工 作
选择 合理 的顶 事件
建 造 故 障 树
故障树定性分析
• 求最小割集 • 最小割集比较
故障树定量分析
• 求顶事件发生概率 • 重要度分析
确定 设计 上的 薄弱 环节
采取措 施，提 高产品 可靠性 和安全 性
死
4
与
3
门
2
1
观察员、驾驶员失误， 造成船体与冰山相撞
精选ppt课件2021
底事件
2
电机故障树
开关
电源
M 电机
a.电机工作原理图
马达不转 +
线路上无电流
马达故障
开关未合 +
开关合上后线路无电流 +
人误使开 开关故障 关未合 合不上
故障树分析ppt
步骤
1
x1 M1 x2
过程
2023/1/21
2
3
4
5
6
x1
x1
x1
x1
x1
M2
M4, M5
M4, M5
x4, M5
x4, x6
M3
M3
x3
x5, M5
x4, x7
x2
x2
M6
X3
x5, x6
x2
M6
x5, x7
x2
x3
x6
x8
x2
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上行法求解最小割集
基本方法：
从故障树的底事件开始,自下而
上逐层地进行事件集合运算。
工人疏 忽未用
2023/1/21
18
故障树分析
建树步骤
广泛收集并分析系统及其故障的有关资料； 选择顶事件； 建造故障树； 简化故障树。
分析步骤
建立故障树； 故障树定性分析 故障树定量分析 重要度分析 分析结论：薄弱环节 确定改进措施
准 备 工 作
选择 全理 的顶 事件
建 造 故 障 树
FMECA：单因素分析法，只能分析单个故障模式对 系统的影响。
FTA可分析多种故障因素（硬件、软件、环境、人为 因素等）的组合对系统的影响。
FMECA和FTA是工程中最有效的故障分析方法， FMECA是FTA的基础。
各工程领域广泛应用：核工业、航空、航天、机械、 电子、兵器、船舶、化工等。
2023/1/21
2
1
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观察员、驾驶员失误， 造成船体与冰山相撞
底事件
2023/1/21
4
电机故障树
开关
电源
M 电机
故障树方法详细讲解演示文稿
安全带设施 不起作用
1
工人失足 坠落
＋
身体重心在 船台外
1
安全带设施 不起作用
工作面 打滑
＋
安全带设施 的缺陷
未使用 安全带
工人身体 失去平衡
＋
＋
安全带 支撑物坏
安全 为移动 带坏 工作地
点而卸除
工人疏 忽未用
飞机因发动机故障 不能飞行
2/3
D 发动机A 故障
发动机B 故障
发动机C 故障
D
D
＋ 事件符号X7～X12 事件符号X13～X18
消除可靠性关键系统中的一阶最小割集，可消除 单点故障
可靠性关键系统不允许有单点故障，方法之一就是设 计时进行故障树分析，找出一阶最小割集，在其所在 的层次或更高的层次增加“与门”，并使“与门”尽 可能接近顶事件。
第18页，共27页。
最小割集的意义
最小割集可以指导系统的故障诊断和维修
如果系统某一故障模式发生了，则一定是该系统中与 其对应的某一个最小割集中的全部底事件全部发生了。 进行维修时，如果只修复某个故障部件，虽然能够使 系统恢复功能，但其可靠性水平还远未恢复。根据最 小割集的概念，只有修复同一最小割集中的所有部件 故障，才能恢复系统可靠性、安全性设计水平。
计算故障发生概率； 发生重大故障或事故后，FTA是故障调查的一种有效
手段，可以系统而全面地分析事故原因，为故障
“归零”提供支持； 指导故障诊断、改进使用和维修方案等。
第7页，共27页。
FTA特点
特点
是一种自上而下的图形演绎方法； 有很大的灵活性；
综合性：硬件、软件、环境、人素等； 主要用于安全性分析；
最小割集：若将路集中所含的底事件任意去掉一个 就不再成为路集了，这样的路集就是最小路集。
