基于故障树的故障诊断精品PPT课件
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《故障树分析》课件
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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。
可靠性技术应用 -- 故障树分析方法讲义-- PPT
![可靠性技术应用 -- 故障树分析方法讲义-- PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/c52d274ea8956bec0975e3e4.png)
泰坦尼克海难
顶事件
Titanic号船体沉没, 船上2224人中1513人丧生
与 门
海难后果
逻辑门
距其仅20海里的 California号无线电 通讯设备处于关闭状 态,无法收到求救信 号,不能及时救援
中间事件
船上的救生设备不足 (救生艇只能容纳 1178人),使大多数 落水者被冻死
船体断裂 4
与 门
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其它部件 故障,才能恢复系统可靠性、安全性设计水平。
2014-1-18
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。
2014-1-18
最小割集的意义(续)
最小割集可以指导系统的故障诊断和维修
FTA的原则
为保证分析工作的及时性,应在设计阶段早期开始分 析工作,并在各个研制阶段都要迭代进行,以反映设 计、工艺上的变化; 贯彻“谁设计、谁分析”的原则。故障树应由设计人 员在FMEA的基础上建立;可靠性专业人员协助、指 导,并由有关人员审查,以保证故障树逻辑关系的正 确性。 对分析结果进行跟踪管理,以验证分析结果的正确性 和改建措施的有效性; 应该首先开展FME(C)A工作,针对其中发现的系统重 大故障后果进行FTA。应通过FMEA找出影响安全及 任务成功的关键故障模式(即严酷度I、II类的故障模 式)作为顶事件,建立故障树进行多因素分析,找出 各种故障模式组合,为改进设计提供依据。
故障模式_效应及危害性分析故障树分析 ppt课件
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8
概述
• 失效树分析,是把系统不希望发生的失
效状态作为失效分析的目标,这一目标
在失效树分析中定义为“ 顶事件”。在
分析中要求寻找出导致这一失效发生的
所有可能的直接原因,这些原因在失效
树分析中称之为“ 中间事件”。再跟踪
追迹找出导致每一个中间事件发生的所
有可能的原因,顺序渐进,直至追踪到
对被分析对象来说是一种基本原因为止。
• 这种分析方法能对被研究对象具体指明单元可 能发生的失效模式(例如,对电路来说,是发 生开路失效或短路失效,饱和阻塞,还是参数 漂移等)、产生的效应和后果,因而有助于获 得供改进可靠性用的具体工程方案。
5
• FMECA是在FMEA基础上扩展出来的, 它是FMA(故障模式分析)、FEA(失效 影响分析)、FCA(失效后果分析)三种方 法的总称。它使定性分析的FMEA增加 了定量分析的特点。
13
故障模式、效应与危害度分析 (FMECA) 的一般方法
14
通过失效模式、效应及危害度 分析可以做到
• 鉴别出被分析单元会导致的不可接受或非常严 重的失效,确定可能会对预期或所需运行情况 造成致命影响的失效模式,并列出由此而引起 的从属失效;
• 决定需另选的元器件、零部件和整件; • 保证能识别各种检测手段引起的失效模式; • 选择预防或正确维护要点,制定故障检修指南,
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
4
概述
FMEA、FMECA
• 失效模式、影响与危害分析(FMECA),或失 效模式与效应分析(FMEA),是一种可靠性 分析技术,在工程设计(可以是整个的也可以 是局部的)完成后供检查和分析设计图纸(就 电子设备来说,是对电路的设计图纸)用。
概述
• 失效树分析,是把系统不希望发生的失
效状态作为失效分析的目标,这一目标
在失效树分析中定义为“ 顶事件”。在
分析中要求寻找出导致这一失效发生的
所有可能的直接原因,这些原因在失效
树分析中称之为“ 中间事件”。再跟踪
追迹找出导致每一个中间事件发生的所
有可能的原因,顺序渐进,直至追踪到
对被分析对象来说是一种基本原因为止。
• 这种分析方法能对被研究对象具体指明单元可 能发生的失效模式(例如,对电路来说,是发 生开路失效或短路失效,饱和阻塞,还是参数 漂移等)、产生的效应和后果,因而有助于获 得供改进可靠性用的具体工程方案。
5
• FMECA是在FMEA基础上扩展出来的, 它是FMA(故障模式分析)、FEA(失效 影响分析)、FCA(失效后果分析)三种方 法的总称。它使定性分析的FMEA增加 了定量分析的特点。
13
故障模式、效应与危害度分析 (FMECA) 的一般方法
14
通过失效模式、效应及危害度 分析可以做到
• 鉴别出被分析单元会导致的不可接受或非常严 重的失效,确定可能会对预期或所需运行情况 造成致命影响的失效模式,并列出由此而引起 的从属失效;
• 决定需另选的元器件、零部件和整件; • 保证能识别各种检测手段引起的失效模式; • 选择预防或正确维护要点,制定故障检修指南,
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
4
概述
FMEA、FMECA
• 失效模式、影响与危害分析(FMECA),或失 效模式与效应分析(FMEA),是一种可靠性 分析技术,在工程设计(可以是整个的也可以 是局部的)完成后供检查和分析设计图纸(就 电子设备来说,是对电路的设计图纸)用。
