动态故障树

摘要： 核电厂设备冷却水系统作为一类双重冗余的系统,存在复杂的动态时序失效行为。传统故障树分析法缺乏对时间因素的描述,对设备冷却水系统中的动态时序问题分析假设过于保守。针对上述故障树分析法的局限性,结合动态故障树(dynamic fault tree, DFT)和动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN),提出了一种核电厂设备冷却水系统动态可靠性评估方法。首先在设备冷却水系统结构功能的基础上构建系统DFT模型;然后根据转化规则将DFT模型转化为DBN模型;最后通过DBN正向推理得到设备冷却水系统可靠度曲线,反向推理得到根节点的后验概率排序,敏感性分析识别系统薄弱环节。评估结果表明:所提出的方法能够为提高系统智能维修维护水平和可靠性提供依据。

摘要： 基于动态角度出发,以北京副中心站交通枢纽工程为例,建立深基坑涌水动态故障树。通过引入马尔可夫(Markov)模型,考虑时间对事故发生概率的影响,将顶事件发生概率和底事件概率重要度作为重要参数,找出工程施工安全薄弱点,并提出施工现场管理建议。

摘要： 电梯制动器是电梯最重要的安全部件之一,故研究其可靠性具有重要意义.首先分析了电梯制动器的故障机理并建立了动态故障树模型,其次利用二元决策图和马尔科夫方法对故障树进行了分析计算,得到了影响系统可靠性的相关指标以及制动器的薄弱环节,最后提出了改进措施和建议,为电梯制动器的设计、维修保养及检验提供了科学依据.

摘要： 动态故障树分析方法是在静态故障树的基础上拓展而来的自上而下的图形化演绎技术,可以很好地对具有复杂失效行为和交互作用的系统进行建模,进而分析系统的可靠性.本文从动态故障树逻辑门的可靠性建模与分析人手,结合半马尔科夫过程原理,将动态逻辑门转化为半马尔科夫链.其次给出在半马尔科夫链中动态逻辑门输出事件的发生概率和系统可靠性的计算公式.提出各种逻辑门到半马尔科夫链的通用转化模型,通过更改通用模型中的相关参数,将逻辑门转化为半马尔科夫链.最后,基于半马尔科夫过程求解动态逻辑门输出事件的发生概率,以动态优先与门、顺序相关门和备件门为例,并给出系统可靠性的计算公式.

摘要： 起重机作为特种设备广泛应用于工业生产,因此对其安全性能有严格的要求,故对起重机进行安全评价意义重大.由于起重机械构造复杂,零部件众多,在工作中会出现各种动态、静态的失效行为,但传统的故障树只能分析静态失效行为,而T--S动态故障树采用动静态结合的方式进行失效分析,该方法可以最大限度地接近真实工况.本文采用T--S动态故障树分析法对桥式起重机结构进行安全评价,构建箱型双梁通用桥式起重机安全评价的故障树模型,通过T--S动态故障树求解计算,得出起重机在不同时间段的故障率,并通过计算分析重要度得到在不同时间段对系统故障影响较大的因素,从而可据此预防事故.

摘要： 针对液压调高系统存在动态失效特性问题,采用基于离散时间贝叶斯网络(DTBN)的动态故障树分析方法进行分析.研究一种基于DTBN的动态故障树分析方法,给出动态故障树向DTBN转化以及用DTBN求解各时间段和任务时间内顶事件的发生概率、基本事件的后验概率和概率重要度的方法.利用基于DTBN的动态故障树分析方法构建液压调高系统动态故障树,并将其转化为DTBN.利用贝叶斯网络双向推理计算各时间段和任务时间内液压调高系统的失效概率和各元件的后验概率与概率重要度,为发现液压调高系统薄弱环节、提高系统可靠性提供依据.

摘要： 开展动态故障树(Dynamic Fault Tree,DFT)在反应堆保护系统(Reactor Protection System,RPS)可靠性评估中的应用研究,建立RPS动态故障树模型,采用动态二叉树法对RPS失效概率进行定量分析,使用拉丁超立方抽样对RPS失效概率的不确定性进行数值仿真,获得RPS置信度为95％的失效概率区间及各部件的敏感度,并在相同条件下与传统静态故障树方法进行对比.案例分析结果表明:1)DFT方法能够更精确地对RPS进行可靠性建模评估,更加客观地反映RPS实际运行状态和真实失效场景;2)拉丁超立方抽样能够有效获取设备的全面失效信息,充分模拟RPS的极限失效情况;3)用DFT方法的评估结果更加真实有效,有益于未来RPS的可靠性优化设计.