故障树分析全面 ppt课件
1. 故障树的建造
精益智造平台
建树步骤：
1) 掌握系统
包括系统的设计资料(如说明书、原理图、结构图)、试验资料 （试验报告、试验记录等）、使用维护资料以及用户信息等
2) 选择顶事件
顶事件的选取根据分析的目的不同，可分别考虑对系统技术性 能、可靠性和安全性、经济性等影响显著的故障事件。如 “飞机起落架放不下来”将直接危及飞机安全。当对起落架 进行安全性分析时，就可以选“起落架放不下来”这一顶事 件进行故障树分析
无法解决一个底事件对应多个故障现象（即故障树之间的 交叉）等问题。
故障树的构成是依照一定的人的认识和经验来构造的，如 果人的知识不完全或不准确，对故障系统的诊断就往往会 有纰漏。FTA是一种系统化的演绎方法，所以分析过程比较 繁琐，计算量很大，需要借助于计算机完成，在分析过程 中稍有疏忽，有可能漏过某一个后果严重的故障模式。
是一种图形演绎法，是故障事件在一定条件下的逻辑推理 方法，可针对某一故障事件，作层层追踪分析(自上而下)；
这种图形化的方法清楚易懂，使人们对所描述的事件之间 的逻辑关系一目了然，而且便于对各种事件之间复杂的逻 辑关系进行深入的定性和定量分析；
由于故障树将系统故障的各种可能因素联系起来，可有效 找出系统薄弱环节和系统的故障谱，在系统设计阶段有助 于判明系统的隐患和潜在故障，以便提高系统的可靠性；
1. 故障树的建造
精益智造平台
常用的建树方法为演绎法，从顶事件开始，由上而 下，逐级进行分析，即
1）分析顶事件发生的直接原因，将顶事件作为逻 辑门的输出事件，将所有引起顶事件发生的直接原 因作为输入事件，根据它们之间的逻辑关系用适当 的逻辑门连接起来
2）对每一个中间事件用同样方法，逐级向下分析， 直到所有的输入事件都不需要继续分析为止（此时 故障机理或概率分布都是已知的）
故障树分析法完整版.ppt
结构重要度排序。
4.事故树定量分析：
依据各基本事件的发生概率，求解顶上事件的发生概 率。在求出顶上事件概率的基础上，求解各基本事件
的概率重要度及临界重要度。
5.制定安全对策：
依据上述分析结果及安全投入的可能，寻求降低事故 概率的最佳方案，以便达到预定概率目标的要求。
课件
事 故 树 分 析 流 程 图
1.最小割集 1)最小割集的概念
割集：导致顶上事件发生的基本事件的集合，也就是 说，事故树中，一组基本事件能够引起顶上事件发生， 这组基本事件就称为割集。
最小割集：导致顶上事件发生的最低限度的基本事件 的集合。
2)最小割集的求法 布尔代数化简法
逻辑（布尔）代数的一般知识课件
•一、逻辑代数的一般知识 •1.逻辑值和逻辑变量
0+1=1
若B恒等于“0” A+0=0
1+0=1
1+1=1
• 2）逻辑与（逻辑乘） “－”或“∩”
Z=A·B或（或A×B、AB、A∩B）
0·0=0 如果B恒等于“0” A·0=0
0·1=0
若B恒等于“1” A·1=A
1·0=0
1·1=1
• 逻辑非
课件
• 设A是任何一个逻辑变量，逻辑变量A的逻辑非 确定另一个逻辑变量Z
课件
常用事件及其符号
课件
常用逻辑门及其符号
事故树分析法课件
建造事故树时的注意事项：
课件
事故树反映出系统故障的内在联系和逻辑关系，
同时能使人一幕了然，形象地掌握这种联系与关系， 并据此进行正确的分析。
1.熟悉分析系统：建造事故树由全面熟悉开始。必 须从功能的联系入手，充分了解与人员有关的功能，
故障树分析全面演示文稿
显的逻辑多余门
第三十一页，共96页。
4. 故障树的简化和模块分解
布尔代数常用规则
第三十二页，共96页。
4. 故障树的简化和模块分解
第三十三页，共96页。
4. 故障树的简化和模块分解
故障树的模块分解
