车-车通信与车-地通信信号系统方案可靠性分析对比

目前轨道交通信号系统主要基于车-地通信的信号系统,而基于车-车通信的信号系统也已经在国内开始逐步投入运营。为比较两种信号系统的可靠性水平,从故障导致运行延误的角度开展车-车通信与车-地通信信号系统方案的可靠性分析,结合车-车通信与车-地通信信号系统的设计架构与线路配置分别绘制故障导致2 min以上延误、故障导致5 min以上延误的系统可靠性框图,评价与比较两种系统架构下的可靠性水平,并提出改善措施,为轨道交通信号系统的发展与应用提供参考。

基于可靠性框图的维修规则可靠性指标制定方法研究

国家核安全局2022年发布的《核动力厂调试和运行安全规定》,要求国内核电厂实施维修规则以提高维修有效性。针对以上要求,简述了维修规则和性能指标的概念,对可靠性框图方法进行了初步研究,介绍了一种利用二项式分布和泊松分布制定可靠性指标的方法和示例,可为国内核电厂维修规则制定、实施提供参考。

基于RBD方法的数字化反应堆保护系统可靠性分析

以国内某一核电厂数字化反应堆保护系统的架构为基础,反应堆停堆和专设安全设施驱动功能为对象,采用可靠性方框图分析方法,对反应堆保护系统的可用性和系统故障率进行分析和计算,结果表明满足核电厂系统总体设计要求,并为优化反应堆保护系统架构设计和核电厂可靠性分析提供了重要理论依据和数据支撑。

IEC61508中RBD法在铁路信号冗余结构中的适用性分析

为评估IEC61508中可靠性框图(Reliability Block Diagram RBD)法推导出的危险失效概率计算公式在铁路信号冗余结构安全性分析中的适用性,以该标准主要面向的在工业过程控制领域内用于安全防护系统(A类)为对象,首先,分析其与铁路信号系统(B类)在控制结构、危险侧判定等方面的差异性,指出冗余结构故障检测的有效性及检出后的处理原则是决定系统安全性的关键因素;然后,以1oo1、1oo2和2oo2结构为例,分别采用IEC61508中的RBD法计算A类系统、马尔科夫链计算B类系统三种结构的危险失效概率;最后,以实际参数为例进行仿真计算。结果显示:用IEC61508中RBD法计算的值与用马尔科夫链计算的B类系统危险失效概率真值间存在误差,误差分别是-3.75×10^(-5),-3.77×10^(-5),3.60×10^(-5),这表明IEC61508主要适用的安全防护类系统与B类系统具有不同安全特性,若直接采用该标准中主要针对A类系统的可靠性框图法计算B类系统的安全性,则会得出偏差较大的结果。

基于风险权重的综合传动装置任务可靠性预计

针对综合传动装置内不同类别零部件功能和工作风险差异化,提出了一种基于风险权重联合的综合传动装置任务可靠性预计新方法。首先,根据系统任务功能利用可靠性框图法评估综合传动装置系统可靠性。其次,在给定部件故障模式发生概率等级定义及评分准则基础上,引入模糊理论建立风险权重系数计算方法。最后,用某履带车辆综合传动装置的可靠性预计进行了实例验证。实验结果表明,该方法具备一定的合理性和有效性,可为管理部门提供可靠性设计需改进的重点关注部件,为传动装置后续优化设计提供更大的改进空间,具备广泛的应用推广前景。

高温质子交换膜燃料电池系统可靠性分析

可靠性是影响高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)系统结构设计及实用化程度的重要指标之一。使用可靠性框图和采用马尔可夫模型的状态空间法分析了HT-PEMFC系统的可靠性,其中可靠性框图用于评估不可修复系统的可靠性,根据HT-PEMFC系统的可靠寿命及辅助系统各组件可靠性数据,评估了燃料处理器和燃料电池电堆的故障率及平均工作时间(MTTF)。采用马尔可夫模型的状态空间法用于评估可修复系统的可靠性,在1 000 h后系统可靠性为93.49%,3 000 h后系统可靠性保持稳定,约为92.20%,表明系统维护有利于提高系统的可靠性;此外若增加系统各组件的维护频率(修复率),可大幅提升系统在额定功率状态的概率和系统的可靠性。

