基于故障树与案例相结合的故障诊断方法
一种基于故障树和案例推理的故障诊断模型
一种基于故障树和案例推理的故障诊断模型作者：郜斐林元赵锋锐来源：《电子技术与软件工程》2015年第16期摘要本文分析了航天器有效载荷在轨故障的分类，以及不同故障的处理方法，研究了基于知识的各种诊断方法的优点和不足。
根据航天器在轨管理监视需求，提出了一种基于故障树和案例推理相结合的混合诊断模型，并介绍了诊断知识构建方法和推理流程。
【关键词】航天器有效载荷故障诊断1 引言随着我国航天事业的迅速发展，多种携带不同类型载荷的航天器成功在轨运行，在气象环境监测、国土资源普查等方面发挥着重要作用。
一旦航天器有效载荷出现故障，将会造成巨大损失，因此及时发现其在运行过程中出现的故障情况，是非常有必要的。
2 航天器故障分类航天器在轨工作状态监视主要分为两种方式：遥感数据和遥测数据。
遥感数据是航天器有效载荷的工作目的，对其进行分析可以间接发现部分的载荷故障；而遥测数据则直接全面地反映了是航天器各分系统工作状况，因此一直以来，遥测数据都是航天器工作状态监视的一个重要输入。
从对遥测数据进行分析的角度，航天器故障可分为以下三种：单点故障、组合故障、时态故障。
单点故障是指对单个遥测参数进行判断即可确定的故障，无需其它的辅助信息；组合故障是指需要对多个有逻辑关系的遥测参数进行组合判断才能确定的故障，这种故障比较复杂，一般需要通过领域专家会诊才推出故障原因；时态故障是指对多个既有逻辑关系又有时间关系的遥测参数进行综合判断才能确定的故障，这类故障更为复杂，还需要结合相关遥测参数的变化情况才能推出结果。
对于单点故障，由于只需要进行简单的阈值判断，因此传统的遥测处理方法已经可以实现对其快速准确的报警。
对于组合故障和时态故障，传统的做法是由汇集航天器研制方各部件专家会诊，通过大量的人工分析给出诊断结论。
但这种做法已经无法满足信息化的发展要求，为了解决后两种故障诊断的效率问题，可在航天器故障诊断中引入基于知识的故障诊断方法。
3 基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法将综合应用了专家经验和人工智能技术，将专家经验抽象成诊断知识，并通过计算机程序设计实现复杂故障的自动诊断。
基于故障树的故障诊断
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。
故障树分析案例
故障树分析案例故障树分析是一种用于系统故障诊断的定性和定量方法。
它通过将系统故障的各种可能原因进行逻辑组合，形成一颗逻辑树来分析系统故障的发生机理。
接下来，我们将通过一个故障树分析案例来详细介绍这一方法的应用。
案例背景：某公司的生产线出现了频繁的故障，导致生产效率大幅下降，给公司带来了严重的经济损失。
经过初步调查发现，故障的原因可能涉及设备故障、人为操作失误、供电异常等多个方面。
为了全面分析问题，我们决定采用故障树分析方法来找出故障的根本原因。
故障树分析步骤：1. 确定故障事件，首先，我们需要明确故障事件，即生产线频繁故障的具体表现。
比如设备停机、产品质量不合格等。
2. 确定顶事件，在确定了故障事件后，我们需要确定顶事件，即导致故障发生的最终原因。
比如设备停机可能是由设备故障、供电异常、操作失误等多种原因导致。
3. 构建故障树，在确定了顶事件后，我们开始构建故障树。
将导致顶事件发生的各种可能原因进行逻辑组合，形成一颗逻辑树。
比如设备故障可能由零部件损坏、设备老化、维护不当等多种原因组成。
4. 分析故障树，分析故障树的各个分支，确定各个事件之间的逻辑关系。
找出导致顶事件发生的最可能原因。
案例分析：通过以上步骤，我们对生产线频繁故障的原因进行了故障树分析。
最终，我们发现设备故障、供电异常、操作失误等因素都可能导致生产线故障。
而在设备故障这一分支下，又包括了零部件损坏、设备老化、维护不当等多种可能原因。
通过分析各个分支，我们找出了导致故障发生的最可能原因，为后续的故障排除工作提供了重要依据。
总结：故障树分析是一种系统的故障诊断方法，能够帮助我们全面、深入地分析系统故障的根本原因。
通过本案例的分析，我们不仅找出了导致生产线频繁故障的可能原因，还为后续的故障排除工作提供了重要依据。
因此，故障树分析在实际工程中具有重要的应用价值，希望大家能够充分利用这一方法，提高系统故障诊断的效率和准确性。
基于故障树分析法的某型推土机液压传动系统故障诊断