模块：故障树中至少两个底事件的集合，向上可到达同一逻辑 门，而且必须通过此门才能到达顶事件 按模块的定义，找出故障树中尽可能大的模块 每个模块构成一个模块子树，可单独地进行定性分析和定 量分析 对每个模块子树用一个等效的虚设底事件来代替，将顶事件与 各模块之间的关系，转换为顶事件与底事件之间的关系，从而 使原故障树得以简化
3. 故障树的规范化
在对故障树进行分析之前应首先对故障树进行规范化 处理，使之成为规范化故障树，以便进行定性和定量 分析
规范化故障树是指仅含有“顶事件、中间事件、基 本事件” 三类事件，以及“与”、“或”、“非” 三种逻辑门的故障树
为此需要对故障树中的特殊事件和特殊逻辑门进行 处理和变换
第二十四页，共96页。
5) 用直接事件代替间接事件
使事件具有明确的定义且便于进一步向下发展
6) 重视共因事件
共同的故障原因会引起不同的部件故障甚至不同的系统故 障
共因事件对系统故障发生概率影响很大，故建树时必须妥善处 理共因事件
若某个故障事件是共因事件，则对故障树的不同分支中出现该事 件必须使用同一事件符号
第二十三页，共96页。
A B 1 B 2 B 3 B n
或门 当输入事件中至少有一个发生时，输出事件A发生，
称为事件并
A
用逻辑“或门”描述，逻辑表达式为
B1 Bn
A B 1 B 2 B 3 B n
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四、常用逻辑门及其符号
符号
说
明
与门 Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件，A为门的输出事件 A Bi同时发生时，A必然发生，这种逻辑关系称为事件 交 B1 Bn 用逻辑“与门”描述，逻辑表达式为 A B 1 B 2 B 3 B n
或门 当输入事件中至少有一个发生时，输出事件A发生， 称为事件并
安全带设施 不起作用
1
工人失足 坠落
＋
身体重心在 船台外
1
安全带设施 不起作用
工作面 打滑
＋
安全带设施 的缺陷
未使用 安全带
这种图形化的方法清楚易懂，使人们对所描述的事件之间 的逻辑关系一目了然，而且便于对各种事件之间复杂的逻 辑关系进行深入的定性和定量分析；
由于故障树将系统故障的各种可能因素联系起来，可有效 找出系统薄弱环节和系统的故障谱，在系统设计阶段有助 于判明系统的隐患和潜在故障，以便提高系统的可靠性；
故障树可作为管理和维修人员的一个形象的管理、维修指 南，可用于培训使用、维修和管理人员，可用来制订维修 计划和检修排故方案
一、概述
如某电机工作原理图
电路开关合上后马达不转
开关
电源
电机 (马达)
马达 故障
由图可知：故障树主要由事件和 逻辑门构成，图中的事件用来描 述系统或元部件的故障状态，逻 辑门把事件联系起来，表示事件 之间的逻辑因果关系
开关合上后无电源
电源 故障
线路 故障
一、概述
FTA的特点：
是一种图形演绎法，是故障事件在一定条件下的逻辑推理 方法，可针对某一故障事件，作层层追踪分析(自上而下)；
符号
说明
开关事件：
已经发生或必将要发生的特殊事件
条件事件：
描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件
入三角形：
位于故障树的底部，表示树的A部分分支在另外地方。
出三角形：位于故障树的顶部，表示树A是在另外部分绘制
A
号
符号 (a) (b)
A
A
(a) (b)
A
A
说
明
相同转移符号（A是子树代号，用字母数字表 示）：
（a）表示“下面转到以字母数字为代号所指的地 方去” （b）表示“由具有相同字母数字的符号处转移到 这里来”
相似转移符号（A同上）：
（a）表示“下面转到以字母数字为代号所指结构 相似而事件标号不同的子树去”，不同事件标号在 △旁注明 （b）表示“下面转到以字母数字为代号所指结构 相似而事件标号不同的子树去”，不同事件标号在 △旁注明