故障树分析法PPT课件
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它可作定性评价,也可定量计算系统的故障概率及可靠 性,为改善评价系统安全性和可靠性提供定量分析依据。
它是图形化的技术资料,具有直观性。
第1页/共47页
二、事故树分析程序
1.准备阶段
➢确定所要分析的系统。合理地处理好所要分析系统与外 界环境及其边界条件,所分析系统的范围、明确影响系 统安全的主要因素。
的表达式,F即F的A 对B偶 C式,D记作F’。
3.反演规则:就是求任意一个函数F的反(F’)的规则
F ( A B) (C D )
第17页/共47页
事故树示意图
事故树等效图
例:化简上面事故树示意图,作出等效图,并求出顶上事件发生的概率。
设
顶q 3上=事0 .件1 ,为求T ,顶中上间事事件件的为发M生i 概,
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。
第3页/共47页
事 故 树 分 析 流 程 图
第4页/共47页
常用事件及其符号
第5页/共47页
常用逻辑门及其符号
第6页/共47页
事故树分析法
第7页/共47页
建造事故树时的注意事项: 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,掌握使用阶段的划分等与任务有关的功能,包括现有的冗余 功能以及安全、保护功能等。 此外,使用、维修状况也要考虑周全。这就要求广泛地收集有关系统的设计、运 行、流程图、设备技术规范等技术文件及资料,并进行深入细致的分析研究。
每个基本事件积累其得分,按其得分多少,排出结构重要度的顺序。 例:某事故树最小割集:K1={x5,x6,x7,x8}; K2={x3,x4}; K3={x1}; K4={x2},试确定 各基本事件的结构重要度。
它是图形化的技术资料,具有直观性。
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二、事故树分析程序
1.准备阶段
➢确定所要分析的系统。合理地处理好所要分析系统与外 界环境及其边界条件,所分析系统的范围、明确影响系 统安全的主要因素。
的表达式,F即F的A 对B偶 C式,D记作F’。
3.反演规则:就是求任意一个函数F的反(F’)的规则
F ( A B) (C D )
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事故树示意图
事故树等效图
例:化简上面事故树示意图,作出等效图,并求出顶上事件发生的概率。
设
顶q 3上=事0 .件1 ,为求T ,顶中上间事事件件的为发M生i 概,
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。
第3页/共47页
事 故 树 分 析 流 程 图
第4页/共47页
常用事件及其符号
第5页/共47页
常用逻辑门及其符号
第6页/共47页
事故树分析法
第7页/共47页
建造事故树时的注意事项: 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,掌握使用阶段的划分等与任务有关的功能,包括现有的冗余 功能以及安全、保护功能等。 此外,使用、维修状况也要考虑周全。这就要求广泛地收集有关系统的设计、运 行、流程图、设备技术规范等技术文件及资料,并进行深入细致的分析研究。
每个基本事件积累其得分,按其得分多少,排出结构重要度的顺序。 例:某事故树最小割集:K1={x5,x6,x7,x8}; K2={x3,x4}; K3={x1}; K4={x2},试确定 各基本事件的结构重要度。
故障诊断方法演示文稿ppt正式完整版
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故障诊断方法课件演示文稿
故障诊断方法的分类
•故障诊断方法分为: (1)基于解析模型的方法 (2)基于知识的方法 (3)基于信号处理的方法
故障诊断方法分类
式中:
表示可能发生故障的集合,n为故障总数;
。
另外,对特征元素的选择也有一定的要求,如果选择不合理,诊断精度会下降,甚至诊断失败。
知识库是专家领域知识的集合。
• 人机接口:人与专家系统打交道的桥梁和窗口,是人机信息的交接点。 • 推理机:根据获取的信息综合运用各种规则进行故障诊断,输出诊断
结果。是专家系统的组织控制结构。
专家系统故障诊断局限性
• 依赖于专家的领域知识获取,而知识获取 被公认为专家系统研究开发中的瓶颈问题。
• 另外,在自适应学习,学习能力及实时性 方面也都存在不同程度的局限。
• 求解关系矩阵方程Y=XR,得到待检状态的故障向量Y,再根据一定的判断原则, 如最大隶属度原则,阙值原则或择近原则等,得到诊断结果。
模糊故障诊断的特点及局限性
• 构造隶属函数是实现模糊故障的前提,但 是由于隶属函数是人为构造的,含有一定 的主观因素;另外,对特征元素的选择也 有一定的要求,如果选择不合理,诊断精 度会下降,甚至诊断失败。
神经网络故障诊断的局限性
而是信度函数值阙值原则;
基于信号处理的方法
(3)基于信号处理的方法 (1)逻辑推理诊断法:从上而下的测试方法,从故障数顶事件开始,先测试最初的中间事件,根据中间事件测试结果判断测试下一级 中间事件,直到测试底事件,搜寻到故障原因及部位。 即X属于故障模式 规则库则存放一组组规则,反映系统的因果关系,用来故障推理。 二是同一信号形成了不同的特征信息;
网络分类器:常用于故障诊断分类的神经网络有:BP网络、双向联想记忆(BAM)网络、自适应共振理论(ART)、B样条网络等。
故障诊断方法的分类