基于可靠性框图法的过程层信息流最优控制技术

智能变电站过程层网络作为“三层两网”中的重要部分,其负责保护装置、测控装置、安稳装置及智能终端等智能电力电子设备之间的信息交互工作,过程层网络设备的运行可靠性直接关系到断路器能否及时切除故障设备。基于此,首先分析典型过程层网络组网结构及报文发布/订阅关系。其次,根据过程层不同信息对保护设备的影响程度,建立过程层信息分类方案。最后,采用可靠性框图法分析过程层设备的可靠性,指出过程层网络结构存在的问题,并针对性提出优化过程层网络结构的组网方案,研究优化后的组网方案对变电站现场运维管理工作的影响。

基于专家信息的舰船电力系统服役技术状态评估

舰船电力系统负责向舰船上多个负载设备提供电能,若该系统发生故障,不仅影响舰船护航任务,而且影响其作战能力.由于获取舰船电力系统早期服役阶段的状态数据较困难,因此对其进行服役技术状态评估大多依赖专家的主观意见,致使评估结果存在大量的认知不确定性,这也使基于概率论的传统评估方法不再适用.不确定理论是近年来发展起来的数学分支,主要对认知不确定性进行建模.因此,本文提出采用不确定理论度量专家的认知不确定性,结合舰船电力系统的可靠性框图对其进行服役技术状态评估.在此基础上,针对具体舰船电力系统进行服役技术状态评估,验证了该模型的有效性.

民用建筑供配电系统可靠性研究

基于可靠性工程理论,建立民用建筑典型低压配电系统可靠性评估模型,计算并比较分析各模型可靠度,对证GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》中新增做法的合理性。以JGJ 284-2012《金融建筑电气设计规范》中相关可靠度规范要求,验证该模型研究方法和相关数据的有效性。

CRH_3型动车组辅助供电系统可靠性研究

辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供电系统故障统计数据,分析计算CRH3型动车组辅助供电系统各部件的故障率和可靠度,并结合最小路集不交化算法,计算评估了CRH3型动车组辅助供电系统的可靠性。为进一步提高系统可靠性,提出了在辅助供电系统关键设备配电网络中增加热备冗余支路的优化方案,计算结果验证了所提出方案的有效性。研究结果为CRH3型动车组辅助供电系统维护维修及可靠性优化提供依据。

CRH_3型动车组高压电器系统可靠性研究

高压电器系统的可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析CRH3型动车组高压电器系统组成结构及逻辑功能关系,建立高压电器系统的可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组高压电器系统故障统计数据,推导并证明CRH3型动车组高压电器系统各部件的可靠性规律,给出可靠性评估指标的计算方法,分析计算高压电器系统各部件的故障率与可靠度。根据高压电器系统的可靠性框图模型,结合各部件的故障率与可靠度,评估CRH3型动车组高压电器系统的可靠性。研究结果为CRH3型动车组高压电器系统各部件的安全运用、维护维修提供依据。

基于可靠性框图的可靠性建模研究

针对传统可靠性仿真模型建模繁琐、编程困难的问题,以可靠性框图为基础,设计了基于ExtendSim的可靠性建模流程,以两单元并联可修系统为例,建立了基于"致命修复"和"即坏即修"策略的仿真模型,并与解析模型进行了对比验证.仿真结果表明建立的可靠性模型是可信的,且此建模方法易于工程技术人员掌握,具有一定的推广价值.

直流输电换流阀主电路的可靠性分析与优化设计

在换流阀结构和部件功能分析的基础上,构建换流阀和阀主电路的可靠性框图,分析基于k/n(G)模型的阀主电路可靠性。并对采用不同型号晶闸管时换流阀k/n(G)模型的可靠度、可靠寿命、冗余晶闸管的可靠性边际效益等进行了定量计算,提出了针对可靠性指标的晶闸管选型方法和设计流程。最后对采用不同型号晶闸管时阀的相关经济性指标如损耗、成本等进行了分析计算,总结了综合考虑可靠性和经济性的换流阀主电路优化设计方法。

