核电厂设备冷却水系统动态可靠性评估方法

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。     

基于子树受限QoS的组播路由恢复算法

通过对多媒体组播协议的研究,发现在组播树中的路由节点发生故障后,树中节点将分散为若干个不同QoS需求的子树,通常的做法是将子树的所有节点重新发起构造成新的组播树.通过增加对子树受限QoS信息的描述,在组播树中路由节点发生故障之后,只是按照子树的QoS信息重新构造新组播树,子树构造不成功时才进行所有节点的构造.仿真试验表明,在路由节点故障情况下子树的构造成功率平均超过80%,同时这种方可缩短组播树故障恢复时间并降低重构开销.该算法还可以提高组播应用的可靠性.     

采用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合法

为提高系统故障诊断效率,提出了一种利用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合方法,该方法充分发挥动态故障树建模和贝叶斯网络推理各自优势,通过集成系统结构信息和传感器信息来诊断系统故障.采用高效的零压缩二元决策图生成系统所有最小割集,并采用贝叶斯网络方法计算部件和最小割集的诊断重要度;根据传感器证据信息对系统特征函数化简,同时对部件和证据条件下割集的诊断重要度进行更新;综合考虑部件和割集诊断重要度设计了系统诊断决策算法,生成诊断决策树以指导维修人员恢复系统故障;最后通过实例验证了该故障诊断方法的有效性.     

故障树分析方法在油气管线方面的应用

故障树分析法 (Fault Tree Analysis)是分析大型复杂系统安全性与可靠性的一种较好的方法 .文中利用该方法对油气管线进行了失效分析 .通过考虑引起管线失效的主要原因 :泄漏、断裂以及其他造成泄漏和断裂的主要因素 ,建立了管线失效的故障树 .结合 VB编程并采用下行法(Fussell)求出了系统的全部 42个最小割集 ,并求出了管线的失效概率和基本事件的概率重要度和临界重要度 .从定性与定量两方面探讨了引起管线失效的基本原因 .通过对系统的故障树分析发现 ,引起管线失效的主要原因是第三方破坏、腐蚀、误操作和材料缺陷等 ,并提出了相应的改进措施     

基于威布尔分布的动态故障树对DEH控制系统优化的评价研究

对于火电厂汽轮机组并网运行阶段的数字电液控制系统(Digital Electro-Hydraulic Control System,DEH)的不足,进行了逻辑优化。进而需要对优化后DEH控制系统的可靠性进行评价。目前可靠性评价中,大都假设设备运行于偶然失效期,失效率假定为常数。然而,实践证明当设备运行于耗损失效期时,失效率服从威布尔分布。因此,将威布尔分布和马尔可夫模型相结合,建立了优化后DEH控制系统失效的动态故障树(Dynamic Fault Tree,DFT) 模型。对运行于耗损失效期的DEH控制系统的可靠性进行了研究,验证了优化后DEH控制系统可靠性的提高,为设备长时间运行后的可靠性评估提供依据。     

基于故障树的某自行火炮供输弹机构故障分析

使用故障树分析法对某供输弹机进行了分析。通过定性分析找出了引起故障的主要原因。通过定量分析计算了顶事件的故障概率和各底事件的概率重要度。指出了该系统的薄弱环节,为使用和维修提供了建议,有助于降低系统的故障概率,提高系统使用可靠性。     

基于DBN的区域计算机联锁系统可靠性分析

区域计算机联锁设备是实现区域内行车安全、保证运输效率的核心设备,对其可靠性研究具有重要意义。结合目前存在的2种区域联锁制式,采用一种新的联锁方案,即在主控站和从控站(选择其中1站或多站)均设置联锁设备。综合考虑联锁系统的共因故障和可维修等因素,利用动态贝叶斯网络对其进行可靠性分析。首先,从系统故障■安全和危险输出的角度出发,建立区域两联锁单元和三联锁单元的动态故障树,并将其转换为相应的动态贝叶斯网络模型;然后利用动态贝叶斯网络的推理特性,对区域联锁系统进行可靠性分析;最后比较了该方法与基于静态贝叶斯网络和动态故障树分析法的结果。计算结果表明:主控站和其中之一的从控站均设置联锁设备是实现区域联锁的较佳方式;且基于动态贝叶斯网络的系统可靠性分析较上述两种方法在计算准确度和时间复杂度方面均有明显优势;并通过动态贝叶斯网络的诊断推理可知,共因故障是系统故障的主要原因,因此应重点防范以降低事故发生的概率。     