•故障诊断方法分为: (1)基于解析模型的方法 (2)基于知识的方法 (3)基于信号处理的方法
故障诊断方法分类
式中:
表示可能发生故障的集合,n为故障总数;
。
另外,对特征元素的选择也有一定的要求,如果选择不合理,诊断精度会下降,甚至诊断失败。
知识库是专家领域知识的集合。
• 人机接口:人与专家系统打交道的桥梁和窗口,是人机信息的交接点。 • 推理机:根据获取的信息综合运用各种规则进行故障诊断,输出诊断
结果。是专家系统的组织控制结构。
专家系统故障诊断局限性
• 依赖于专家的领域知识获取,而知识获取 被公认为专家系统研究开发中的瓶颈问题。
• 另外,在自适应学习,学习能力及实时性 方面也都存在不同程度的局限。
• 求解关系矩阵方程Y=XR,得到待检状态的故障向量Y,再根据一定的判断原则, 如最大隶属度原则,阙值原则或择近原则等,得到诊断结果。
模糊故障诊断的特点及局限性
• 构造隶属函数是实现模糊故障的前提,但 是由于隶属函数是人为构造的,含有一定 的主观因素;另外,对特征元素的选择也 有一定的要求,如果选择不合理,诊断精 度会下降,甚至诊断失败。
神经网络故障诊断的局限性
而是信度函数值阙值原则;
基于信号处理的方法
(3)基于信号处理的方法 (1)逻辑推理诊断法:从上而下的测试方法,从故障数顶事件开始,先测试最初的中间事件,根据中间事件测试结果判断测试下一级 中间事件,直到测试底事件,搜寻到故障原因及部位。 即X属于故障模式 规则库则存放一组组规则,反映系统的因果关系,用来故障推理。 二是同一信号形成了不同的特征信息;
网络分类器:常用于故障诊断分类的神经网络有:BP网络、双向联想记忆(BAM)网络、自适应共振理论(ART)、B样条网络等。
故障树分析全面 ppt课件
![故障树分析全面 ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/82d5888f3169a4517623a32a.png)
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
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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,
故障树分析培训(精品资料)PPT
![故障树分析培训(精品资料)PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/4d44c13176a20029bc642dad.png)
④ 等幂律 A+A=A A ·A=A
⑤ 吸收律 A+A ·B=A A ·〔A+B〕=A
⑥ 互补律 A+A´=1 A ·A´=0
⑦ 对合律 〔A´〕´=A ⑧ 德·莫根律 〔A+B〕´=A´·B´
〔A ·B〕´=A´+B´
练习1:写出如下事故树的结构函数
T
·
A
B
+
+
X1
C
X3
X4
·
X2
X3
练习2:写出如下事故树的结构函数
二、事故树的数学〔X1+X2)·X1·X3
1 表示单元i 6、进行布尔等幂、吸收运算,求得最小割集
美国贝尔 实验室——维森〔〕〔创立〕
发生(即元、部件故障)
各根本领件发生概率分别为:q1 ,q2 ,…,q4 ,求顶上事件发生概率。
叶片雷击断裂M1、叶片强度不(足Mi=2(1达,到2断,…裂极,n限))
a
限制门,表示B事件发生〔输 入〕且满足条件a时,A事件 才能发生〔输出〕。
• 转移符号
转入符号,表示在别处的局部树,由该处 转入〔在三角形内标出从何处转入〕;
转出符号,表示这局部树由此处转移至他 处〔在三角形内标出向何处转移〕。
2、事故树的建造方法
顶上事件
中间事件
基本事件
直接原因事件可以从以下三个方面考虑: 机械〔电器〕设备故障或损坏; 人的过失〔操作、管理、指挥〕; 环境不良。
练习2:化简该事故树,并做出等效图
F=〔X1+X2·X3) ·〔X4+X1·(X2+X4)) = 〔X1+X2·X3) ·〔X4+X1·X2+X1·X4) = 〔X1+X2·X3) ·〔X4+X1·X2)
故障树分析PPT幻灯片课件
![故障树分析PPT幻灯片课件](https://img.taocdn.com/s3/m/cb196343192e45361066f5a5.png)
8
FTA目的
目的
帮助判明可能发生的故障模式和原因; 发现可靠性和安全性薄弱环节,采取改进措
施,以提高产品可靠性和安全性; 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。
建造故 障树
故障树定性分析 故障树的简化 求最小割集 最小割集定性比较
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 品的可靠
性
FTA分析程序
4
概述
FTA与FMECA的区别与联系
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。
6
举例说明:Titanic海难事故
顶事件
逻辑门
距其仅20海里的 California号无线电通 讯设备处于关闭状态, 无法收到求救信号,
不能及时救援
Titanic号船体沉没,船上 2/3人员死亡
与门
船体断裂
3
4
与门
船体钢材不适应海水 低温环境,造成船体
裂纹
1
2
Titanic号沉船灾难故障树示例
海难后果
序号 符号 名称
说明
Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件,A为门的输出事件
Bi同时发生时,A必然发生,这种逻辑关系称为事
A
件交
1
B1 Bn 与门 用逻辑“与门”描述,逻辑表达式为
AB 1
B2
B3
Bn
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