（ Ｔ 等 。 障树分 析方 法 是 从 逻辑 上对 零部 件 与 高 ， Ｆ Ａ） 故 可造成 液 压 系统 的密 封件在 短 期 内失效 ， 造成 也会 复 杂 系 统 或 装 置 的 相 互 关 系 进 行 定性 分 析及 定 量 分 液 压油 氧化 变质 ， 至造 成有 些部件 变形损 坏 。 压传 甚 液
制线 ， 开机调 试。
（） ３ 测量 原燃 烧器 安 装 中心高度 ， 据 燃烧 炉膛 根
及 支架高度 ， 做好支架基 础。 部分 所需尺寸， 并且 对烘干筒 出料 端 叶片旋 转定 向尺寸
１ ０ Ｃ Ｔ ２ １ ．４ Ｍ Ｍ ０ ００ ０
收稿 日期： ００ ０－８ ２ １． １ ２
产生传动 油的外漏 内泄 。 本文 以油 温过高 作为故 障的顶 ２１ 结构 函数 ．
１ 故障树构建 ． ２
也便于在计算 机上 进行故 障的诊断与处 以油 温过 高为 第一级 故 障事 件 逐 级分析 引起 油 温 方法 进行 运算 ， 过高 的原 因有： ①变速 器故 障， 因为该 型 推土机 的变 矩 理 。 求得 液压传动系统 的结构 函数 如下所示 。 器、 速器 和后 桥箱 用油是 相通 的 ， 速 器有 故 障会引 变 变
来诊 断液压传动系统油温 过高 的故 障问题。 系统故 障树 的建立 ， 从 到故障树的定性 和定量分析， 全面分析 了该系统的 故障原因以及关键危 害点， 出了故 障树 的结构函数以及各类重要度参数 ， 得 解决了此类故障诊断难的问题 。 关键词 ： 故障树分析 液压 系统 油温
基于故障树分析法的DCT典型故障分析
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。
基于故障树的数控机床故障诊断系统
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。
故障树法在电梯安全评价中的应用
故障树法在电梯安全评价中的应用摘要：为了保证电梯系统的安全稳定运行和故障的精确定位，本文以一起电梯作业人员进入轿顶发生的电梯剪切事故为案例，分析故障树法在电梯安全评价中的应用。
关键词：电梯；故障树法；评价；剪切；溜车随着社会的快速发展，电梯已成为当代生活、生产中必不可少的立体运输工具，由于电梯的使用范围极广，与人们的日常生活和安全保障息息相关，电梯能否长期安全稳定的运行已然成为人们的聚焦点。
一、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．把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。
汽车故障诊断与典型案例分析
汽车故障诊断与典型案例分析汽车发动机故障树汽车自动变速器故障树第一章发动机燃油喷射系统故障分析第一节喷油脉宽方面的故障分析一、基本喷油脉宽控制的故障分析二、基本喷油脉宽控制方面的案例分析案例1传感器型号不对，更换空气流量传感器之后出现油耗升高、怠速不稳的现象案例2节气门位置传感器滑线电阻磨损，发动机怠速不稳、转速忽高忽低案例3热线式空气流量传感器被污染，导致加速无力案例4节气门位置传感器滑线电阻磨损，发动机怠速忽高忽低，低速行驶时偶尔有窜动现象案例5进气歧管压力传感器真空管堵塞，冷车起动正常，热车时起动困难三、进气温度传感器和冷却液温度传感器对喷油脉宽的影响四、调节喷油脉宽方面的案例分析案例1进气温度传感器断路或接地线接触不良造成起动困难案例2冷却液温度传感器短路造成发动机无法起动案例3发动机初次起动后立即熄火，重新起动时可正常起动，不再熄火，连续起动后立即熄火案例4更换空气滤清器滤芯后汽车没有高速，自动变速器没有超速挡案例5进气歧管压力传感器真空管堵塞导致热机起动困难五、上游氧传感器修正喷油脉宽的控制故障分析六、上游氧传感器控制方面的案例分析案例1加热器损坏造成怠速发抖，加速不良案例2传感器断路，出现怠速游车案例3信号电压明显偏低，排气管却冒黑烟案例4信号电压高，排气管冒黑烟，温控风扇不转七、混合气过稀的原因分析八、混合气过浓的原因分析第二节电子节气门的组成、作用、故障分析一、电子节气门的组成、作用及失效保护二、电子节气门污染的危害及清洗方法三、电子节气门系统使用时的注意事项四、电子节气门系统常见故障的案例分析案例1EPC故障灯频繁亮启，车子严重抖动或行驶申突然熄火案例2电子节气门故障灯突然被点亮，同时加速踏板有踏空的感觉案例3发动机怠