基于动态故障树的交通信号灯监测系统故障分析

针对交通灯故障无法及时处理影响交通效率与安全的问题,设计了基于ZigBee技术的监测终端,根据监测系统中部件发生故障的时序关系建立动态故障树模型,分别采用二元决策图法BDD(binary decision diagrams)和马尔科夫模型对静态子树和动态子树进行定量分析,确定监测系统底事件对系统整体的概率重要度,计算得到导致交通灯故障的主要原因为光纤传感器位置移动和灯珠寿命到期。使用动态故障树法设计交通灯监测系统为工作人员快速分析故障原因提供了理论依据。

基于T-S动态故障树的桁架机器人系统可靠性分析

为了提高桁架机器人系统的动态可靠性,并且在发生故障时提升排查故障的效率,提出一种对桁架机器人系统动态可靠性分析的方法。首先,对桁架机器人系统建立T-S动态故障树;然后,把T-S动态故障树和T-S动态门规则分别转化为离散时间贝叶斯网络(DTBN)与相应网络节点的条件概率表,根据DTBN正反向推理分别计算得到各时间段以及任务时间内系统失效概率和根节点后验概率,并获得各根节点的T-S概率重要度、T-S关键重要度和灵敏度;最后,应用Monte Carlo仿真法进行验证,结果显示相对误差为0.29%,证明所提方法可行。给出当系统发生故障时应优先排查的零部件,并确定了系统薄弱环节,得出应优先提高可靠度的零部件,为桁架机器人系统的动态可靠性分析提供了理论依据。

SS3B型机车电器动态故障研究

通过分析柳州机务段配属的SS3B型机车电器系统动态故障发生原因,制定有针对性的解决措施,确保能有效减少机车电器动态故障,将切实有效的措施纳入相关制度标准,持续管控SS3B型机车电器系统动态故障,提高机车质量及可靠性。

基于动态故障树联合动态Bayes网络的汽轮机跳机电磁阀配电系统可靠性研究

跳机电磁阀配电系统可靠性关系到机组安全运行。针对跳机电磁阀配电系统中因电源切换易造成跳机电磁阀误动问题,分析了误动及遮断系统失效原理,从取消电源切换装置和改变供电拓扑结构两方面考虑,提出两种配电系统改进方案,并采用动态故障树蒙特卡洛联合动态Bayes网络对跳机电磁阀配电系统进行可靠性研究。仿真结果表明,所提的改进方案不仅解决了电源切换引起电磁阀误动问题,提高了供电稳定性,而且系统具有较高的可用率。

基于动态故障树的汽车系统故障诊断方法

为了提高汽车故障诊断效率,降低诊断代价并解决静态故障树(SFT)无法描述汽车系统中动态失效序列的问题,提出一种基于动态故障树(DFT)的汽车系统故障诊断方法。首先,利用DFT建立系统的失效模式模型,并采用顺序二元决策图(SBDD)计算DFT的最小割集(MCS);然后计算MCS以及MCS中组件的诊断重要度(DIF);并在此基础上给出基于统一诊断服务(UDS)协议的汽车故障诊断方法,将诊断故障码对应的MCS过滤并排序,优先诊断DIF大的MCS和系统组件;最后通过一个汽车主动转向系统的应用实例对本文方法的有效性进行验证。案例分析结果表明,所提方法能够计算汽车故障诊断MCS序列,可以有效指导汽车故障诊断工作。

基于动态故障树的铸造起重机起升机构可靠性分析

针对铸造起重机起升机构可靠性问题,提出一种基于动态故障树的起升机构可靠性分析方法。首先介绍动态故障树理论与动态故障门,对铸造起重机进行动态故障树建模,通过线性搜寻法对动态故障树进行分层,得到其动态子树和静态子树,采用马尔可夫链和二元决策图相结合的方法对子树模块进行求解,最后综合各个子树故障率得到起升机构故障率。

基于动态故障树的故障隔离程序分析方法

传统的故障隔离程序采用常规静态故障树进行故障分析,可能会导致故障原因分析不全、故障隔离路径过于繁琐等问题。提出基于系统原理和动态故障树进行故障隔离程序分析的方法,以某飞机防火系统引气导管过热探测系统故障为实例,进行系统设计原理和故障告警逻辑分析,引入动态逻辑门,构建具有顺序相关、功能相关和备份关系的动态故障树;在此基础上进行关联故障分析和排故流程图转化。结果表明:该方法能系统地、全面地反映故障触发逻辑,提供快速、准确、有效的故障隔离程序,提高飞机维修保障水平,在复杂飞机系统的航线维修领域具有良好的应用前景和推广价值。

基于动态故障树理论化工企业事故危险性分析

以某化工企业中毒或窒息事故为例,建立以动态故障树为基础的事故模型,并得出导致事故发生的基本事件.首先,采用BDD法分别对模型中的静态子树进行定性和定量分析,然后,采用马尔科夫链法对动态子树进行分析,得出事故后果失效概率以及各事件结构重要度,并基于对事故进行分析得出的结果,进一步提出有关事故的预防措施.