摘要： 用动态故障树弥补传统故障树对系统时序失效行为建模能力的不足,改进和完善现有核电厂系统可靠性和概率风险评价方法,已成为核电厂概率安全研究的一种发展趋势.近30年来,动态故障树的建模理论和分析技术已日趋成熟,并初步形成了以蒙特卡洛(MC)数值模拟、马尔科夫链模型以及组合法三类主要分析方法.本文将从动态故障树的分析方法、在核能系统可靠性评价中的应用、未来的发展趋势三个方面进行阐述,着重分析动态故障树分析方法的特点,提出了核电厂时序失效行为与特性以及未来动态故障树在核能系统中的发展方向,为动态故障树方法在核能系统可靠性和概率风险分析中的应用提供理论依据和实践指导.

摘要： 分析某型飞机氧气系统工作原理,根据其工作特点和过程建立系统失效动态故障树(DFT),使用马尔可夫链转移公式对故障树进行定量计算,求出顶事件发生概率和底事件概率重要度,找出氧气系统薄弱环节,为机务维护工作提供帮助,也可指导工厂对氧气系统进行升级改造.

摘要： 针对广域保护系统对通信网络实时性和可靠性的高要求,提出了一种将动态故障树和蒙特卡洛算法相结合的广域保护通信系统可靠性分析方法.利用扩展的动态故障树建立了系统模型,并采用序贯蒙特卡洛方法对系统的可靠性进行分析计算.通过仿真对系统的可靠性和薄弱环节等进行分析.仿真结果表明,所提出的可靠性分析方法模型简单、适用性强,能够快速发现影响系统可靠性的因素,便于快速诊断和维护,提高了整个网络的可靠性.

摘要： 针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术.为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问题仍旧很突出.介绍了一种基于多值决策图(Multiple-valued Decision Diagrams,MDD)来分析动态故障树的方法,通过多值变量编码动态门,利用单一系统MDD模型刻画各种动态和静态可靠性行为,有效的缓解了状态爆炸问题.这种对大型动态子树的可靠性计算方法是有效而且快速的，一定程度上解决了状态空间的爆炸问题。这种方法中对于和动态失效行为相关的子树部件，运用状态空间方法来分析。多值变量对动态门进行编码，生成整个系统的MDD是简单且小型的，组合方法和状态空间方法综合运用，这使得状态空间的爆炸问题大大缓解。对于现实生活中各种多功能动态软件和嵌入式系统的可靠性分析，该方法可以得到广泛应用。

摘要： AFDX网络是现代飞机集成的基础,其性能可靠性是飞机高可靠性的保证,网络传输具有故障模式的相互影响,传播,依赖等特点.当前的分析多从性能评估和预测的角度研究其可靠性问题,并没有深入探究和反映与可靠性相关的故障原因、故障模式等问题.AFDX又有网络属性的独特性,其功能的完成本质是网络不同业务的实现.基于此提出一种基于业务的动态故障树建模方法,并对AFDX网络的数据传输是否及时、完整,传输次序、到达源端是否正确等性能可靠性问题进行了分析建模,本文的分析思路和方法对AFDX网络设计,动态故障树建模,可靠性分析和评估都有较好的意义和借鉴作用.

摘要： 动态故障树的定量分析,对改进系统设计、提高系统可靠性具有重要意义.本文首先对现有的动态故障树定量分析方法进行简要介绍,推导出任意链长的Markov链对应的通用计算公式,建立了基于条件概率的温备份、冷备份模型.然后,应用不同方法分别计算了航天器太阳翼驱动机构动静态模块的顶事件发生概率,提出了求解动态故障树的顶事件发生概率的算法.最后,提出了动态模块的重要度分析方法,并对各个底事件在系统中的概率重要度、结构重要度与关键重要度进行了分析.

摘要： 太阳翼驱动机构作为航天器的关键部件,其可靠性研究具有重要的工程实践意义.本文在分析太阳翼驱动机构的原理、结构的基础上建立了动态故障树模型,并应用模块搜索算法确定了静动态子树.然后,分别应用基于Markov链的方法与基于二元决策图的方法生成动静态模块的最小(顺序)割集,通过最小(顺序)割集的模块综合算法,生成了系统的最小(顺序)割集.最后,本文提出了最小(顺序)割集的比较原则,根据这些原则对太阳翼驱动机构的动态故障树进行了定性分析.

摘要： 于大量采用各种容错技术, IMA核心处理平台具有动态随机性故障,已不再适合采用基于静态故障机理的传统静态故障分析方法对其进行分析.结合IMA核心处理平台可能发生的故障和重构机制,引入动态逻辑门表示形式建立动态故障树.然后将动态故障树模块化成相互独立的静态子树和动态子树,并分别采用二元决策图及Markov状态转移法进行动态故障树分析.