速不稳、加速不良、加速踏板发沉，严重时会出现怠速熄火案例4发动机起动正常，怠速抖动，中高速时运转平稳”五、电子节气门的重新设定六、行驶中的异常故障分析第三节燃油压力的控制一、燃油系统的组成、作用和检测二、缸内直喷技术三、燃油系统案例分析案例1残压过低造成发动机热车起动困难案例2喷油器堵塞造成热车起动困难¨【一句话介绍】【故障一点通】【诊断小窍门】第二章发动机点火系统故障分析第一节凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器故障分析一、点火系统的组成和作用二、凸轮轴位置传感器故障分析三、曲轴位置传感器故障分析第二节点火能量方面的故障分析一、点火线圈和点火模块的检测二、击穿电压过低的故障分析三、击穿电压过高的故障分析四、发动机无法起动的故障分析五、发动机起动困难的故障分析六、发动机加速不良的故障分析七、交流发电动机故障导致电磁干扰引发的故障第三节点火系统典型案例分析案例1两根高压线漏电，发动机怠速不稳，加速发抖，并伴有回火现象案例2点火继电器的触点烧蚀，冷车时行驶正常，热车后突然熄火案例3部分点火线圈短路，使发动机起动困难，加速无力，排气管冒黑烟……第三章发动机怠速控制系统故障分析第四章发动机排放控制系统和OBDⅡ系统故障分析第五章自动变速器、无级变速器和双离合器变速器故障分析第六章电控悬架系统和电控转向系统故障分析第七章制动防滑控制系统故障分析第八章车身电器故障分析。
故障树与案例推理在数控机床故障诊断专家系统中的应用研究
收稿日期：２ １－１－ ２ ００ １ ２ 基金项目：国家科技重大专项（０ ９ Ｘ０ ０ ４１３ ；上海市科学技术委 员会科研计划资助项 目（９ １２ ００ ２０ Ｚ ４ １—０ ） ０ ＤＺ １２ ０ ） 作者简介：朱传敏 （９ ９ ，男，副教授 ，工学博士 ，研究方向为产品设计及优化机 械Ｃ Ｄ／Ａ １６ 一） Ａ Ｃ Ｍ，高速切削加工技术等。
提 取 所 需 数 据 量 和 处理 量 较 大 ，专 家 经 验 利 用 较
１ 故障诊断专家 系统 的框架模型
１１专家系统概述 ． 专 家 系 统 内部 含 有 大 量 的某 个 领 域 专 家 水 平
的 知 识 与 经 验 ，能 够 利 用 人 类 专 家 的知 识 和 解 决
问 题 的方 法 来处 理 该 领域 问 题 ，并 对 诊 断 结 果 给
扩展 性 。
杂 多样 ，设 备 某 一 局 部 的 故 障 往 往造 成 整 个 设 备
的生 产停 顿，引发安 全隐 患和经济 损失。 因此，
对 数 控 机 床 设 备 的 故 障 诊 断 方 法 进 行 研 究 具 有 重
要 的实 际应 用价 值 。
随 着 智 能 故 障 诊 断 技 术 的 发 展 ，其 应用 领 域 越 来 越 广 泛 ，但 在 数 控 机 床 故 障诊 断 方 面 的应 用 研 究 相对 较 少 ｎ ’ ，文 献 ［］ 用 了粗 糙 集理 论 生 ３应 成 故 障诊 断 规 则 并 简 化 了不 必 要 的 属 性 ，但 规 则
少 ；文 献 【， 】 用 Ｓ ｇｎ ４５ 采 ｕｅｏ模 糊 模 型 和 神 经 网络 的方 法 对 数 控机 床 故 障 进 行诊 断 ，避 免 了专 家 经
验使用 的随意性 和诊 断的容错性 ，但对于解决复
系统可靠性设计中的故障树分析案例分享(八)
系统可靠性设计中的故障树分析案例分享一、引言在工程设计与管理中，系统可靠性是一个至关重要的问题。
无论是汽车、飞机、电子设备还是工业生产线，都需要保证系统的可靠性。
故障树分析作为一种系统可靠性设计的方法，在工程领域得到了广泛的应用。
本文将分享一个实际案例，介绍故障树分析在系统可靠性设计中的应用。
二、案例介绍某高端数控机床在运行过程中出现了频繁的故障，导致生产进度延误和设备维护成本增加。
经过初步排查，发现故障可能涉及多个系统组件，包括液压系统、电气系统和控制系统。
为了找出故障的根本原因，工程团队决定进行故障树分析，并邀请了专业的可靠性工程师进行指导。
三、故障树分析1. 事件识别首先，工程团队对可能导致机床故障的事件进行了识别。
这些事件包括液压系统压力异常、电气系统短路、控制系统指令错误等。
通过对这些事件的分析，确定了可能导致机床故障的根本原因。
2. 逻辑关系建立在确定了可能的故障事件之后，工程团队开始建立故障树的逻辑关系。
他们首先确定了各个故障事件之间的逻辑关系，然后将这些事件按照逻辑关系进行了组织和排列。