基于抽象语法树的代码静态自动测试方法研究

软件测试是排除软件故障，提高软件质量和可靠性的重要手段。从是否需要执行被测程序角度考虑，软件测试分为静态测试和动态测试。动态测试通过输入测试数据，动态执行程序来发现软件中存在的错误。尽管动态测试能发现部分软件错误，但对于一些特殊类型错误的检测无效。鉴于此，本文采取了一种特殊的静态分析技术来实现对代码的测试。本文首先讨论了传统软件测试方法的缺点和局限性，给出了软件的故障模型，进而提出了基于抽象语法树的静态分析技术，并给出了故障自动检测算法。依据该算法开发了自动化测试工具，给出了实验结果和对比分析，并指出了下一步的研究方向。     

基于贝叶斯网络的MEMS安全系统可靠性分析

随着MEMS技术的不断发展,对于引信中MEMS安全系统的可靠性提出了更高要求.为了解决目前MEMS安全可靠性分析中存在着各机构可靠度数据不全面,主要依赖于大量实验或专家经验的现状,对MEMS安全系统的失效状况进行分析,构建了MEMS安全系统的故障树,并计算了各重点机构的可靠度功能函数.以此为基础,提出了一种将故障树与贝叶斯网络进行转化的可靠性分析方法.同时针对各失效机理进行了概率重要度和结构重要度计算,从可靠性重要度角度提出了MEMS安全系统设计中的重点优化机构,并进行了计算实例分析.借助于MEMS加工工艺,实现了MEMS安全系统的加工,通过可靠性测试实验,证明了本方法计算的快速准确性.      

Fault Tree Analysis of CNC Machine Tool Based on BDD Technology

CNC machine tool is a large complex system which contains both mechanical and electrical components.As one of these components,the spindle is crucial for the performance of CNC machine tool.To improve the quality of CNC machine,the reliability of spindle was evaluated in this paper using a fault tree analysis(FTA)method.The FTA method is a set of calculation methods based on Boolean algebra.However,it is difficult to analyze a large and complex fault tree with inaccurate results and low efficiency as well as the complexity of time and space.Both of them will result in the so-called "combinatorial explosion".To overcome this problem,the analysis method based on binary decision diagram(BDD)was introduced in our works,and a sorting method about bottom events was also recommended which can reduce the size of the BDD effectively.     

基于蒙特卡罗法的高压直流输电系统可靠性评估

针针对直流系统可靠性评估中故障树分析法存在的不足,提出以蒙特卡罗法为基础并结合故障树分析,对直流系统进行可靠性评估的方法。首先根据引起直流系统失效的原因,建立高压直流输电系统的故障树结构,且建树过程中考虑了元件的维修与备用相关性;然后采用改进Monte Carlo仿真技术对该故障树进行模拟分析,实际一直流系统的仿真结果说明了本文所提方法的合理性和有效性。     

基于涡轮风扇发动机控制系统的安全性分析评价

阐述了对涡轮风扇发动机控制系统分析评价的必要性,分别对故障树和马尔科夫分析评价法进行了介绍和综合对比,提出一种基于模糊马尔科夫模型的动态故障树分析评价方法:将故障树里的动态逻辑转换为马尔科夫模型,来解决动态逻辑门的求解问题,实例证明此方法能有效解决具有动态失效特征的复杂系统的建模问题.     

航空发动机滑油系统动态故障分析

 为解决航空发动机滑油系统安全性分析中容错与余度备份系统的故障建模与分析,提出了基于动态逻辑门和模块化思想的动态故障树分析方法。针对滑油系统某典型的故障状态,开展动态故障树建模,与传统的静态故障树建模方法进行比较。分析结果表明,使用静态故障树建模得到的滑油系统故障发生频率远远偏离系统真实的故障发生频次(误差将近20 倍);动态故障树建模可以准确描述系统故障的时序关系,且在保证分析效率的前提下精确评估滑油系统的故障发生概率。动态故障树建模方法在航空发动机系统尤其是民用航空发动机系统安全性评估中具有非常广泛的应用前景。     

