[发明专利]一种四取二通道逻辑架构系统中PFD和PFH的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全性评估方法，具体涉及一种核电站的保护系统中四取二逻辑架构基于PFD和PFH的非共因安全失效概率评估方法。 

背景技术

PFD（Probability of Dangerous Failure on Demand）、PFH（Average frequency of dangerous failure[h^-1]）是出自IEC 61508标准的专有名词。PFD用于评价低要求操作模式下要求时系统发生危险失效的概率，而PFH是用于评价高要求或者连续操作模式下系统危险失效发生的频率。 

IEC 61508-6(2010（版本）是功能安全的顶层标准，该标准给出了如下结构的PFD、PFH计算公式，包括：1oo1（1out of 1 channel architecture）、1oo2、2oo2、1oo2D（1 out of 2 channel architecture with Diagnostics）、2oo3、1oo3。对于这些结构直接利用标准中的公式即可计算。对于其他系统结构如何进行PFD、PFH评估并没有明确的公式。 

此外，IEC 61508标准中没有给出2oo4结构的PFD和PFH计算公式，目前许多公司对于标准之外的系统结构的PFD、PFH公式推导均是采用可靠性基本理论计算，如利用故障树建模，Markov建模等方式进行建模求解，这种方式计算比较复杂，技术效率低且非常耗时，并且利用的并不是IEC61508中平均宕机时间的概念。采用故障树建模，Markov建模等方式对1oo1、1oo2、2oo2等系统架构进行建模求解与标准结果进行比对，虽然结果相差不大，但是毕竟存在误差，而且这种方式进行建模求解不能体现IEC 61508的思路；利用该方法对标准给出架构进行验证时不能得出与标准一致的结果。 

发明内容

为解决现有技术中PFD/PFH没有提供四通道的安全性计算公式，而采用其它方法进行求解时，出现误差和耗时等现象，本发明提供一种根据IEC61508基本理论推导出的四通道安全性计算公式，具体方案如下：一种四取二逻辑架构系统中PFD和PFH的计算方法，其特征在于， 

步骤1、首先分别根据通用通道逻辑架构的共因失效公式算出PFD和PFH的共因失效概 率； 

步骤2、再计算任意一个通道的非共因危险失效率及其平均当机时间，来得到四通道中有一个通道危险失效时的非共因危险失效概率； 

步骤3、在步骤2基础上，再计算出剩下三个通道中再有一个通道发生非共因危险失效的危险失效率及其平均当机时间，来得到四通道中有二个通道危险失效时的非共因危险失效概率； 

步骤4、在步骤3基础上，再计算出剩下二个通道中再有一个通道发生非共因危险失效的危险失效率及其平均当机时间，来得到四通道中有三个通道危险失效时的非共因危险失效概率； 

步骤5、利用步骤4中的PFD的非共因危险失效概率加上步骤1中PFD的共因失效概率即得到PFD值；利用步骤4中的PFH的非共因危险失效概率加上步骤1中的PFH的共因失效概率即得到PFH值。 

优选为：所述步骤1中PFD的共因失效公式为： 

β×λDU×(T12+MRT)+βD×λDD×MTTR---(1)]]>

PFH的共因失效公式为： 

β×λ_DU                （2）