通过这一步骤，他们建立了一个完整的故障树结构。
3. 概率分析在建立了故障树结构之后，工程团队对每个事件的发生概率进行了分析。
他们通过实际数据和专业知识，确定了每个事件发生的概率，并将这些概率值应用到了故障树的分析中。
4. 根本原因分析最后，工程团队对故障树进行了综合分析，找出了机床故障的根本原因。
通过故障树分析，他们发现机床故障的根本原因是液压系统的压力异常，导致了电气系统的短路和控制系统的指令错误。
基于这一分析结果，工程团队制定了相应的改进方案，解决了机床故障问题。
四、结论与展望通过故障树分析，工程团队找出了机床故障的根本原因，并制定了相应的改进方案。
这不仅解决了机床故障问题，还提高了机床的可靠性和稳定性。
未来，工程团队将继续运用故障树分析方法，提高系统的可靠性，并不断优化产品设计和生产管理流程。
故障树分析案例
故障树分析案例故障树分析是一种用于系统故障诊断和安全评估的方法，通过对系统故障的分解和逻辑关系的建立，可以找出导致系统故障的根本原因，为系统的维护和改进提供依据。
下面我们以一个简单的案例来说明故障树分析的应用。
案例描述：某工厂的一台设备在运行过程中突然发生故障，导致生产中断，造成了一定的经济损失。
经过初步排查，发现故障是由于设备的电路板烧毁所致。
为了找出导致电路板烧毁的根本原因，我们进行了故障树分析。
故障树分析步骤：1. 确定顶事件，电路板烧毁。
2. 确定基本事件，可能导致电路板烧毁的基本事件包括过载、短路、电压波动等。
3. 建立逻辑关系，根据设备的工作原理和电路板的结构特点，建立各基本事件之间的逻辑关系。
4. 分析故障树，将各基本事件按照逻辑关系组合成故障树。
5. 找出最小割集，通过对故障树的分析，找出导致电路板烧毁的最小割集，即导致故障的最小组合事件。
6. 分析最小割集，对最小割集中的事件进行分析，找出导致故障的根本原因。
故障树分析结果：经过故障树分析，我们找出了导致电路板烧毁的最小割集，包括过载和电压波动两个基本事件的组合。
进一步分析发现，设备在运行过程中由于电压波动导致了电路板的过载，最终导致电路板烧毁。
因此，我们得出结论，电路板烧毁的根本原因是设备在运行过程中电压波动导致的过载。
改进措施：为了避免类似故障再次发生，我们可以采取以下改进措施：1. 安装电压稳定器，稳定设备运行时的电压波动。
2. 对设备进行定期检查和维护，及时发现并处理潜在的过载问题。
3. 对电路板进行优化设计，提高其抗过载能力。
结论：通过故障树分析，我们找出了导致电路板烧毁的根本原因，并提出了相应的改进措施。
故障树分析为我们提供了深入了解系统故障原因的方法，为系统的维护和改进提供了科学依据。
希望以上案例能够帮助大家更好地理解故障树分析的应用和意义。
经典故障树分析方法案例
定量分析
发展基于概率的故障树分析方法，对 故障概率和影响程度进行定量评估。
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术辅助建 立和优化故障树模型，提高分析的智 能化水平。
THANKS
感谢观看
REPORTING
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经典故障树分析方法 案例
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REPORTING
• 故障树分析简介 • 经典故障树分析案例选择 • 故障树分析案例实施过程 • 故障树分析案例结果与讨论 • 故障树分析案例总结与展望
目录
PART 01
故障树分析简介
REPORTING
WENKU DESIGN
经典故障树分析案例选择
REPORTING
WENKU DESIGN
案例一：核反应堆故障分析
核反应堆故障树分析的目标是识别和评估可能导致核 反应堆故障的各种因素，以及这些因素之间的故障、人为操作 失误等潜在原因进行逻辑推理和概率分析，确定导致
核反应堆故障的最小割集和最小径集。
能够全面、系统地分析导致故障的各种因素。
图形化表示
直观地展示故障之间的逻辑关系。
故障树分析的优点与局限性
故障树分析的优点与局限性
对数据要求高
需要大量历史数据支持定量 分析。
主观性
分析过程中涉及人为判断， 可能影响分析结果的客观性 。
复杂性
对于大型系统，故障树可能 非常庞大和复杂，分析难度 大。
PART 02
REPORTING