Reliability Analysis of Lithography Wafer Stage Based on Fuzzy Bayesian Networks

Bayesian network（ BN） is a powerful tool of uncertainty reasoning. Considering the insufficient information,incorporating fuzzy probability into BN is an effective method. Fuzzy BN was used to solve this problem. In this paper,fuzzy BN was applied in wafer stage system,which was an important part of lithography. BN of wafer stage was transferred from fault tree（ FT）. The quantitative assessment based on fuzzy BN was carried out. The Birnbaum importance factors of basic events were calculated. Therefore,the system failure probability and the vulnerable components could be gotten.     

模糊动态贝叶斯可靠性分析方法及其在动车制动系统中的应用

针对动车制动系统的故障发生率具有模糊不确定性以及实际工作环境中故障的发生包含动态性特点,运用三角模糊数和扩展原理来表示底事件故障率,将动态离散时间贝叶斯网络模型与故障树模型相结合,分析获得动态贝叶斯网络叶节点的模糊故障率和各根节点的后验概率。解决了不确定条件下的动态系统可靠性分析问题,对兰新客专线路上运行的动车组的制动空气供给系统进行分析,获得了系统的可靠度预测曲线和薄弱环节,为该路线上运行动车的制动系统针对故障特点制定相应的检修和维护方案提供了理论依据。     

Interval Fault Tree Analysis of Excavator VariableFrequency Speed Control System

In consideration of the uncertainty of basic events failure rate and lack of probability statistical information in fault tree analysis（ FTA） of excavator variable-frequency speed control system, the interval theory was employed and combined with conventional FTA method. The basic events failure probabilities were described by interval numbers,and the interval operators of logical gates in FTA were deduced based on interval theory. Finally,the reliability assessment of excavator variable-frequency speed control system was done by interval FTA method. The result shows that the interval FTA method is suitable for the complex system with insufficient failure data.     

Recursive Algorithm Based Reliability Analysis of Multiphase Satellite Systems with Propagated Failures

Modern satellite systems are generally designed to fulfill multiphase-missions. Component /subsystem redundancies are commonly used to achieve high reliability and long life of modern satellite systems. These characteristics have leaded to a critical issue of reliability analysis of satellites that is how to deal with the reliability analysis with multiphase-missions and propagated failures of redundant components. Traditional methods based on the binary decision diagram( BDD) can hardly cope with these issues efficiently. Accordingly, a recursive algorithm method was introduced to facilitate the reliability analysis of satellites. This method was specified for the analysis of static fault tree and it was implemented by generating combination of component failures and carrying out a backward recursive algorithm. The effectiveness of the proposed method was demonstrated through the reliability analysis of a multiphase satellite system with propagated failures.The major advantage of the proposed method is that it does not need composition of BDD and its computational process is automated.     

New Approach to Calculate the Unavailability of Identical Spares in Cold Spare Configuration

Cold spare is the most common configuration amongst the three types of configuration for systems used on board and for power generation systems. A new approach to calculate the unavailability of systems composed of identical spares in cold spare configuration was proposed in this study. Instead of using the spare gate of dynamic fault tree( DFT) and the Markov analysis,AND gate of static fault tree used for calculating the unavailability of cold spare systems was proposed in this paper. By using this approach,unavailability of identical cold spare systems composed of nonrepairable spare components can be calculated exactly and systems composed of both repairable and nonreparable identical spare components can be estimated without building large Markov state diagram.     

基于模糊故障树的医疗器械设备可靠性分析

提出了一种用于医疗器械可靠性研究的模糊故障树分析方法，较好地解决了医疗器械失效故障树分析中基本事件可靠度的模糊性问题，并给出应用实例。     

基于灰色关联与故障树分析法的汽车制动系统故障诊断

为了提高汽车制动系统的故障诊断能力和效率,在传统的故障树模型的基础上,引入灰色关联分析方法,建立了基于灰色关联度的故障模式分析模型。依据故障树底事件的重要度,计算出各故障模式之间关联度,并按大小进行排列,从而确定导致汽车制动系统失效因素发生的优先顺序。该方法在实践中不仅可以提高诊断工作的效率,也为汽车可靠性设计提供理论依据。