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.     

基于故障树的焊接机器人可靠性分析

为解决焊接机故障诊断的盲目性问题,提高诊断效率及可靠性,作者在实际项目研发中引入故障树分析法,在分析故障树诊断特点的基础上,从故障现象入手以焊接机送丝机构故障为例建立故障树,并对此进行定性和定量分析.结果显示该方法直观简单,可操作性、可维护强,有很好的学术及推广应用价值.     

.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.     

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FMECA的故障树分析自动生成方法研究

以产品设计阶段生成的FMECA（Failure Mode Effect and Criticality Analysis,故障模式、影响及危害性分析）为基础,对其故障诊断分析模型进行了比较深入、系统的研究,提出了一种基于FMECA的故障树分析系统自动生成的新方法。通过研究产品设计知识生成诊断知识,很好地缓解了诊断知识匮乏带来的窘境。与手工建树相比,这种方法可以高效、准确地得到具有较完备诊断知识的故障树。     

基于故障树和双向联想记忆神经网络的桥式起重机故障诊断方法

针对桥式起重机的故障诊断系统,提出一种基于故障树(FTA)和双向联想记忆神经网络(BAM)相结合的故障诊断方法。通过FTA建立系统故障树,收集桥式起重机所有故障模式,进而归纳出BAM的学习样本,然后对样本学习联想,得到系统诊断结果。两种方法的结合,不但可完成单个故障的诊断,还可实现多种故障的综合处理,提高诊断能力。     

计算机辅助可视化故障树分析系统

论述了所设计的计算机辅助可视化故障树分析系统的功能及程序结构与设计原理。系统由编辑生成、分析计算、诊断输出3个模块组成,使得故障树的生成与分析非常直观而简便,只需用鼠标在屏幕上绘制出故障树图,系统就能自动识别并进行定性与定量分析。     

自动生成模拟电路故障树的一种方法

故障树法是应用于模拟电路故障诊断的一种常用方法;使用这种方法的关键是针对被测件(UUT)的不同故障模式,预先开发详细的故障树;传统的故障树开发方法是人工设计,其缺点是效率低,且容易出错;针对这一问题,提出了一种基于eXpress可测试性分析软件自动生成故障树的方法,描述了用eXpress自动生成故障树的过程,介绍了eXpress诊断报告的应用方法,通过示例验证了该方法的可行性和实用性;该方法的优点是能借助eXpress软件自动生成故障树、效率高、不易出错。     

基于故障树的电梯故障诊断专家系统设计

设计了一种基于故障树的专家系统结构,建立了电梯系统的故障树模型和专家诊断知识库,提出了一种基于故障树专家系统的电梯故障诊断方法,开发了基于该方法的电梯故障诊断实验平台.该方法通过对电梯系统故障树模型进行分析提取故障树最小割集及最小割集重要度,并作为诊断规则并存入专家系统知识库,运用基于故障树最小割集重要度的推理机实现故障树与专家系统的交互操作,最后完成诊断并输出结果.实验表明,该方法较好地解决了专家系统知识获取难和知识完整性差的问题,实现了电梯故障的快速准确诊断.     

基于仿真的时序电路测试生成方法研究

在时序电路中,由于时序元件的存在,使测试生成问题复杂化.为了避免故障传播和状态确认的大计算量,对基于仿真的测试生成方法进行了探讨.由于逻辑仿真测试生成方法速度较快但故障覆盖率较低,而故障仿真测试生成方法速度较慢但故障覆盖率高,提出了一种基于混合仿真的测试生成方法.介绍了基于仿真的测试生成过程,给出了相关参数的设定,对测试生成过程中适应度函数的设计进行了深入研究.综合了逻辑仿真和故障仿真测试生成方法的优点,在故障覆盖率和测试生成时间上都取得了较好的效果,具有很好的应用前景.     

综合故障树分析方法在容错计算机系统中的应用

该文运用二元决策图（Binary Decision Diagram）分析传统的静态故障树,运用Markov链分析新兴的动态故障树,由此形成一种创新性的故障诊断方法：综合故障树（Integrated Fault Tree）分析法。综合故障树分析法运用分而治之的策略处理各种故障,不仅加深了故障诊断、分析的精度,同时也拓展了故障树分析法的运用领域。该文结合实例,运用综合故障树分析法解决容错计算机系统中动态时序特性的建模困难问题;分析结果表明,在容错计算机系统中运用此方法,可以有效地对系统建模和分析系统可靠性。     