WENKU DESIGN
结果呈现
故障树图绘制
根据故障数据和逻辑关系，绘制 出故障树图，明确故障的层次和 因果关系。
概率重要度计算
武器装备系统级故障诊断发展及研究
武器装备系统级故障诊断发展及研究摘要：随着当前科学技术的逐渐发展，各种新型的武器装备技术也在不断的进步和变化之中，因此新的武器装备系统的复杂程度已经逐渐的提升。
由于部队自身的特殊性，所使用的各类武器装备需要应对和适应各种不同的工作环境，因此对武器的可靠性有着较高的要求。
当武器装备系统发生故障的时候，故障诊断技术对此就起着十分重要的作用，因此需要重视故障诊断技术的发展，提升对武器装备维修保障工作的质量。
我们基于这一主题，先简单说明装备系统故障诊断的基本方法，后重点阐述武器装备系统故障诊断技术的发展趋势。
关键词：武器装备系统；故障诊断技术；智能化引言：重视武器装备系统的故障诊断主要是为了提升其诊断结果的精准度，从而降低维修装备的物爆率，确定故障发生的具体位置，从而可以选择合适的技术对故障进行处理，确保武器装备的完好，这也是部队战斗力的体现之一。
因此需要十分重视武器装备系统故障诊断技术的发展，从长远角度进行思考引入各位先进的设备技术，促进故障诊断技术的不断发展充分保障部队的战斗力。
1.装备系统故障诊断的基本方法1.1基于故障树和案例推理的故障诊断方法当武器装备系统发生故障的时候，在对其进行诊断的时候，故障树是一种较为常用的方法，并且在一些智能诊断领域已经取得了一定的应用成效，其基础相较而言已经发展成熟。
故障树主要有三大部分组成分别是底事件，中间事件，顶事件，由此可以看出故障树的应用具有较强的层次性，其中的因果关系十分的清晰，而可以利用故障树这一些特性建立规则库。
虽然故障树在装备诊断的过程中有着一定的作用，但是如果是较为复杂的装备系统的话，其故障发生的原因则更加的复杂，很难用简单的一些结构化的数据对其进行全方面的表达。
所以在遭遇这一情况的时候需要通过案例推理来学习和获取新的知识和方法，并且可以对一些相似问题的案例进行深入的研究，从而解决较为复杂的问题，并且在这个过程中缺乏系统性，通过长时间的案例积累的方式帮助构建案例库。
3个智能故障诊断方法
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。
基于故障树模式的故障诊断分析研究——以丰田车系的汽车故障维修为例
作者简介：
李燕燕，女，1995 年生，助理工程师，研究方向为汽车检测与维修。
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断，一定是由于节气门的打开而产生了不好的启动，从
而导致进空气不够，进而造成了在总的情况中都没有达
到正常启动时所要求的功率。这个问题是由不明因素
引起的，于是人们一般会做出反复的努力，这种反复的
结果会导致有机废气在汽缸中的含量上升，也使火花塞
的工作负荷产生相应的上升，导致火花塞发生头部潮湿
而受淹的状况。
好的恢复度，从而导致在开始测试这一事故几乎不发
需要着重考察实际中发生频率较大的底端情况，这对处
生，从而未准确发现当前事故，也就没能够及时读到相
理实际中出现的各种维修现象大有益处。
关的异常信息。
4 结语
汽车无法启动发动机，主要是由于以下两个情况所
造成的：a. 起动机无法工作，也就无法带动发动机运转；
b. 起动机中与发动机相关的装置出现的问题，对引擎产
判别树。
2.1 故障现象
这辆汽车是 2008 年丰田公司首发的新卡罗拉系列
汽车。实际出现的状况是发电机在启动流程中无法启
传统的车辆启动装置控制电路与现代 ECU 控制系
统完全不一样。它的控制系统不再是直接开关式的模
块，而是需要通过计算机根据挡位信息、刹车信号和启
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图 1 起动机无法运转故障诊断树
2.4 故障诊断流程
供电的单元，这就缩小了问题的范围［7-8］。
在测试无法启动的问题上，必须根据实际工况的一
基于事例优化的故障树诊断
#W
一个事例归结为以下几个集合的构成：
中 国 民 航 学 院 学 报
!""# 年 $ 月
-H 被命名为测试节点集。 序列， 它可以是不连续的， F） ,H)R<8,MLP8HN0<’<8 +-;+ ） )*,;01， ,;0!， ;05/， （, ， …， ,H 被命名为故障 根据事例的故障集，得出相关的节点集，