全数字化保护系统的可靠性及元件重要度分析

从总体可靠度和元件重要度两个方面对全数字化保护系统的可靠性进行研究。基于可靠性框图和邻接矩阵方法建立了总体可靠性模型,然后基于概率重要度和关键重要度,建立了全数字化保护系统元件重要度评价指标。其中,概率重要度用于发现系统中的薄弱环节,以指导和优化系统设计;关键重要度用于指导系统维修。为说明所提方法的有效性,提出了6种全数字化保护系统的典型结构,并利用上述方法,对其进行了详细的计算与分析。

数字化变电站系统可靠性与可用性研究

基于IEC 61850的数字化变电站系统具有传统变电站系统所不同的结构与特点。现有的变电站可靠性分析方法多针对单装置或单间隔,鲜有针对整个变电站自动化系统。介绍了基于IEC 61850的数字化变电站系统的典型结构,分析了提高数字化变电站可靠性的主要方法,提出一种计算全站可靠性的方法。该方法将数字化变电站系统划分为通信系统、控制系统、保护系统以及站控层系统。利用可用性框图,分别计算每个子系统可靠性参数,然后通过系统可用性框图,计算出整个变电站的可靠性参数。利用该方法对一典型数字化变电站系统的可靠性进行了分析计算。结果表明,在合理采用装置冗余并采用基于IEC 62439-PRP的并行网络冗余后,数字化变电站系统的可靠性能够满足IEC 61508的要求。

舰空导弹武器系统使用可靠性评估

针对舰空导弹武器系统在单次射击时的使用可靠性评估,采用可靠性框图建模技术,建立涉及舰空导弹武器系统操控人员行为的使用可靠性框图,进而构建武器系统使用可靠性数学模型。通过专家评定法,评定武器系统操控人员的操作可靠度;通过模糊综合评价方法,评定武器系统单个设备的使用可靠度。从而可充分考虑武器系统操控人员操作使用、武器系统固有可靠性和作战使用环境因素对武器系统使用可靠性的影响,为其他武器系统使用可靠性评估提供新的研究思路。

大型复杂系统可靠性评定的近似计算方法

工程实际中,现代大型装备是由机械、电子、液压等设备构成的复杂装备,急需可靠性评定的工程实用方法.基于大型复杂系统最小路集计算基础,根据最小路集不交化方法,提出了系统可靠性一阶矩、二阶矩的快速计算方法;提出了根据一阶矩、二阶矩,拟合贝塔函数和对数伽马函数,进行大型复杂系统可靠性快速评定方法;并且编制了相应C++计算程序,解决了大型复杂系统可靠性评定问题.所提出的方法,便于工程应用,对于大型复杂系统可靠性评定,具有重要的参考价值.

SDH自愈环网有效性模型的研究

通过分析SDH自愈环网在不同保护机制下的原理,基于链路串并联结构,利用可靠性框图对不同SDH自愈环网的有效性分别建立了模型,并进行了详细的比较分析。最后对具体的例子仿真计算,并对仿真结果进行了分析和讨论。

飞控计算机系统分层混合可靠性建模方法

对于复杂的非相似、多余度飞控计算机系统,根据其结构特点,综合静态和动态可靠性建模方法的优势,提出了采用可靠性框图(RBD)和广义随机Petri网(GSPN)相结合的分层混合建模方法,并对建模过程中低层各子系统存在共因失效部件情况下的可靠性建模和求解作了分析.分别采用分层混合建模方法和动态可靠性建模GSPN方法对Boeing777电传主飞控计算机系统进行可靠性建模和分析.同动态GSPN方法相比,该方法综合采用了静态和动态可靠性建模方法,具有状态空间模型的灵活性和组合模型求解的高效性,同时层次结构避免了GSPN方法带来的状态空间爆炸问题.由结果比较可得,该方法可行、高效、精确.

基于框图法的网络存储系统可靠性分析

随着信息的快速增长和对数据安全要求的提高,网络存储系统的可靠性直接影响信息系统性能。重点针对网络存储系统中的设备失效问题,在分析典型网络存储系统可靠性模型的基础上,采用框图法理论提出了一种基于混联结构的网络存储系统的可靠性分析与评价方法,包括基于属性节点的系统可靠性框图描述方法、负载关联的M取值方法等。通过典型混联结构的FC-SAN系统实验,验证了该方法的有效性。该方法相对于测试等其它方法具有简单、省时、费用低等特点,因此更有利于应用于网络存储系统的方案和设备优化。