摘要： 针对教学仿真网络系统的网络拓扑结构，建立了系统的动态故障树，采用线性模块化搜索算法对故障树进行模块化处理，对分解的各独立子树分别进行可靠性分析，针对不同子树提出了提高系统可靠性的改进设计，并利用动态故障树对系统改进前后的系统可靠性进行对比分析，证明了改进设计对提高系统可靠性的有效性。

摘要： 在分析装备外场使用相关故障信息的基础上，提出了一种基于动态故障树分析方法的测试用例设计方案，将故障树分析技术用于指导软件测试用例设计，并给出了相关分析方法和步骤，最后通过实例分析，证明这种方法的可行性。

摘要： 传统共因失效分析方法假设共因失效将导致确定性的单元故障.实际工程中,由于环境应力等因素的影响,共因失效将以不同的发生概率导致不同的单元故障,称之为概率共因失效.本文针对概率共因失效问题,提出了一种系统可靠性分析的组合方法.该方法通过在动态故障树模型中添加概率共因失效逻辑门,实现了概率共因失效对系统可靠性影响的定量分析.从分析结果可以看出，不考虑共因失效将导致系统可靠度的过高估计。同时，当共因失效原因和受其影响的单元故障发生概率增大时，共因失效对系统可靠性的影响更加明显。当所有单元受到共因失效影响发生故障的概率为1时，概率共因失效退化为一般的共因失效。

摘要： 本文以某型飞机起落架收放系统为分析对象，以共模故障分析理论与方法为依据，运用动态故障树来进行安全性分析。尝试将共因分析的结果引入到动态故障树分析当中，并与传统故障树分析方法的结果进行比较，得出传统故障树分析方法是偏于保守的。

摘要： 传统的静态故障树采用与门、或门来表示事件之间的逻辑关系，但是却不能捕获复杂系统的动态行为，针对此问题，本文提出一种基于复合故障树的故障树建模方法，采用模块化的思想对复杂故障树进行建模，将整棵树分离成若干棵独立的静态、动态子树。与此相对应，提出了一种基于两次深度优先的模块线性搜索算法模块化线性搜索算法。本文选定某型导弹弹体级间段爆炸螺栓的双总线容错控制系统进行复合故障树建模，最后采用文中的模块化搜索算法对建模进行验证，表明算法的合理性。

摘要： 故障树分析是一种度量软件系统风险性的有效手段。由于故障树能够直接影响风险分析的准确性，因此，其有效性十分重要。EFSM模型故障树相较其他故障树能更准确的描述系统故障原因，然而现有的故障树有效性验证方法大多采用静态的分析方法，很难复现EFSM模型的故障，难以准确验证EFSM模型故障树的有效性。基于上述问题，本发明提出一种EFSM模型故障树的动态验证方法，通过对EFSM模型的故障树提取故障触发模式，并以此为指导，利用A*算法生成EFSM模型的测试序列，再基于现有研究生成测试数据，组成测试用例，以验证故障树的有效性。

摘要： 动态贝叶斯网络和故障树模型预测常压储罐群事故方法，涉及一种预测常压储罐群事故方法，首先收集待评估常压储罐群的基础数据，基于泄露和破裂的风险评价结果确定初始危险储罐；考虑火灾、爆炸两种重大事故，分别计算两种事故的物理效应，基于故障树分析法对初始危险储罐与邻近储罐间可能的事故演化模式进行分析，并建立常压储罐群重大事故的故障树模型；根据事故物理效应计算邻近储罐的事故概率，根据故障树模型构建常压储罐群重大事故概率的静态贝叶斯网络；根据静态贝叶斯网络构建常压储罐群重大事故概率的动态贝叶斯网络，计算发生重大事故的动态概率，结合故障树模型预测最可能发生的事故演化模式及关联储罐。

摘要： 本发明公开了一种基于动态故障树的钻井泵液力端故障诊断方法，涉及故障诊断领域。本发明的目的是对基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络的故障诊断方法进行改进。本发明的核心是构造“率参数λ‑‑划分数n”映射关系，在使用基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络的故障诊断方法，能够更科学地选取时间划分数n；通过提出建立“率参数λ‑‑划分数n”对应关系的方式消除了研究人员凭主观选择时间划分数n所造成的诊断不准确问题，提高了故障诊断的可靠性，并可为其他类似复杂机械使用此故障诊断方法时提供参考。

