[发明专利]一种基于数据驱动的共因失效的可靠性判断系统及方法

权利要求书

1.一种基于数据驱动的共因失效的可靠性判断系统，其特征在于包括：数据收集器、共因失效分析器、故障树模型解析器和故障树分析器；

数据收集器：对给定系统，利用试验获得系统冗余设备的共因失效数据，也可使用与该系统类似的其它系统现有的共因失效数据；并获得由分析人员根据系统结构信息建造的不含共因失效的系统故障树模型；还存储基本事件可靠性模型、共因失效模型、共因失效分析结果以及含共因失效的系统故障树模型；供其它模块使用；

共因失效分析器：根据共因失效数据和不含共因失效的系统故障树模型，采用共因结构分解法，对系统设备或部件进行共因组的自动分配与组合，得到所有的共因组，并对共因失效的分组情况进行核查与调整；选择给定系统的部件对应的基本事件可靠性模型，同一个共因组的基本事件只能选择同一种可靠性模型；给出每个共因组选择的可靠性模型；根据共因失效数据，采用共因结构分解法自动确定非匀称共因失效的基本事件在其涉及到的共因组中的比例，在核查调整后，再确定每个共因组的共因失效模型，最后计算各组内基本事件的最终失效概率，并将所有结果存储到数据收集器；

故障树模型解析器：从数据收集器获取共因失效分析结果，采用共因结构分解法对给定系统的不考虑共因失效的故障树模型进行解析和修改，构建出一个能反映共因失效的故障树模型；结果存储到数据收集器；

故障树分析器：从数据收集器获取能反映共因失效的故障树模型，对其进行分析，得到给定系统的可靠性分析结果；此结果反映给定系统的共因失效特性；并根据实时的系统监测信号，计算出系统的实时可靠性结果，将所述可行性结果存储到数据收集器。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的共因失效的可靠性判断系统，其特征在于：所述共因结构分解法实现如下：

（1）当一个代表某个设备或者部件的基本事件A同时受到n个共因失效的影响时，根据试验数据，把这个基本事件分解成（n+1）个基本事件（A₀，A₁，A₂，A₃，...，A_n），其中A₀是A单独发生的代表，而A₁，A₂，A₃，...，A_n分别从属于n个共因组；并忽略A₁，A₂，A₃，...，A_n的独立失效概率，仅取其共因失效概率，用以分别代表n个共因组引起的A的共因失效的贡献；对给定系统的所有基本事件进行这种分解之后，得到系统的共因组的分配和组合结果；

（2）基本事件A的概率按照如下公式计算：P_T=P₀+P₁+P₂+...+P_n；其中：P_T为A发生的总概率，P₀为A单独发生，即A₀的概率，P₁为A₁所属共因组带来的A的共因失效概率，即A₁的共因失效概率，P₂为A₂所属共因组带来的A的共因失效概率，即A₂的共因失效概率，P_n为A_n所属共因组带来的A的共因失效概率，即A_n的共因失效概率；按照此公式和各个共因组对应的共因失效模型公式，确定非匀称共因失效的基本事件在其涉及到的各个共因组中的比例；

（3）n个共因组内部采用选定的共因失效模型进行分析，然后根据步骤（2）的公式计算出基本事件的最终失效概率。

3.一种基于数据驱动的共因失效的可靠性判断方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）根据共因失效数据和不含共因失效的系统故障树模型，采用共因结构分解法，对系统设备或部件进行共因组的自动分配与组合，得到所有共因组，并对共因失效的分组情况进行核查与调整；选择给定系统的部件对应的基本事件可靠性模型，同一个共因组的基本事件只能选择同一种可靠性模型；并选择每个共因组选择的共因失效模型；根据共因失效数据，采用共因结构分解法自动确定非匀称共因失效的基本事件在其涉及到的共因组中的比例，得到共因失效分析结果；

（2）根据共因失效分析结果，采用共因结构分解法对给定系统的不考虑共因失效的故障树模型进行解析和修改，构建出一个能反映共因失效的故障树模型；

（3）获取基本事件可靠性模型，建立给定系统故障树模型，获取共因失效的分组情况，建立多重共因失效的基本事件组，采用共因结构分解法，修改基本事件组，得到反映共因失效的故障树模型；

（4）从数据收集器获取能反映共因失效的故障树模型，对其进行分析，得到给定系统的可靠性分析结果；此结果反映给定系统的共因失效特性；并根据实时的系统监测信号，计算出系统的实时可靠性结果。