基于事例优化的故障树诊断
邱永庆， 刘 毅， 吴海桥， 刘 佳
（南京航空航天大学 飞机维修技术研究所， 江苏 南京 !*""*’ ）
摘要： 论述了在 67** 飞机排故维修专家系统中利用事例推理中的信息优化故障树方法， 从而加速深知识的推 理过程， 可以有效解决诊断过程中时间要求短， 诊断困难的问题。提出了故障树优化的诊断模型， 最后用一个 实例说明此模型的可行性。 关 键 词： 飞机维修； 故障树； 故障诊断； 专家系统； 模型
!"# 用事例优化判定故障树
航空公司有大量的故障历史库，可将其精炼成维修事
=>? 利用专家 例， 以事例推理 （=>? ） 的方法用于以后诊断。
经验和历史数据， 能给 系 统 提 供 求 解 问 题 的 捷 径 。 当 =>? 不能有效解决诊断问题时，可以利用它的一些信息去优化 基于因果网络的诊断模型，从而加快深知识的诊断推理过 程， 同时 =>? 的一些信息可以从深知识推理过程中自动获 取。在针对 67** 飞机的诊断排故专家系统中，笔者利用 =>? 信息去优化判定故障 树 ， 可以很好地解决诊断过程中 时间要求短， 诊断困难的问题。
6MLP8’9M7<HN0<’N4.7?N7?8D +-;+ ） ) ’9M7< （,MLP8HN0< @OA， HN0<.7?N7?8D@>A， 找出剩余 " 个故障节点， 计算它们的优先级。 2<8=NL8<.7?N7?8D （’9M7<HN0<.7?N7?8D@>A， +-;= ） )=NL8<@5A @ A， 根据对剩余故障集的排序， 计算从故障节点到顶节点 的 $ 条路径，这是计算网络结构路径重要度对候选路径进
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ｒｌｔ ｄ ｅｈ ａ ｕ ｃｉ ｅｎｅｅ ｃ ａ ｈｎ． ｕｅｏ ｕ ｇ ｅ ｌ ｎｔ ｎ ｙ ｈ ｆｒｎｅ ｃ ｉｅ ｊ ｔ ｍ ｆ ｏｂｔ ｉ ｍ
Ｋｅ ｗｏｒ ：ｆｕ ｔ ｉｇ ｏ ｉ； ａ ｌ ｅ ｃ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｃ ｍｐａａ ｉｉｙ ｙ ｄｓ ａ ｌ ａ ｎ ｓｓ ｆｕ ｔ ｒｅ； ａ ｅａ ａ ｙ ｉ ； ｏ ｄ ｔ ｒ ｂ ｌｔ
２
打 开 电子 柜 门 ， 听 是 否 有 电 风 扇 旋 转声
否
３
是
５
电子 柜 ＃ 、１ ９＃ ０ 插 座 １ ２ 上 、脚
用 万 用 表 测 量 电 子 柜 ＃ ５板 ２ ４ｖ 电压 是 否 正 常
否
６
应用 ２ ０Ｖ交 流 电 压 ２
是
２ｌ
检 查应 急 电源 箱 的 ２ 舰 电源 ＃线 检 查保险丝 检 查 ＃ ＃ ２、３ 插 座 １２脚 、 应 用 ２０Ｖ 电 压 ２ 检 查 开 关 接 线
点， 最后提 出将两者相结合的故障诊断方法 ， 充分发挥各 自优势 ， 建立案例库 ， 过学 习机对案例进行解释 ， 通 依据故障树方 法建立规则 ， 由推理机调用相关规则进行故障判断．
关键词 ： 故障诊断 ； 故障树 ； 案例分 析； 相似性
中图 分 类号 ：Ｐ ９ Ｔ３１ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ９ ６ １ （０ ０ １ — ０ ０ ０ １０ — ７ Ｘ ２ １ ）１ ０ ６ ． ５
收稿 日期 ：０ ９ ０ — ４ ２０—６２．
作者简介 ： 董海鹏 （９ ９ ）男， 士研究生 ， １７ ， 硕 主要研究方 向： 导航 、 制导与控制 ， — ｉ：ｖ ｖ ＠ｔｍ．ｏ Ｅ ｍａｌｏ Ｈ ｏ ｏ ｃ ｍ．
第 １ 期 １
董海鹏 ， ： 等 基于故障树与案 例相结合 的故障诊 断方法
应
用
科
技
第 ３ 卷 ７
２ 基 于案例 的诊断方法
基 于案例 的推理 （ Ｂ 借 鉴人类 处理 问题 的方 Ｃ Ｒ） 式， 规避 知 识 和 规则 难 以获 取 这一 瓶 颈 ， 运用 以前 积 累 的经 验直 接求 解 问题 ， 引起 有关 专 家和 学者 的 广 泛关 注 ， 正逐 渐 成为 人工 智 能领 域 的一个 研究 热 点 Ｉ其 基 本思 路 如 图 ２ 示 ： 先将 已解 决 的故 障 ３ １ ． 所 首
７
测 量 ＃ 、７板 ２ ６＃ ４ｖ电 压 ＃ ３板 ± ５Ｖ板 电压 ２ 是 否正 常
否
检 查 电 流表 下 面 右边 按 扭 上 ９ １ 、０ 脚是否有 ２ ４ｖ电 压
是
