[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

说明书

本发明公开了一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法，该方法包括：建立旁联冗余系统的故障树模型；对建立的故障树进行定性分析；基于定性分析的结果对故障树进行定量分析。在建立旁联冗余系统的故障树模型时，按照系统‑分系统‑设备‑设备失效模式的顺序，依次建立“系统‑冗余列”的模型、建立“顺序失效组”、建立“冗余列‑设备‑设备失效模式”间顺序依赖关系的模型，将每个设备失效模式均分析完整作为最底层事件。本发明所提出的故障树建模与分析方法，描述出了更真实的系统失效路径，并对系统失效概率进行更准确的定量评价，消除了原故障树方法中可能引入的不必要的保守性，实现对系统可靠性水平更准确的估计。

技术领域

本发明涉及数据分析技术领域，特别涉及一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法。

背景技术

故障树分析方法是一种在核工业界广泛应用的系统可靠性评价方法，其能够定量评价系统的可靠性水平，并能够定性的描述系统失效的路径(即导致系统失效的人因失误或设备故障组合)。冗余设计，即针对一个功能设置多余系统能力要求的冗余的功能模块，是核电厂提高其系统可靠性的一种常用的设计措施。根据冗余单元的投入时刻和控制方式不同，对冗余系统可划分为并联冗余和旁联冗余，在相同的资源配置(如相同的设备型号、相同的维护班组和程序等)条件下，两种设计的系统可靠性不同。

现阶段核工业界普遍采用的故障树分析中未对两种设计进行区分，而是统一作为并联冗余进行分析计算，这将导致不准确的系统可靠性预计和失效路径描述，给系统可靠性管理带来不确定性。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法，基于故障树的旁联冗余系统可靠性建模分析方法，能够实现对系统可靠性水平更准确的估计，并给出系统失效路径的真实描述。

本发明实施例提供了一种基于故障树分析旁联冗余系统可靠性的方法，该方法包括：

S1：建立旁联冗余系统的故障树模型；

S2：对建立的故障树进行定性分析；

S3：基于S2中定性分析的结果对故障树进行定量分析。

优选地，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；

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。

优选地，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；

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。

优选地，顺序依赖关系包括在故障树同一层事件的不同逻辑门下的优先顺序和在故障树同一层事件的同一逻辑门下的优先顺序，其中，

不同逻辑门下的优先顺序在集合运算中记为A│B，表示A和B均失效，且A的失效一定发生在B之前；

同一逻辑门下的优先顺序在集合运算中记为表示A₁与A₂均发生且A₁先于A₂发生。