[发明专利]一种保测合智四合一装置的硬件可靠性分析方法及系统

权利要求书

1.一种保测合智四合一装置的硬件可靠性分析方法，其特征在于，包括：

根据保测合智四合一装置硬件系统的构成构建保测合智四合一装置的信息链条和故障树；

计算构成保测合智四合一装置各模块的电子元器件在不同温度下的失效率；

根据构成保测合智四合一装置各模块的电子元器件失效率和数量，计算保测合智四合一装置各模块的失效率；

根据构成保测合智四合一装置各模块的失效率和数量，计算保测合智四合一装置硬件系统的失效率；

基于保测合智四合一装置硬件系统的失效率计算保测合智四合一装置硬件系统的可用度，分析保测合智四合一装置的可靠性。

2.根据权利要求1所述的硬件可靠性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据保测合智四合一装置硬件构成和功能特点，绘制保测合智四合一装置的硬件构成图。

3.根据权利要求1或2所述的硬件可靠性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：比较不同情况下保测合智四合一装置的可靠性，通过对保测合智四合一装置设置冗余模块或更改CPU架构以提高保测合智四合一装置的可靠性。

4.根据权利要求1所述的硬件可靠性分析方法，其特征在于，保测合智四合一装置的硬件系统包括：电源、ADC采样、主CPU、合并单元、智能终端、I/O、操作回路和通信单元；其中：ADC采样模块包括滤波模件、AD转换模件、开入接点和开出接点；主CPU模块包括CPU、DSP、开入接点和开出接点；合并单元模块包括合并单元芯片、开入接点和开出接点；智能终端模块包括智能终端芯片、开入接点和开出接点；I/O模块包括I/O通道和设备控制器；操作回路包括开合闸模块、开入接点和开出接点。

5.根据权利要求1所述的硬件可靠性分析方法，其特征在于，需详细计算的电子元器件包括集成电路元件、继电器元件和光耦元件；计算电子元器件失效率的方法包括：

(1)集成电路元件的失效率为：

λ_{p集成电路}＝π_Qπ_L[C₁π_Tπ_V+(C₂+C₃)π_E]

其中，λ_{p集成电路}为集成电路工作失效率，π_E为环境系数，π_Q为质量系数，π_L为成熟系数，π_T为温度应力系数，π_V为电压应力系数，C₁和C₂为电路复杂度失效率，C₃为封装复杂度失效率；

(2)继电器元件的失效率为：

λ_p继电器＝λ_bπ_Eπ_Qπ_C1π_CYCπ_rπ_Aπ_C

其中，λ_p继电器为继电器工作失效率，λ_b为基本失效率，π_E为环境系数，π_Q为质量系数，π_C1为触电形式系数，π_CYC为动作速率系数，π_r为额定负载系数，π_A为应用系数，π_C为结构系数；

(3)光耦元件的失效率为：

λ_p光耦＝λ_bπ_Eπ_Qπ_Tπ_C

其中，λ_p光耦为光耦元件工作失效率，λ_b为基本失效率，π_E为环境系数，π_Q为质量系数，π_T为温度应力系数，π_C为结构系数。