基于BDD的关联故障树定量分析法研究

利用二元决策图(BDD)中的B—割集和节点概率,提出了基于BDD的关联故障树定量分析新算法。推导了故障树顶事件发生概率和绝对失效强度算法公式,将故障树顶事件发生概率和绝对失效强度计算结合起来,避免了复杂的最小割集和不交化求解过程,显著地减少了布尔代数运算量,给出了算法递归步骤。大量的实例分析验证了此算法的工程实用性。     

动态故障树的边值多值决策图分析

动态故障树分析对于复杂系统来说是一种重要的可靠性分析技术,但是二叉决策图等传统模块化方法存在严重的状态空间爆炸问题.本文系统介绍了边值决策图的动态故障树分析方法,其中边值多值决策图相对于其它现有的决策图具有更紧凑的表示函数,通过状态数的缩减,缩短了计算时间,有效缓解状态空间爆炸问题.实例证明了边值多值决策图在多状态系统和多功能系统中使用的方法和优势.     

二元决策图和故障树相融合的无线传感器网络可靠性分析

为了提高无线传感器分析网络可靠性,提出一种基于二元决策图和故障树相融合的无线传感器网络可靠分析方法;首先根据无线传感器网络拓扑结构建立了故障树模型,然后将无线传感器网络故障树转化为二元决策图结构,最后采用仿真实验分析了不同节点冗余度、不同跳数条件下无线传感器网络的可靠性;仿真结果表明,文章方法的分析结果可以帮助无线传感器网络性能的优化,可以提高无线传感器网络的可靠性.     

.NET平台下故障树分析技术的实现及应用

故障树分析是一种自上而下的方法,通过对可能造成系统故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析,分析得出故障原因的各种可能组合方式,由总体至部分,按树状结构,逐层细化的一种分析方法.开发了故障树分析工具,提供了对规范化故障树定性的割集计算、简化等功能,提出了基于容斥定理的定量化顶事件概率简化计算方法,可满足企业对部件级元件进行故障详细分析的需求.还给出了所开发的系统实现界面,系统已在某企业中得到了具体的应用.     

高效异步并行图算法及ADA的实现

本文给出了计算图的所有顶点间的距离矩阵Ｄ及最短路径矩阵Ｐ的一串行和异步并行算法．利用上述结果，又得到其他图论问题的高效异步并行算法，并介绍了用ＡＤＡ语言对异步并行算法实现的主要步骤．     

因果图向故障树转换的研究

因果图模型可以表示整个复杂系统中各因素见的复杂因果关系,故障树是故障分析和安全可靠性分析的常用模型,如果因果图模型能够转换为故障树模型,将扩大因果图的应用范围,方便故障树建模。因此研究因果图向故障树的转换显得十分重要。文章在分析故障树与因果图概念和表示符号的基础上,提出了因果图转换为故障树的算法。通过因果图向故障树转换可以得到任何事件为顶事件的故障树模型,然后可以采用成熟的FTA方法进行分析,这样因果图模型中的一些问题也可以采用故障树的方法来解决。在假设因果图中的连接事件表示必然因果关系条件下,因果图可以转换为含有可能的因果关系的故障树。研究表明通过微因果树化,因果图可以转换为故障树,所以因果图模型具有广泛的适用性和应用前景。     

故障树向因果图转换的研究

故障树和因果图都采用图形表示因果关系,都主要用于故障诊断和故障分析。由于二者的相似点较多,因此研究故障树向因果图的转换显得十分重要。这样可以进一步扩大因果图的应用范围。文章在分析故障树与因果图概念和表示符号的基础上,探讨了故障树与因果图之间的相互转换,提出了故障树转换为因果图的方法。研究结果表明：含有“与门”、“或门”、“禁门”和“表决门”的故障树可以转换为因果图,这样对于这类故障树处理的故障诊断问题都可以采用因果图来解决。     

基于多值决策图的动态故障树分析方法

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然很突出。因此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,有效地缓解了状态爆炸问题。通过一个具体的实例说明了多值决策图方法的应用和优势。     

一种用于多故障诊断的改进二元决策图算法

在将故障树转化为二元决策图(BDD)的构件连接法规则中,加入了两项新的规则以保证最终的合成BDD具有唯一的结构.通过比较具有相同结构重要度的割集概率,从而确定需要检测故障源的排序.该方法可用于对具有独立底事件的数字系统进行多故障诊断.由于无需确定底事件顺序和最小割集,该方法比传统故障树诊断方法具有更高的效率,并且更适合于在计算机上实现.     