FTA目的
目的
帮助判明可能发生的故障模式和原因; 发现可靠性和安全性薄弱环节,采取改进措
施,以提高产品可靠性和安全性; 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。
建造故 障树
故障树定性分析 故障树的简化 求最小割集 最小割集定性比较
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 品的可靠
性
FTA分析程序
4
概述
FTA与FMECA的区别与联系
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。
6
举例说明:Titanic海难事故
顶事件
逻辑门
距其仅20海里的 California号无线电通 讯设备处于关闭状态, 无法收到求救信号,
不能及时救援
Titanic号船体沉没,船上 2/3人员死亡
与门
船体断裂
3
4
与门
船体钢材不适应海水 低温环境,造成船体
裂纹
1
2
Titanic号沉船灾难故障树示例
海难后果
序号 符号 名称
说明
Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件,A为门的输出事件
Bi同时发生时,A必然发生,这种逻辑关系称为事
A
件交
1
B1 Bn 与门 用逻辑“与门”描述,逻辑表达式为
AB 1
B2
B3
Bn
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
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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。
根据该船的内部结构及功能关系以及 故障诊断的流程,建立如图2所示的故 障树模型。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
式中: 为顶g(t)事件的发生概率,即系统的不可靠
度; 为单Qi(元t) 的失效概率,则
为当且仅当单元失 g(t) Qi (t)
效时系统失效的概率; 为单元触g发(t)Q系i(t) 统失效的 Qi (t)
概率,其值越大,说明由单元触发系统失效的可
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
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
而故障判明效时比:关键重要度与平均故障检 测时间的比值
Ricr (t) Iicr (t) MTTDi
按从大到小的顺序来确定故障诊断先后次序 以最小的时间代价换取最佳诊断效果所以这是
最优的方案。
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。 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。
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。
总的来说,三种求法都可应用,而以第三种算 法最为简单,较为普遍采用。
三、基于故障树的电力系统失电故障诊断
故障树分析法基本步骤:
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。
➢ 故障树分析法 ➢ 最小割集的求法 ➢ 基于故障树的电力系统失电故障诊断
一、故障树分析法
故障树 故障树也称为事故树,是一种描述事故因果
关系的有方向的“树”,是安全系统的重要分 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。
故障树分析法
故障树分析法(FTA)又叫因果树分法.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。
X1又·根X2据,A即+A·B=A,则X1·X2+X1·X2·X3=
得到三个最小割集{X1,X2},{ X4,X5},{ X4,X6}。
事故树等效图
2.结构法
理论根据是:事故树的结构完全可以用最小割 集来表示。
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。
二、最小割集的求法
以左图为例介绍: 1行列法 2结构法 3布尔代数化简法
1.行列法
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:
以此类推: 即:
下面对这四组集合用布尔代数化简, 即 根据A·A=A,则X1·X1=X1,X4·X4=X4,
障,对该单元作快速修复或更换,就可使系统恢
复正常工作.
平均故障检测时间MTTD:
k
k
MTTDi ijMTTDij
ij
j 1
j 1
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.
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。
故障电力 系统失电故障,现要在最短时间内排 除故障,试确定故障诊断程序.
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或 者平均故障检测时间加以排序来实现.
关键重要度: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:
I
cr i
(t)
lim
Qi (t)0
g(t) Qi (t) g(t) Qi (t) Qi (t) g(t) Qi (t) g(t)