[发明专利]一种基于马尔可夫过程进行安全仪表功能的功能安全验证的方法

权利要求书

1.一种基于马尔可夫模型进行安全仪表功能的功能安全验证方法，其特征在于包括如下步骤：

确定1选1结构需求时失效率；

确定多设备共失效概率；

确定冗余结构需求时失效率，由多设备共失效概率得到冗余结构的需求时失效率；

确定冗余结构平均需求时失效率；

确定安全完整性等级。

2.根据权利要求1的功能安全验证方法，其特征在于所述确定1选1结构需求时失效率的步骤包括：

利用马尔可夫模型方法计算安全仪表功能的传感器、逻辑控制器和/或执行器采用1选1结构时的需求时失效率，

其中，利用状态转移矩阵描述传感器、逻辑控制器或执行器的动态行为，根据初始状态向量、状态转移矩阵、功能测试周期以及系统运行时间计算出传感器、逻辑控制器或执行器的需求时失效率。

3.根据权利要求1的功能安全验证方法，其特征在于确定多设备共失效概率的步骤中同时考虑了设备的独立失效和共因失效。

4.根据权利要求3的功能安全验证方法，其特征在于确定多设备共失效概率的步骤包括：

结合β因子模型和二项式失效率模型，

利用β因子简化二项式失效率模型参数的获取。

5.根据权利要求2的功能安全验证方法，其特征在于所述确定1选1结构需求时失效率的步骤包括：

把离散的所述状态转移矩阵利用可以写作：

P=1-ΣλSD+λSUλDDλDUCTIλDU(1-CTI)μSD1-Σ000μ001-Σ000001000001]]>

矩阵中各参数的意义为：

∑：该行其他元素之和；

λ^SD：设备的检测到的安全失效率；

λ^SU：设备的未检测到的安全失效率；

λ^DD：设备的检测到的危险失效率；

λ^DU：设备的未检测到的危险失效率；

C_TI：周期性功能测试的覆盖率；

μ_SD：设备的启动率，与启动时间T_SD的关系为μ_SD＝1/T_SD；

μ₀：设备的修复率，与平均修复时间MTTR的关系为μ₀＝1/MTTR，

该状态转移矩阵第i行第j列的元素为经过一定时间后设备由状态i转变为状态j的概率，该状态转移矩阵对应的1选1结构的5个状态依次为：

1：正常；

2：安全失效；

3：检测到的危险失效；

4：未检测到，但周期性功能测试可以发现的危险失效；

5：未检测到，且周期性功能测试不会发现的危险失效。