[发明专利]一种基于动态故障树的设备集成系统可靠性分析方法

说明书

技术领域

本发明属于设备集成系统的可靠性评估领域，特别涉及一种基于动态故障树的设备集成系统可靠性分析方法，具体说是一种应用在高速铁路车辆(塞拉门系统)的实时更新的可靠性评价方法。

背景技术

动车组普遍使用的塞拉门系统一般由驱动单元、电控系统、自动踏板、锁闭装置以及门扇等基本装置组成。主要实现开关门动作、锁闭密封、防挤压的功能。此类功能的设计是保证旅客人身安全及列车可靠运行的基础。为了确保这些功能的正常实现，设备集成系统系统在结构设计上充分考虑了冗余、容错性，突出体现在开关门的安全互锁回路，门控器和执行机构之间功能相关性，锁闭装置主锁和辅助锁故障的顺序相关性和防挤压胶条的热备用性。

在可靠性分析方法的选择方面，由于设备集成系统在结构设计与功能匹配上的冗余、容错性以及设备故障的优先级等动态特征，传统的故障树分析方法难以描述系统故障的动态机制。而在故障树基础上改进而来动态故障树分析法具有明显的优势。

目前，设备集成系统系统可靠性建模方法主要有FMEA模型，故障树等静态分析方法。上述方法均没有考虑系统的故障时序及冗余等动态特性，尚未对系统的可靠性做具体的定量分析。

动态故障树(DFT：Dynamic Fault Tree)是指建立在传统故障树基础上的至少包含一个动态逻辑门的故障树。DFT法综合了故障树分析和马尔科夫Markov链两者的优点，它通过构建表征故障动态特征的动态逻辑门及其对应的Markov状态转移链进行故障树的定性分析和定量计算，成为解决具有动态故障特性系统的安全性分析的有效途径。

发明内容

本发明的目的提供一种基于动态故障树的设备集成系统可靠性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)设备集成系统故障数据的处理：

所述设备集成系统的故障发生是随机的，并且故障发生后及时进行更换或修复，故障率会保持相对稳定，根据列车运行时间内的统计数据，由下式计算部件故障率，

λ(t)=mΔnMΣL---(1)]]>

式(1)中，

Δn为一列或多列动车组在所统计的走行时间内发生的故障次数；

∑L为动车组累计走行公里数；

m为统计时间内发生故障的列车数；

M为统计时间内的列车总数；

其中，所述公式(1)中，以统计时间内发生故障的列车数与为统计时间内的列车总数之比作为部件故障率的修正系数；

对部件故障规律进行巴特利特Bartlett检验

Br=12r2[ln(trr)-1r(Σi=1rlnxi)]7r+1---(2)]]>