危化品道路运输事故的动态故障树理论分析

以某化学品运输槽罐车为例,构建动态和静态故障树结合的事故模型,运用二叉决策图法和马尔科夫链法分别对事故模型中的静态子树和动态子树进行危险性分析,得出事故后果失效概率,并根据分析结果提出有关于事故的预防措施.

连续时间T-S动态故障树重要度分析方法

T-S动态故障树的连续时间方法解决了离散时间方法的分析误差问题,且能反映系统可靠度的连续变化。考虑到基本事件重要度与顶事件故障概率共同构成故障树的定量分析,提出连续时间T-S动态故障树的重要度,包括概率、关键、Fussell-Vesely、微分、综合重要度和风险业绩值与降低值以及改善函数。通过与文献重要度方法进行对比,验证所提连续时间T-S动态故障树重要度分析方法的可行性。所提重要度丰富了T-S动态故障树分析法,相对于传统故障树重要度,所提重要度能够求得重要度随时间的连续变化曲线并从中可获得更多的重要度信息,可以对糅杂静态和动态故障行为的复杂系统进行重要度分析,是更为通用的故障树重要度范型。最后,求得整流回馈系统的连续时间T-S动态故障树重要度,为系统的薄弱环节发现、改进优化及运行维护提供依据。

基于事故链及动态故障树的电网连锁故障风险评估模型

在分析现有电网连锁故障事故链模型不足的基础上,提出基于事故链模型与模糊聚类算法预测连锁故障的发展模式,运用动态故障树理论评估支路的重要度。首先,在事故链预测阶段,利用模糊聚类算法对支路进行分类,选取关联性最高的为下级环节,在减少工作量的同时克服现有预测方法的局限性。其次,基于事故链集建立连锁故障的动态故障树模型,利用动态故障树理论计算事故链的概率和风险,完善支路的重要度评估模型。最后以IEEE39节点系统为例进行计算,通过对结果的比较分析,验证所提模型和算法的合理性。

基于动态故障树的卫星系统可靠性分析

卫星系统作为一种高可靠产品,具有复杂的冗余结构。以卫星系统为对象,研究了动态故障树方法分析过程中静态子树及动态子树的处理方法。分别采用二元决策图及马尔科夫方法对关键设备的动态故障树模型中静态子树和动态子树进行分析。将所得结果与可靠性框图、马尔科夫等方法所得结果进行了比较。

太阳翼驱动机构的模糊动态故障树分析

作为航天器重要的组成部分之一的太阳翼驱动机构,故障频发,它的可靠性研究凸显出重要的价值。根据太阳翼驱动机构的组成和工作原理,建立了相应的动态故障树。考虑到现实中太阳翼驱动机构的故障现象、故障状态与故障原因等存在着大量的不确定性,将模糊集理论引入动态故障树分析中,采用三角模糊数表示太阳翼驱动机构故障树的各个底事件的失效参数,将截集理论与区间运算相结合,对太阳翼驱动机构进行模糊动态故障树分析,从而得到系统的顶事件模糊发生概率与各个底事件的模糊概率重要度,并对模糊概率重要度进行分析,得出太阳翼驱动机构中的关键部件为系统中的轴承及谐波减速器,找到了系统的薄弱环节。

不完全共因失效系统动态故障树模型分析方法

提出了不完全共因失效的概念,认为共因只能以一定概率作用于共因失效组的元件上,并产生一定程度的损伤。介绍了动态故障树分析方法常用的逻辑门结构,并在此基础上引入了新的逻辑门结构用于对不完全共因失效进行有效描述。指出了目前用于求解不完全共因失效系统动态故障树模型的马尔可夫链方法存在的不足,修正了现有研究给出的马尔可夫链状态转移图,并提出不完全共因失效系统失效概率的通用公式。最后给出应用实例,证明该方法的有效性。

基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树分析方法

提出了一种基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树分析方法.首先给出优先与门、顺序相关门、备件门、功能相关门等动态逻辑门向离散时间贝叶斯网络的转化方法,在得到动态故障树对应的离散时间贝叶斯网络之后,再利用贝叶斯网络推理算法计算、诊断和预计顶事件概率、重要度等常规分析结果.对数字飞控计算机系统进行的分析表明,该方法能够保证较高的求解精度,其相对误差均保持在0.4%以内,而且易于扩展到多态和非确定性逻辑关系的情形.