一种基于UML类图和活动图的故障树生成方法

针对UML活动图在生成故障树的过程中只能反映活动事件流故障导致的系统失效,不能反映系统静态状态故障的问题,提出了一种活动图结合类图生成故障树的方法。在原有活动图的基础上,使用类图增加系统静态状态信息,设计活动图和类图到故障树模型的转换规则,将活动图中动态行为信息和类图静态状态信息转化为故障树中的节点要素。基于转换规则设计算法逆向遍历活动图和类图,自顶向下生成故障树。经过实例建模生成故障树,表明该方法能反映系统的动态行为和静态状态两方面的故障信息,为故障树生成提供了一种新的有效途径。     

基于Visio的规则库的设计与实现

为了进一步优化专家系统规则库,通过分析基于微软Visio故障树的结构和属性,详细阐述了在Visio下如何通过软件将故障树转换为规则库。实际应用表明,这种树一表转换处理可以提高专家系统规则库的开发效率。     

基于二叉树的故障树画树算法研究

由于在故障树分析、故障诊断和可靠性分析中迫切要求故障树图形化显示,所以文中研究了故障树画树算法。故障树显示为多叉树,将故障树节点的下一级节点作为左节点,将故障树同级右侧节点作为右节点,就把多叉树转换为二叉树存于数据库中,需要显示时将故障树节点信息对应的存于多向链表中的节点,通过递归函数计算出每个节点的坐标位置,然后用画树函数将故障树画于图形显示区域。文中基于C Builder 6.0开发环境,实现了故障树的图形显示,这样就为基于故障树的故障诊断提供坚实基础。     

基于键合图模型的新型故障树故障诊断方法

针对传统故障树的生成及应用缺陷,研究了基于键合图模型的新型故障树故障诊断方法.该方法根据系统键合图模型推导出时间因果图,进而建立系统故障树,由此产生一个用于反映系统行为变化的假设故障集合;同时,推理预测每个故障的后效特征,并与观测特征相比较,修正假设故障集,最终定位故障源.仿真结果验证了此故障诊断方法应用的可行性和故障诊断的准确性,具有广泛的应用前景.     

故障树领域本体及SWRL规则的构建方法研究

故障树(Fault Tree,FT)被广泛应用于系统故障的快速定位,但其因缺乏精确的语义信息而存在重复构建问题。将本体引入到故障树领域中,并对如何构建故障树本体及相应的SWRL规则进行了研究:首先采用本体描述语言 (Web Ontology Language,OWL)对故障树中的概念及概念之间的关系进行知识表示,构建了一个可共享、可重用、可扩展的故障树领域本体;然后将故障树中事件之间的逻辑关系转化成语义 Web 规则语言 (Semantic Web Rule Language,SWRL);最后将构建的故障树领域本体和SWRL规则放入JESS推理机中进行推理,产生新的知识,用于系统故障的快速定位。实验证明,使用所提出的方法能在解决故障树重复构建问题的同时,不对系统故障的快速定位产生影响。     

基于模块化分解的故障树分析方法

传统故障树分析算法存在诊断成本高和耗时长的问题,为此,在研究故障树结构中的特殊规律的基础上,采用深度优先最左遍历算法对故障树进行模块化分解,减小故障树分析的规模。结合if-then-else运算符,将最左底层模块子树转化为相应的二元决策图结构。运用深度优先最左遍历算法得到该二元决策图结构中的割集和最小割集,用相同故障概率的基本事件替代最左底层模块子树得到新故障树。采用自底向上、从左至右的递归综合分析思想,获得系统元件故障发生的概率,实现对故障树的分析。对故障实例的分析诊断结果表明,该方法可有效提高诊断速度,减少诊断成本。     

基于故障树分析的某型导弹武控系统典型案例研究

本文针对某型导弹武控系统结构复杂、难于建立精确数学模型等特点,利用故障树分析法,以“网络接口发送正常,接收异常”、“武控台显示对接训练弹加电查询异常”、“武控电源操控面板上指示灯不亮”典型故障为例,详细描述故障现象,深入剖析故障原因,全面梳理故障机理,精准建立故障树,标准表达故障格式。依据专家经验,给出故障的出现率及对武控系统的影响程度,完成故障定性定量分析,从而更高效地实现该故障的定位和排除,同时可为维修保障过程中出现的各种故障提供完整的故障诊断案例借鉴。因此,具有一定的理论和实用价值,为后续该型导弹武器装备提供系统、全面、针对性和时效性强的作战使用技术保障产品打下坚实的基础,进而全面提升该型导弹武器装备使用和维修保障能力。