基于FTA的煤矿瓦斯事故分析

给出了事故树分析的步骤,绘制出了煤矿瓦斯事故树图,运用事故树分析方法对瓦斯事故进行了逻辑分析;采用布尔代数法,找出了煤矿瓦斯爆炸事故发生的最小割集、最小径集;通过对最小割集(最小径集)的求解,确定了基本事件的结构重要度,从而了解了煤矿的危险程度和安全程度,掌握了导致瓦斯事故发生的各基本原因事件的组合关系及其重要程度;给出了防治瓦斯事故发生的措施。     

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。     

一种新的故障树定性分析方法

提出基于割序集的分析方法以研究故障树顶事件发生时基本事件的动态行为。利用顺序失效符表示事件的顺序失效关系,并将静态门和动态门转化为顺序失效表达式来描述故障树中各种门的动态行为,利用顺序失效表达式构建故障树的割序集。结合实例阐述故障树割序集生成算法的流程。该算法将失效行为表示为长度小于系统中部件个数的有序部件序列,为研究故障树提供了一种新的定性分析方法。     

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.     

基于FMEA和FTA的ZPW-2000A轨道电路可靠性分析

针对ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统的可靠性问题,提出采用故障模式影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）相结合的方法,对系统进行可靠性研究和分析。通过对系统分析和定义,建立故障模式影响分析表,找出所有可能的故障模式、故障后果、故障检测方法和补救措施等,在此基础上建立系统故障树,求取最小割集,进行定性和定量分析。定性分析判定系统的薄弱环节,定量分析计算顶事件的故障概率、各最小割集的重要度及系统的可靠性指标,通过与相关技术规定比较,验证了该可靠性分析方法的有效性。     

一种带有时间约束故障树分析方法

 在时间域内的行为对安全苛求系统往往是至关重要的,若出现故障,则大量的故障描述都涉及事件之间的时间因素。针对传统故障树不能直观描述和分析这种时间因素的问题,在原有故障树定义的基础上增加时间约束故障树的语义描述,并根据故障树的扩展语义提出时间约束故障树分析方法。给出时间约束逻辑门和事件平均转移率、输入事件到输出事件传播率和到达率的计算方法。设计故障树基本事件和最小割集到达顶事件的传播率和到达率的算法,该算法遍历故障树中每个节点获得基本事件时间重要度和最小割集到达率,从时间重要度角度对基本事件和最小割集的重要度比较。实验结果表明提出的时序分析方法可以为故障诊断和预防提供理论基础。     

基于最小割集的安全性测试用例的动态生成

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集的安全性测试用例动态生成进行了研究.首先阐述了故障树和故障树最小割集的概念及数学描述,然后给出了故障树最小割集的生成算法,最后在此基础上提出了基于故障树最小割集的动态生成安全性测试用例的算法.     

非相干故障树分析的一个注记

本注记对Locks M.0.的"Modularizing,Minimizing,and Interpreting the K&H Fault Tree" 一文进行评论,介绍了一个改进和简化了的非相干故障树分析方法.这个方法说明,在NeIson 法的"双取补"过程中插入Quine法的Consensus运算是不必要的,也是不适当的.     

基于SAT求解器的故障树最小割集求解算法

故障树分析广泛应用于核工业、航空航天和交通控制等安全攸关领域的安全性分析。求解故障树的最小割集是故障树分析的关键步骤。目前,对于大规模故障树的最小割集的求解方法主要是将故障树转化为二元决策图之后求解,其主要缺点在于算法在时间和空间上的消耗严重依赖良好的变量顺序。为了减少存储资源并加快求解速度,提出了一种基于可满足性问题的故障树最小割集求解算法。首先,将求解故障树最小割集问题转化为求解布尔可满足性问题。然后,利用可满足性问题求解器,通过迭代分析求得最小可满足解集合,即为对应故障树的最小割集。实验表明,本文算法求得的最小割集准确、有效并且在空间和时间上的消耗均要优于传统的基于二元决策图的故障树最小割集求解算法。     

基于故障树的事故分类方法

故障树的割集分析技术是判定事故原因的常用技术,然而,基于割集的技术仅能通过基本事件的组合判定事故的发生,无法分析事故演化过程的中间事件.本文针对事故分析报告描述的事故成因机理,结合文本分类和故障树分析技术,提出一种面向故障树的事故报告分类方法,实现面向事故演化路径的事故报告的因果定位,能够自动关联事故报告与故障树结构演化信息,实现借鉴专家经验的事故因果演化的精确分析.     