一种利用故障树对系统手动复位故障的分析与排除

故障树分析法是产品故障分析中常用的一种分析方法,它具有很大的灵活性,可以根据图形演绎的方法清晰地分析出系统的各种故障状态。在科研生产中,故障树被技术人员广泛应用于故障分析的过程中。本文以一例系统手动复位故障的分析与排除为例,详细阐述故障树的原理及实际使用。     

基于动态故障树的信息物理融合系统风险分析

针对信息物理融合系统（CPS）中的网络安全攻击会导致系统失效的问题，提出一种基于动态故障树的CPS风险建模及分析方法。首先，对动态故障树和攻击树集成建模，构建攻击-动态故障树（Attack-DFTs）模型；然后，分别采用二元决策图和输入输出马尔可夫链给出攻击-动态故障树中的静态子树和动态子树的形式化模型，并在此基础上给出攻击-动态故障树的定性分析方法，即分析网络安全攻击导致系统失效的基本事件路径；最后，通过一个典型的排污系统应用实例对方法的有效性进行验证。案例分析结果表明，所提方法能够分析CPS中由于网络安全攻击导致系统失效的事件序列，有效实现了CPS的综合安全评估。     

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。     

故障树专家系统在有效载荷状态诊断的应用

故障树分析法（Fault Tree Analysis,FTA）是分析系统可靠性和安全性的一种重要方法,在各行业故障诊断中得到了广泛的应用。通过将故障树分析法和基于规则的专家系统相结合,对于发现卫星故障并成功维修以确保在轨卫星应用任务的正常运行具有重要意义。文中建立了故障诊断框架,提出适合空间有效载荷故障知识获取及表示方法,可以极大地降低系统知识获取的难度,并提出载荷状态诊断的快速推理机制,实现了对实际任务中有效载荷状态故障的诊断。该诊断方法新颖,具有直观、非接触性、成本低、诊断速度快和正确性高的特点,能够极大地提高卫星运行控制工作的自动化程度、工作效率。     

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。     

Fault tree analysis: A survey of the state-of-the-art in modeling,analysis and tools

Fault tree analysis (FTA) is a very prominent method to analyze the risks related to safety and economically critical assets, like power plants, airplanes, data centers and web shops. FTA methods comprise of a wide variety of modeling and analysis techniques, supported by a wide range of software tools. This paper surveys over 150 papers on fault tree analysis, providing an in-depth overview of the state-of-the-art in FTA. Concretely, we review standard fault trees, as well as extensions such as dynamic FT, repairable FT, and extended FT. For these models, we review both qualitative analysis methods, like cut sets and common cause failures, and quantitative techniques, including a wide variety of stochastic methods to compute failure probabilities. Numerous examples illustrate the various approaches, and tables present a quick overview of results.     

Software architecture reliability analysis using failure scenarios

With the increasing size and complexity of software in embedded systems, software has now become a primary threat for the reliability. Several mature conventional reliability engineering techniques exist in literature but traditionally these have primarily addressed failures in hardware components and usually assume the availability of a running system. Software architecture analysis methods aim to analyze the quality of software-intensive system early at the software architecture design level and before a system is implemented. We propose a Software Architecture Reliability Analysis Approach (SARAH) that benefits from mature reliability engineering techniques and scenario-based software architecture analysis to provide an early software reliability analysis at the architecture design level. SARAH defines the notion of failure scenario model that is based on the Failure Modes and Effects Analysis method (FMEA) in the reliability engineering domain. The failure scenario model is applied to represent so-called failure scenarios that are utilized to derive fault tree sets (FTS). Fault tree sets are utilized to provide a severity analysis for the overall software architecture and the individual architectural elements. Despite conventional reliability analysis techniques which prioritize failures based on criteria such as safety concerns, in SARAH failure scenarios are prioritized based on severity from the end-user perspective. SARAH results in a failure analysis report that can be utilized to identify architectural tactics for improving the reliability of the software architecture. The approach is illustrated using an industrial case for analyzing reliability of the software architecture of the next release of a Digital TV.     

一种结合线性时序逻辑和故障树的软件安全验证方法

嵌入式软件在安全关键领域的广泛应用使得保障软件的安全性成为学界的研究热点。故障树技术是工业界常用的传统的安全分析方法之一。然而,传统的故障树无法精确描述安全关键系统中具有时序特征的系统故障。针对此问题,给出了一种结合线性时序逻辑和故障树的安全验证方法。该方法运用线性时序逻辑对故障树进行形式化规约,从中抽取出软件安全属性并用时序逻辑公式进行描述,用以支持对安全关键软件的模型检验。最后,以某机载控制系统软件数据处理故障模块的模型检验为例,来说明该方法的有效性和可行性。