一、概述
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。既可用 于定性分析又可定量分析。
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。两者均称为事件。
故障树是一种为研究系统某功能故障而建立的 一种倒树状的逻辑因果关系图
A 用逻辑“或门”描述，逻辑表达式为
B1 Bn
A B 1 B 2 B 3 B n
四、常用逻辑门及其符号
符号
A
r/n
B1
Bn
A
r/n B1Bi Bn
说明
表决门：
n个输入中至少有r个发生，则输出事件发生；否则输 出事件不发生。
A
B1
B2
A
+
不同时发生
B1 B2
异或门：
输入事件B1，B2中任何一个发生都可引起输出事件A 发生，但B1，B2不能同时发生。相应的逻辑代数表达 式为
a) 故障树的简化 b) 求最小割集
(4) 故障树的定量分析
a) 求顶事件的发生概率 b) 重要度分析
(5) 确定设计上的薄弱环节（找出问题所在） (6)采取措施，提高产品的可靠性和安全性
三、常用事件及其符号
符号
底 事 件
顶事件
中间事件
说
明
元、部件在设计的运行条件下发生的随机故障事件， 故障分布已知
故障树的构成是依照一定的人的认识和经验来构造的，如 果人的知识不完全或不准确，对故障系统的诊断就往往会 有纰漏。FTA是一种系统化的演绎方法，所以分析过程比较 繁琐，计算量很大，需要借助于计算机完成，在分析过程 中稍有疏忽，有可能漏过某一个后果严重的故障模式。
二、故障树分析的一般步骤
(1) 选择顶事件。据工程实际需要选择合理的顶事件 (2) 建立故障树 (3) 故障树的定性分析
B
高空坠落死亡 条件禁 门
脚手架上坠落
*
高度和地面的状态 X8
安全带不起作用 +
不慎坠落 +
身体重心超出脚手架 X7
机械破坏 +
没使用安全带 +
在脚手架上滑 倒 X5
身体失去平衡 X6
支撑破坏 X1
安全带破 坏 X2
因走动而 取下 X3
忘记戴用 X4
★ 故障树示例
工人坠落 死亡
工人坠落
·
工作高度超过XX米， 下方无阻挡门
一、概述
FTA的不足：
无法解决顶事件和底事件的发生概率不确定（模糊概率） 问题，故障树分析法要求系统的底事件和顶事件是一个确 定性事件，即要么发生故障要么正常，这样才能确定顶事 件是否处于正常状态。然而对于非确定性的模糊事件构成 的故障树，用传统的故障树分析法就显得无能为力了。
无法解决一个底事件对应多个故障现象（即故障树之间的 交叉）等问题。
故障树分析全面演示文稿
一、概述
定义：
故障树分析法（Fault Tree Analysis,FTA）是在系 统设计过程中，通过对可能造成系统失败的各种 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， 以计算系统失效概率，采取相应的措施，以提高 系统可靠性的一种设计分析方法。广泛应用于一 些重大军事装备研制和宇航、电子、化工等行业 的安全分析中。
A B 1 B 2 B 1 B 2
四、常用逻辑门及其符号
符号
说明
A
禁门：
仅当“禁门打开条件”发生时，输入事件B发生才
禁门打开条件
导致输出事件A发生；
B
打开条件写入方框内。
顺序与门：
A
顺序条件
仅当输入事件B按规定的“顺序条件”发生时，输
B
出事件A才发生。
A
非 门：
输出事件A是输入事件B的逆事件。
实线圆——硬件故障 虚线圆——人为故障
未探明事件
表示该事件可能发生，但是概率较小，可以勿需 再进一步分析的故障事件，在故障树定性、定量分 析中一般可以忽略不计。
人们不希望发生的显著影响系统技术性 能、经济性、可靠性和安全性的故障事 件。
包括故障树中除底事件及顶事件之外的 所有事件
三、常用事件及其符号