空间故障网络及其与空间故障树的转换

空间故障树是一种研究系统可靠性与影响因素关系的理论体系,用树型结构描述元件与系统之间的可靠性关系。但实际故障发生过程是复杂的,难以表示成树型结构,而更为广泛的是网状结构。因此,尝试将空间故障树中的树型结构转换为网络结构,进而形成空间故障网络。给出空间故障网络的定义、性质及其与空间故障树的转换方法。目的是将空间故障网络转换为空间故障树,以利用空间故障树已有研究结果。给出一般结构和多向环结构的空间故障网络,及其转换为空间故障树的方法。为使用空间故障树理论研究一般网络结构故障发生过程提供方法。     

空间故障网络的柔性逻辑描述

为使空间故障网络(space fault network, SFN)描述系统故障演化过程(system fault evolution process, SFEP)时能蕴含信息的不确定性和演化特征,克服因素、数据和演化本身的不确定性,提出使用柔性逻辑对SFN进行描述和改造。首先论述了SFN存在的问题和使用柔性逻辑解决这些问题的可能性。使用柔性逻辑描述SFN,应从SFN的最基本单元、事件发生关系、SFN结构方面进行。给出了SFN中与、或和传递关系的柔性逻辑表示。在柔性逻辑条件下给出了SFN的关系组,进而得到SFN最终事件状态的柔性逻辑表示。实例结果蕴含了SFEP中各事件、因素和演化过程之间的柔性逻辑关系及其不确定性,为SFEP的智能化研究提供了新方法论和理论基础。     

系统运动空间与系统映射论的初步探讨

在研究系统运动的动力和表象问题时,提出了系统运动空间和系统映射论的思想。由于它们在前期研究中解释了一些系统哲学问题,因此论文详细给出了它们及关联概念的定义。利用这些概念研究了自然系统和人工系统的特征,及它们之间的关系。研究表明:自然系统是因素全集到数据全集的映射;而人工系统是可测相关数据到可调节因素的映射。研究解释了人工系统得到的实验数据永远与自然系统产生的数据存在误差;人工系统的功能只是自然系统功能的一部分;人工系统只能无限趋近于自然系统而无法达到的原因。系统运动空间和系统映射论可以解决一些系统层面的问题,并拟在系统可靠性研究领域进行实现,但进一步问题有待研究。     

系统故障因果关系分析的智能驱动方式研究

为适应未来智能环境和安全领域的故障数据分析需求,本文提出系统故障因果关系分析思想。论述了通过数理统计方法分析系统故障数据存在的问题,研究了系统故障的相关性和关联性,前者基于故障数据反应故障表象;后者基于故障概念反应故障本质。将智能情况下的故障因果分析划分为4个层次,包括数据驱动、因素驱动、数据?因素驱动、数据?因素?假设驱动。该方法的特点是获得广泛的故障因果关系,深入了解因果关系,两者兼顾和更接近于人的思维。4种驱动对故障因果分析的能力依次上升,可为安全科学与智能科学结合提供渠道。     

基于故障树的高压空间电源可靠性研究

本文介绍分析了一种新型高压体系空间电源配电部分的结构特点,运用可靠性分析中故障树的分析方法,针对较复杂结构的电源系统,将系统故障与组成系统的部件故障有机结合起来,并比较了不同部件的重要度。     

故障概率与影响因素因果关系的推理方法研究

为了研究元件故障发生概率与影响故障因素之间的因果关系,基于因素空间理论的基本思想,在空间故障树框架内提出了影响因素和目标因素因果逻辑关系的两种推理方法。即状态吸收法和状态复现法,前者尽量使最终推理结果包含所有状态信息,是广度优先方法;后者尽量使出现频率大的状态信息起主导作用,是深度优先方法。解释了上述两种方法出现的必然性。应用上述方法分析了故障概率与使用时间和使用温度之间的因果逻辑关系,并与已有分析结果进行比较。表明所得因果关系基本覆盖了故障概率分布特征,验证了方法的正确性。给出了方法的适应性特点及缺点。     

线性熵的系统故障熵模型及其时变研究

为研究系统故障在不同因素叠加时体现的总体规律、故障变化程度和故障信息量,提出系统故障熵的概念。基于线性熵的线性均匀度特性,推导了多因素相被划分为两状态时的线性熵模型。认为线性熵可以表征系统故障熵,进而研究了系统故障熵的时变特征。对连续时间间隔内的不同因素状态叠加下系统故障进行统计,得到系统故障概率分布,绘制系统故障熵时变曲线。从结果来看至少可以完成3项任务:从变化规律得到考虑不同因素影响下的系统故障熵变化情况,系统故障熵的总体变化规律,系统可靠性的稳定性。此研究可应用于类似情况下的各领域故障及数据分析。     