基于动态故障树与蒙特卡罗仿真的保护系统动态可靠性评估

依据数字继电保护系统的功能和工作特点,提出一种保护系统动态可靠性的定量分析方法,旨在为寻找系统薄弱环节、提高保护设计及运行可靠性提供参考依据。首先,确立保护系统累积失效概率、可用度和基本部件概率重要度指标。其次,建立马尔科夫状态空间与动态故障树相结合的微机保护系统动态可靠性模型,提出基于动态故障树结构函数的蒙特卡罗仿真方法,以进行保护系统可靠性定量评估。最后以算例验证所提方法的有效性,并进行相关分析。结果表明该方法对保护系统可靠性评估、部件影响分析及薄弱环节识别具有参考价值。

引入交叉熵与动态故障集的含风电大电网可靠性评估

风电等新能源大规模并网对电力系统可靠性产生了重要影响。电力系统的不断发展、电气联系的逐渐加强,以及新能源的随机波动特性,使得基于蒙特卡洛模拟(MCS)的可靠性评估方法在高可靠性系统中的计算效率大大下降。提出一种基于链表动态故障集并将之与交叉熵(CE)结合使用的新算法,一方面通过CE优化构建系统元件的最优概率分布,减小方差变化,加快指标收敛;另一方面,以基于链表的动态故障集多级索引取代状态空间中重复状态调用最优潮流的过程,以此提高系统状态评估效率。对IEEE RTS-79发输电改进系统进行可靠性评估,并与原始MCS和CE对比,结果表明,新算法合理、有效;通过变更负荷峰值改变系统可靠充裕度,对比了不同可靠性水平系统下3种方法的计算效率。

基于贝叶斯网络的复杂系统动态故障树定量分析方法

动态故障树的贝叶斯网络分析方法存在局部组合爆炸和备件门节点失效时间仅能是指数分布的不足.首先,给出动态故障树转换为离散时间贝叶斯网络的方法,该方法使用一个确定性函数来替代条件概率表,避免了局部组合爆炸.然后,根据备件门的失效机理和对应的贝叶斯网络结构特征,解决了备件节点失效时间仅能是指数分布的限制.最后,提出一种基于动态故障树的贝叶斯网络精确推理算法,基于该算法给出了系统失效分布、组件重要度等概率计算.实验结果表明,该方法能有效地分析和评估安全攸关系统的概率特性.

基于动态故障树的变电站通信系统可靠性分析

通过分析并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)、高可用无缝环(high availability seamless ring,HSR)和快速生成树协议(rapid spanning tree protocol,RSTP)3种冗余协议的工作机制,提出一种定量评估变电站通信系统动态可靠性的分析方法,为设计基于IEC 61850的变电站通信系统的组网方式提供参考。依据系统的可修复和冗余特性分析研究系统可靠性,采用动态故障树方法建立3种网络的可靠性模型,利用模块化分析思想将动态故障树分为静态子树和动态子树,静态子树采用二元决策图(binary decision diagram,BDD)算法、动态子树采用Markov算法对模型进行计算分析。对3种可修网络系统的模型结构和可靠性指标的分析表明,在可修系统中,PRP网络在3种网络中具有最高的可靠性,但成本也最高。

基于顺序二元决策图的动态故障树分析

针对现有动态故障树分析方法存在的状态空间爆炸、计算效率低、适用范围有限等缺点,提出一种基于顺序二元决策图的动态故障树分析方法。在将动态逻辑门转化为含顺序事件的逻辑门的基础上,给出了顺序二元决策图的模型以及含有顺序事件的布尔运算规则,利用顺序二元决策图和扩展的布尔运算获取动态故障树的失效路径,并给出多单元顺序事件的发生概率。以某弹药为实例,考虑不完全覆盖问题,针对指数分布与非指数分布2种情形进行了动态故障树分析,结果表明该方法具有计算高效、精度高、适用性广泛等优点,为复杂动态系统的可靠性分析提供了理论基础。