ｌ Ｏ
是
２２
＋ ２ ５
检查 电子 柜 下 面 Ｄ Ｂ Ｃ ３变 压 器 ｌ２ 、
检 查 电子 柜 后 面 １ ２、３之 间 ７ ７ Ｋ 是否有高于 ２ ４ｖ 的 交 流 电 压
是从 ２Ｋ ２ 一 ３至
姆， 以确 定 外 线 路 是否短路
ｌ ４
按 扭 ｌ 连 线 Ｏ脚 断 线
更 换 ＃ ５板
２ ４Ｖ外 电路短路 先拔掉电子柜 ＃ ３插头 ， 短路 现象是否仍存在
否
１ ５
是
拔掉主体仪器 ＃ ５插头 ， 测 量 １０芯 接 线 板 第 二 ５ 排 左 起 １ ４ ２ ￥ ２ ～ （ ４ｖ 、４ Ｖ上 ） 阻 ， 路 电 短 现象是否仍存在．
・ １ ６・
点 ，ｈ ｎ子 节点 １ Ｅｓ 节 点 ２ Ｔｅ ，ｌ ｅ子 ．图 １ 映 了某 型 反
点． 事件为“ 顶 电流 表 红 色 指 示 灯 不 亮 ” 底 事 件 为 ， “ 应急 电源 箱 保 险丝 烧断 ” “ 电器 损坏 ” “ 、继 、陀螺 温 控板 故 障” “ 线 焊接脱 落 ” ． 顶事件 始 ， 步细 、接 等从 逐 化， 逐层 分 解 ， 断判 断和 选择 故 障树 的分支 ， 终 不 最 定位 故 障原 因 ， 直抵底 事件
第３ ７卷第 １ 期 １ ２１ ０ ０年 １ 月 １
ｄｉ１． ６０ｉ ｎｉ０ － ７ Ｘ２ １．１ １ ｏ：０３ ９ ．ｓ．０９ ６ １ ．００１． ５ ９ ｓ ０
应
用
科
技
Ｖ０ ＿７， ． １ １ ３ Ｎｏ １
ＮＯ ．０１ Ｖ２ ０
Ａｐ ｌｅ Ｓｃｅ ｃ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｐｉｄ ｉｎ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
顶事件 和底 事件 之 间的 因果关 系．通过 对可 能造成 系统 故 障 的 各种 原 因 （ 软 件 、 件 、 如 硬 环境 、 为 因 人 果链． 然而 ， 实 际推 理 当 中 ， 了符 合 人们 的思 维 在 为 习惯 ，较 多使用 的是反 向因果 链推 理 ，如 ： 父 节 Ｉ ｆ
基于故 障树 与案例 相结合 的故 障诊 断方 法
董海鹏 ， 高延滨 ， 毛 奔
（ 尔滨工程 大学 自动化 学院 ， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ １ 摘 要： 针对惯性导航等航海装备的复杂性 ， 提出了基 于故 障树和基于案例的故障诊 断方法 ， 分析了 ２ 种方法各 自的优缺
Ａ ａ ｌ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｈｏ ｏ ｂ ｎ ｎｇ ｆ ｕ ｔｔ ｅ ｎｄ ｃ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｆ ｕ ｔｄ ａ ｎ ｓｓｍ ｔ ｄ ｃ ｍ ｉ ｉ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｉ
ＤＯＮＧ ｉｐ ｎ ＧＡＯ ｎ－ ｉ ＭＡＯ ｎ Ｈａ － ｅ ｇ， Ｙａ ｂ ｎ， Ｂｅ
１ １
ｌ ２
测 量 电子 柜 后 面 ２Ｋ ２ 一 ３脚 （ ２ 一 ） ￥ ４Ｖ ２ 对 上是 否有 ２ ４ｖ 电压
更 换 指示 灯
是
２ ４
接 线 柱 上 是 否 有 ２ ０Ｖ交 流 电 压 ２
否
８
是
９
１ ２ 线 柱 上 、接
ＤＢ Ｃ ３变 压 器 １ 、２脚 和 １ ｌｌ Ｋ ７ 、３之 间 ２７ 边线 断 线或 虚焊 脱 落
１ 基于故障树 法故 障诊断方 法研究
和故 障 的传播过 程【 】 ２． ＿ ４
图 １ 为某型 惯性导航 系统 故障树 层次结 构【１ ５． － ８
故障树分析法（ ｕｔｒ ｎｌ ｉ Ｆ Ａ 是可靠 ｆ ｌｔ ｅａａ ｓ ，ｒ ） ａ ｅ ｙｓ 故障树层次结构模型是一个反 映诊断对象结 性设计和故障诊断技术中的一种有效的方法 ， 是一 构 、 功能和行为的因果关系模 型 ， 它体现 了故障传 种 由果 到 因的演 绎分析 方 法． 它把 系统最 直观 、 易 播 的层次和父 、 最 子节点间的因果关系． 具体而言 ， 从 观察的故障现象作 为故障树的顶事件 ， 把引发该顶 某 一子 节点 到其 父 节点 构成 一条 正 向因果 链 ， 任 从 事件 故 障 的最 终 原 因作 为底事 件 ， 中间事件 反 映 了 意 底 事件 节 点 到 顶 事件 节 点 形 成 一 条完 整 正 向 因