安全科学中的故障信息转换定律

为在安全科学领域实现从故障信息到安全决策过程,本文提出了安全科学中的故障信息转化定律。安全科学核心之一是系统可靠性。随着信息数据和智能科学的发展,系统可靠性理论也应跟随并发展。信息生态方法论是不同于传统机械还原论的方法论,可全方位研究故障信息。因素空间理论是基于因素的智能科学数学基础。空间故障树理论则是研究可靠性与因素关系的系统科学方法。因此三者在因素、系统变化及其特征研究方面具有天然的集成性。分别提供了研究系统可靠性的方法论、智能数学基础和具体实施平台。信息生态方法论和因素空间理论可指导并融入空间故障树理论的发展。从而为安全科学基础理论提供符合信息和智能科学的系统可靠性分析理念和方法,为安全科学的信息化及智能化作出尝试。     

SFT中因素间因果概念提取方法研究

为了分析空间故障树中实际故障数据与影响因素之间的因果关系,基于因素空间思想,在空间故障树理论框架内提出一种因素间因果概念的提取方法。针对故障数据分析,将影响元件故障的使用时间和使用温度作为影响因素;将元件故障概率作为目标因素。通过背景关系分析和基本概念半格分析得出影响因素和目标因素之间的因果概念。将理论和实际中概念的外延和内涵统一,使方法兼顾理论和实际。分析结果中包括了三种基本概念：不可再分的基本概念、中间基本概念、不包含故障概率相的概念。前者属于真概念,可用于实例因果概念分析;后两者不能用于实例因果概念分析,只可作为根据影响因素对对象进行分类的概念。     

基于故障树的阳江核电站DCS可靠性分析方法讨论

故障树分析是可靠性分析中比较常用的方法之一.本文采用故障树方法对于CPR1000堆型中阳江核电站一期工程安全级DCS保护系统的可靠性进行分析,分析结果有助于完善DCS性能分析.通过计算结果表明保护系统DCS安全可靠,满足合同要求,对于其他保护系统的定量分析提供借鉴.同时提出人因错误对系统可靠性的影响也需要同样重视.正确分析人因错误发生的概率对保护系统可靠性的影响,防止和减少人为错误,确保机组的安全、稳定、高效运行.     

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。     

人工智能系统故障分析原理研究

为研究未来系统在人工智能控制下的系统故障预测、预防、控制和恢复能力,提出一种基于信息生态方法论的人工智能系统故障分析方法。将研究对象划分为人、功能、自然和智能系统;以智能系统为核心,研究故障信息、知识和智能安全生成原理;论述了基础故障意识、情感和理智的特点。研究表明,系统故障的人工智能分析必须采用信息生态方法论结合安全科学理论进行。分析原理是基于信息生态方法论,考虑基础故障意识、情感与理智,及即时故障语义信息进行的综合决策与反应,以确保系统在规定条件下完成预定功能。     

软件可靠度的模糊故障树评定方法

软件可靠性的定量评价是软件可靠性工程的关键问题之一,采用故障树方法对软件进行定性和定量分析,提出了两类情况下对影响软件可靠性的主次因素划分及其模糊权重的计算方法。在此基础上,建立多级模糊评价模型,提出了增广和聚合算法,并给出了软件可靠度算式。选择某型航空装备软件进行了测试实例分析,实验结果表明了该方法评价结构的合理性与评价算法的有效性,适用于软件质量及开发过程控制的工程实践。     

系统故障演化过程描述方法研究

为了解系统故障演化过程,提供可行的描述方法,进一步对空间故障网络理论进行研究。将原有空间故障网络结构◢W=（V,L,R,H,B）改为W=（O,S,L,X）,即用四要素对象、状态、连接和因素描述故障演化过程构建空间故障网络。提出枚举法和实例法具体进行故障演化过程描述。研究三级往复式压缩机的第一级故障过程,并辨识了事件的对象、对象的状态及事件的逻辑关系,绘制了空间故障网络。以V▼10▽和V▼2▽为例得到了转换的空间故障树,并以V▼2▽为例研究了故障演化过程。得到了127种故障模式,其中64种有利于V▼2▽◣发生,剩余63种不利于发生。根据演化过程描述需要将故障演化过程进一步分类,论述了故障演化机理。     

基于故障树的无线传感器网络可靠度符号计算

以无线传感器网络（WSN ）中应用通信可靠性（ACR）为背景,利用故障树模型中的事件元素与逻辑门元素,建立基于故障树的WSN可靠性结构。为降低WSN可靠度计算的复杂性,给出从WSN可靠性结构转换到二元决策图BDD结构的算法,利用BDD算法优化计算过程。以分层簇型网络中可用路径以及节点冗余下的应用通信可靠性问题为例,给出其可靠性结构,利用CUDD软件包给出用递归方法实现构建基于故障树的WSN可靠性结构的BDD算法,计算以上两种情况下的WSN可靠度。实验结果表明,该方法具有可行性。