[发明专利]一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法

权利要求书

1.一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法，其特征在于，该方法包括：

S1：建立旁联冗余系统的故障树模型，所述旁联冗余系统为由运行设备单元、备用设备单元，切换运行设备单元构成的核电站中的冷却水系统；本步骤S1的具体过程包括：

S11：确定故障树结构中的最顶层事件；所述最顶层事件为系统未能持续运行保证额定流量的流体输出的事件；

S12：逐层寻找引起最顶层事件的原因，直至确定出完整的最底层的事件，即完成故障树模型的建立；此处的步骤S12的具体过程包括：

N1：按照系统-分系统-设备-设备失效模式的顺序，逐层寻找引起最顶层事件的原因；所述设备包括泵装置、阀门装置和切换装置，所述泵装置包括一个运行泵单元和两个备用泵单元，所述阀门装置包括一个运行阀门单元和两个备用阀门单元，所述切换装置包括两个切换单元；

N2：将一个冗余列作为一个分系统，建立“系统-冗余列”的模型；

N3：确定冗余列失效的顺序依赖关系，建立“顺序失效组”；

N4：确定每个设备的失效模式以及设备失效模式间的顺序依赖关系，建立“冗余列-设备-设备失效模式”间顺序依赖关系的模型；

N5：将每个设备失效模式均分析完整作为故障树的最底层事件，即完成故障树建模；

S2：对建立的故障树进行定性分析，其具体过程为：按照预设的逻辑运算规则，确定导致最顶层事件发生的所有事件的最小组合，其中所述所有事件中的部分事件具有顺序关系；上述预设的逻辑运算规则包括单顺序规则、多重顺序规则和混合顺序规则，其中：

单顺序规则包括：

分配律：

A|(B∪C)＝A|B∪A|C，A∪B|C＝(A∪B)|(A∪C)，

A|(B∩C)＝A|B∩A|C，A∩B|C＝(A∩B)|(A∩C)；

吸收律：

A∪A|B＝A，A|(A∪B)＝A；

互补律：

多重顺序规则为：

A|B|C＝A|B|C，A|B|C＝AB|C，A|B|C∩A|B＝A|B|C

混合顺序规则为：

上述逻辑运算规则中的A是指切换单元失效事件，B为运行泵单元失效事件，C为运行阀门单元失效事件，其分为运行阀门单元的运行失效事件或需求失效事件；

S3：基于S2中定性分析的结果对故障树进行定量分析；其具体过程为包括：

S31：确定最底层事件的发生概率；

S32：根据最底层事件的发生概率，计算最小组合发生失效的概率，过程如下：

对于同一逻辑门下单一顺序逻辑的定量计算：

其中，表示在(0，t)时间内的发生概率；若第i个失效事件为需求失效，则

对于不同逻辑门下单一顺序逻辑的定量计算：

其中，P{A₁|A₂|…|A_n，t}表示在(0，t)时间内的发生概率；若第i个失效事件为需求失效，则

P{A₁|A₂|…|A_n，t}＝Q_i*P{A₁|A₂|…|A_i-1|A_i+1|…|A_n，t}

上述A_i表示第i个设备的失效事件，i＝1，2，…，n；f(t)为失效概率密度函数，即在t时刻单位时间内发生失效的概率，Q_i为第i个设备失效事件发生失效的概率值；

对于混合顺序逻辑的定量计算：

S33：根据最小组合发生失效的概率，计算最顶层事件的发生概率，过程如下：根据最小组合发生失效的概率，采用相容事件的概率公式计算最顶层事件的发生概率，其中，相容事件的概率公式为：

其中，M_i表示第i个设备的最小组合；P(M_i)表示最小组合M_i的发生概率。