摘要： 本发明提供一种人机交互动态故障树认知过载故障逻辑门的设计方法，包含三个阶段：1、认知过载故障逻辑门设计；2、认知过载可靠性建模；3、认知过载模型定量计算；通过以上各阶段的论述，分析了人机交互过程，查找出多任务并行的情景，明晰了认知过载故障逻辑，定量分析了并行任务的冲突值，达到和建立了认知过载故障可靠性模型的效果，解决了复杂系统人机交互认知过载故障定量定性分析问题。

摘要： 一种人机交互动态故障树的模式混淆故障逻辑门的设计方法，步骤如下：一：依据系统功能故障，将容易混淆的故障划分为故障模式类；二：对划分好的故障模式类构建信息显示模式合集；三：根据案例事故情景，建立相应的动态故障树模型；四：统计案例事故的信息显示模式情况，分析模式混淆门的输出事件；五：构建输入事件与输出事件真值表；六：结论：若模式混淆门的输出事件与判定条件事件对应的故障模式相同，则人未发生模式混淆，否则，人发生了模式混淆；通过以上作法，本发明充分考虑人的认知、场景任务和人机耦合特性，完善了系统故障逻辑，从而更加准确地度量了复杂人机系统的可靠性，提高了人员绩效能力和增强人机系统可靠性和安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于动态故障树的电磁兼容故障诊断分析方法，其特征是：至少包括如下步骤：步骤101：分析系统的组成及特性；按照工作特性将系统内各电子设备分为无线用频设备、一般有线信息设备、驱动执行设备；确定无线用频设备、一般有线信息设备、驱动执行设备的电磁发射特性及电磁敏感特性，为建立动态故障树模型做准备；步骤102：根据步骤101的结果，建立动态故障树模型；步骤103：获取实时故障参数，动态修正模型参数；步骤104：计算最小割集干扰概率并确定故障源头，完成诊断。本发明实现分析模型和测试数据的双向修正，从而能够快速准确地完成现场干扰源定位，解决复杂系统电磁兼容现场测试的故障诊断问题。

摘要： 本发明公开了一种基于动态故障树的钻井泵液力端故障诊断方法，涉及故障诊断领域。本发明的目的是对基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络的故障诊断方法进行改进。本发明的核心是构造“率参数λ‑‑划分数n”映射关系，在使用基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络的故障诊断方法，能够更科学地选取时间划分数n；通过提出建立“率参数λ‑‑划分数n”对应关系的方式消除了研究人员凭主观选择时间划分数n所造成的诊断不准确问题，提高了故障诊断的可靠性，并可为其他类似复杂机械使用此故障诊断方法时提供参考。

摘要： 一种人机交互动态故障树的模式混淆故障逻辑门的设计方法，步骤如下：一：依据系统功能故障，将容易混淆的故障划分为故障模式类；二：对划分好的故障模式类构建信息显示模式合集；三：根据案例事故情景，建立相应的动态故障树模型；四：统计案例事故的信息显示模式情况，分析模式混淆门的输出事件；五：构建输入事件与输出事件真值表；六：结论：若模式混淆门的输出事件与判定条件事件对应的故障模式相同，则人未发生模式混淆，否则，人发生了模式混淆；通过以上作法，本发明充分考虑人的认知、场景任务和人机耦合特性，完善了系统故障逻辑，从而更加准确地度量了复杂人机系统的可靠性，提高了人员绩效能力和增强人机系统可靠性和安全性。

摘要： 本发明提供一种人机交互动态故障树认知过载故障逻辑门的设计方法，包含三个阶段：1、认知过载故障逻辑门设计；2、认知过载可靠性建模；3、认知过载模型定量计算；通过以上各阶段的论述，分析了人机交互过程，查找出多任务并行的情景，明晰了认知过载故障逻辑，定量分析了并行任务的冲突值，达到和建立了认知过载故障可靠性模型的效果，解决了复杂系统人机交互认知过载故障定量定性分析问题。

摘要： 本发明涉及一种基于动态故障树的电磁兼容故障诊断分析方法，其特征是：至少包括如下步骤：步骤101：分析系统的组成及特性；按照工作特性将系统内各电子设备分为无线用频设备、一般有线信息设备、驱动执行设备；确定无线用频设备、一般有线信息设备、驱动执行设备的电磁发射特性及电磁敏感特性，为建立动态故障树模型做准备；步骤102：根据步骤101的结果，建立动态故障树模型；步骤103：获取实时故障参数，动态修正模型参数；步骤104：计算最小割集干扰概率并确定故障源头，完成诊断。本发明实现分析模型和测试数据的双向修正，从而能够快速准确地完成现场干扰源定位，解决复杂系统电磁兼容现场测试的故障诊断问题。