检查 ＃ ３电缆 ２ 、ｌ Ｏ ２ 之 间 ；８ ２ ２ 、９之 间
是 否短换 对 应 的 温 控 板
检 查 对应 的 陀螺 或 加 速 度 计 加 热 片 有 碰 地现 象 ．
图 １ 某 型惯性导航设备一故 障树层次结构图
・
６ ２・
故障诊断就是从已知的故障征兆出发 ， 经过一 素 等 ） 详尽 分 析 ， 顶 事 件 至底 事 件 ， 从 自上 而 下 ， 按 照 故 障现 象 与 原 因 的 因果 关 系建 立 诊 断 系 统故 障 现 象 判 断本 质 ， 由当前 预 测 未来 ， 由局 部 推测 整 体 树．基 于故 障树 的故 障诊 断过 程就 是将 故障原 因从
ｄ ａ ｎ ｓｓｍｅｈ ｄ ｉ ｈ ａ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ａ ｅ ｎ ｆ ｕ ｔｔｅ ｎ ａ ｅ ａ ａｙ ｉ ｒ ｅ ｅ ｅ ． ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ａ ｄ ｉ ｇ ｏ ｉ ｔ ｏ ｓｗｈ ｃ ｒ ｅ ｐ ｃｉ ｅｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｄ ｃ ｓ ｎ ｌ ｓｓｗｅｅ ｐｒ ｓ ｎｔｄ Ｔｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｎ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｆｔ ｅ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ Ｉ ｈｅ ｅ ｈ ａ ｌ ｉｇ ｏ ｉ ｔ ｏ ｏ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｈ ｓ ｗｏ ｍｅｈ ｄ ｒ ｎ ｌ ｚ ＆ ｎ ｔ ｎｄ ｔ ｅ ｆ ｕ ｔｄ ａ ｎ ｓｓｍｅｈ ｄ ｃ ｍｂｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ａ ｏ ｅ ｔ ｎ ｎ ｈ ｂ ｖ ｗｏ
（ ｏｅｅ ｆ ｕｏ ａｉ ， ｒｉＥ ｇ ｅｒ ｇ ｎｖｒｔ， ａｂｎ ５０ １ Ｃ ｉａ Ｃｌ ｇ Ａ ｔ ｔ ｎ Ｈａｈ ｎ ｉ ｅｉ ｉ ｓｙ Ｈ ｒｉ ０ ０ ， ｈｎ ） ｌ ｏ ｍ ｏ ｎ ｎ ｎＵ ｅｉ １
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｉｗ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｆｔ ｅ ｆ ｕ ｔｉ ａ ｔ ａ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｓ ｃ ｓ ｉ ｅ ｔ ｌ ｎ ｖ ｇ ｔｒ ｈ ｗ ａ ｌ ｓｒ ｃ ： ｎ ｖ ｅ ｆｔ ｏ ｌｘ ｔ ｏ ｈ ａ ｌ ｎ ｎ ｕ ｉ ｌｅ ｕ ｐ ｎ ｕ ｈ ａ ｎ ｒ ａ ａ ｉａ ｏ ，ｔ ｅ ｔ ｏ ｆｕ ｔ ｈ ｙ ｃ ｉ
定 的逻辑 推理 ， 除或 定 位 故 障 的过 程 ， 排 即一 个 由
的过程 ， 其本质为一个推理决策过程． 故障诊断方法 整体 到局 部 逐步 细化 的过 程 ， 自上 而下 逐层 分解 是 是 为完 成推理 任务 而采用 的方法 ｌ １ １ ． 的过程 ， 是对 故 障系 统 的可靠 性进 行评 价 和分 析 的 过程 ． 过程 中 ， 以清楚地 分析 故 障产生 的原 因 在此 可
ｍｅｈ ｄ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ，ｔ ｋｎ ｕｌａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｓ ｉ ｒ ｒ ａ ｓａ ｌ ｈ ｄ ａ ｄ ｅ ｐ ａｎ ｄ ｔ ｏ ｓｗａ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｉ ｇｆ ｌ ｄ ａ ｔｇ ｆｔ ｎ ｈ ｗｏ ｍｅ ｈ ｄ ｈ ａ ｅ ｌ ａ ｙ ｗ ｓｅ ｔｂ ｉ ｅ ｎ ｘ ｌ ｉ ｅ ｂ ｓ