基于故障树最小割集的故障诊断方法研究

利用故障树分析原理，对基于故障树最小割集的诊断方法进行了研究。在给出故障树顶事件和底事件概率描述的基础上，计算了故障树最小割集的重要度，并在量级上进行了分析比较，为系统的故障源搜寻提供了具体有效的测试步骤。并给出了应用实例。     

实现非单调关联故障树PIS的联合技术

采用“非正规”二元决策图（BDD）技术获取最小形割集 (MCS)可能存在掩盖非单调底事件作用的弊端”。以“继承”关键技术为基础,提出了用统一编码的“正规”BDD技术来获取非单调关联故障树的MCS。结合Q-M算法,研究了联合获取非单调关联故障树的质蕴涵集(PIS)的完整过程。实际例证表明,所述方法不但能够准确地析出非单调关联故障树的MCS,而且能够自动地获取其PIS。     

基于FTA的箱式变电站故障诊断系统研究

鉴于箱式变电站在工商业及城镇输配电系统中的重要性,完善箱式变电站故障诊断技术具有重要的意义。针对箱式变电站故障诊断的特点,本文运用故障树分析技术对箱式变电站故障诊断技术进行了研究,应用可信度方法对故障诊断进行了不确定性处理,并运用最小割集故障系数的概念改进故障树分析中的最小割集诊断法,提高故障诊断的效率。最后,本文以故障实例检验了该故障诊断系统的运行效果。     

基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法研究

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法进行了研究。首先给出了故障树最小割集和最小路集的数学描述,在此基础上开发了基于故障树最小割集和最小路集的诊断推理策略,最后提出了测点配置和优化的方法。     

基于故障树的故障诊断IDSS的设计

将智能决策支持技术引入故障诊断,给出系统的总体设计,并详细阐述基于故障树的知识库和推理机的设计。采用面向对象基于框架、规则、元知识集成的广义故障树知识表示方法,同时给出了基于故障树最小割集和最小路集的故障快速推理算法,实现了故障的迅速诊断。     

动态故障树的不交化定量分析方法

动态故障树被广泛应用于动态系统的可靠性分析中,其中割序描述了系统的失效模式,割序集的不交化可以简化顶点失效概率的求解,目前还没有有效的适用于动态故障树的不交化定量分析方法.提出了一种不交化定量分析方法:在割序的基础上融入时序逻辑提出扩展割序的概念,其与以往类似概念相比增强了表达能力;根据基事集和时限集分解最小扩展割序集,将其转换成不交化扩展割序集;再将不交化扩展割序转换成标准扩展割序,然后对其各割项进行冲突检测、时限集精简、基事集拓扑排序,以对标准扩展割序进行量化计算;并对该方法所涉及到的算法进行了详细的证明和时间复杂性分析.最后将其应用到一个案例中,并同基于inclusion-exclusion规则的MCS方法进行了对比,实验结果显示该方法的时间开销明显降低.该方法可以获得动态故障树的不交化扩展割序集,降低求解时间开销.     

由不交化矩阵求最小割集的改进算法

利用早期不交化法求解最小割集是目前进行故障树定性分析的一种有效方法。但不交化最小割集矩阵行数随着故障树规模的大小呈指数增长,对于数万乃至数百万行的不交化矩阵求解最小割集的过程就会慢得让人无法接受。通过对原算法的分析和改进,采用静态指针法建立动态数组,避免了原算法最耗时间的对不交化矩阵的排序运算。通过与原算法的对比分析,结果验证了本算法的有效性。     

Analysis of non-Markovian repairable fault trees through rare event simulation

Dynamic fault trees (DFTs) are widely adopted in industry to assess the dependability of safety-critical equipment. Since many systems are too large to be studied numerically, DFTs dependability is often analysed using Monte Carlo simulation. A bottleneck here is that many simulation samples are required in the case of rare events, e.g. in highly reliable systems where components seldom fail. Rare event simulation (RES) provides techniques to reduce the number of samples in the case of rare events. In this article, we present a RES technique based on importance splitting to study failures in highly reliable DFTs, more precisely, on a variant of repairable fault trees (RFT). Whereas RES usually requires meta-information from an expert, our method is fully automatic. For this, we propose two different methods to derive the so-called importance function. On the one hand, we propose to cleverly exploit the RFT structure to compositionally construct such function. On the other hand, we explore different importance functions derived in different ways from the minimal cut sets of the tree, i.e., the minimal units that determine its failure. We handle RFTs with Markovian and non-Markovian failure and repair distributions—for which no numerical methods exist—and implement the techniques on a toolchain that includes the RES engine FIG, for which we also present improvements. We finally show the efficiency of our approach in several case studies.

     

Fault tree analysis with fuzzy gates

Fault tree analysis is an important tool analyzing system reliability. Fault trees consist of gates and events. Gates mean relationships between events. In fault tree analysis, AND, OR gates have been used as typical gates but it is often difficult to model the system structure with the two gates because in many cases we have not exact knowledge on system failure mechanism in early design stage. In this paper, we apply the fuzzy sets theory to modeling the fuzzy system structure, propose the new procedure to calculate the system reliability and a new importance index of basic events.     

地下矿山巷道运输事故的致因分析

针对地下矿山巷道运输事故的案例,分析了导致事故的基本事件;通过对22个基本事件构成事故破坏模式的调查分析,得出了巷道运输事故的事故树;采用最小割集、最小径集以及结构重要度的意义对发生事故的基本事件进行定性分析,找出了导致运输事故基本事件的影响程度。该文有助于在防范事故发生时抓住主次因素,对矿山企业运输安全管理具有参考意义。