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。

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.

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.

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。

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。

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。

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。

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。

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.

基于模糊动态故障树的化工设备故障诊断方法研究

本文针对化工设备故障具有模糊性、动态性的特点,提出了建立模糊动态故障树对其进行预测诊断,重点对模糊动态故障树定量分析方法进行了研究,提出了基于最小割集、割序的定量分析方法。该方法将模糊动态故障树分解为模糊静态子树和模糊动态子树,然后分别建立以最小割集和最小割序为基础的定量计算模型,同时引入了弱三角范数的概念以减少由于数据模糊性扩散而引起计算结果不准确的现象。最后给出了最小割集、割序和底部事件重要度的计算公式,分析了化工设备故障诊断的流程,并通过实例验证了该方法具有计算准确,效率高,通用性强的特点,适用于化工设备的故障诊断。

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。

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。

基于同构节点的动态故障树分析方法

为了解决动态故障树研究领域的马尔可夫链状态空间爆炸问题,给出了一个基于同构节点的动态故障树分析方法。为每个节点建立一个对象,识别同构节点,求解时对于同构节点仅计算一次,从而减少状态空间中的状态数目、缩短计算时间。运用该方法对空间信息处理平台进行可靠性分析,并与其他方法进行对比,结果表明,如果系统结构具有较强的冗余特征,该方法在求解效率上具有比较明显的优势。

基于动态故障树的CTCS-3级ATP系统可靠性分析

针对传统的可靠性分析方法分析CTCS-3级ATP系统动态失效问题的不足,提出采用动态故障树分析其可靠性.首先,分析系统的结构和功能建立动态故障树模型;其次,采用深度优先最左遍历算法搜索动态故障树模型,得到独立的子树;最后,在引入可修系统可靠性指标基础上,采用解析法和马尔科夫矩阵迭代法求解子树,结合分层迭代方法对动态故障树分析法改进,以减小运算量,使得上述可靠性指标能用于CTCS-3级ATP系统的可靠性评估.计算所得可靠性指标与可靠性框图分析得到的结果对比表明:动态故障树能够更好地描述系统的冗余性和容错性等特点,提高了可靠性指标的精度.

动态故障树分析方法在软、硬件容错计算机系统中的应用

结合几个动态逻辑门及其向Markov状态转移链的转化,介绍了一种新的动态故障树建模分析方法,用来解决不可修系统中对动态时序特性的建模困难问题。并给出了一个具体的例子,应用这种方法对其进行分析。分析结果表明,软、硬件容错技术在计算机系统中的应用,可以显著提高系统的可靠性。