僅當(dāng), 個(gè)輸人事件中有是個(gè)或是個(gè)以上發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生,這種邏輯關(guān)系可用是 "門(mén)表示。
(%)順序與門(mén)
順序與門(mén)表示僅當(dāng)輸人事件按規(guī)定的順序發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生的邏輯關(guān)系。
依順序條件不同,順序與門(mén)又可分為優(yōu)先與門(mén)(某一事件較其他事件先發(fā)生)、組合與門(mén)(輸人事件多于三個(gè),如果任意兩個(gè)先發(fā)生)等形式。此外,還有一種危險(xiǎn)持續(xù)時(shí)間門(mén),它是將順序與門(mén)中的順序條件變成持續(xù)時(shí)間條件,即表示各輸入均發(fā)生,且持續(xù)規(guī)定時(shí)間,才有輸出發(fā)生的邏輯關(guān)系。
&’邏輯門(mén)的等效變換
不是與門(mén)、或門(mén)的邏輯門(mén)的等效規(guī)則,變成相應(yīng)的等效與門(mén)、或門(mén)。進(jìn)行這種等效變換后,便可應(yīng)用常用的故障樹(shù)分析法進(jìn)行故障的定性分析與定量分析。
第二節(jié) (建造故障樹(shù)
建造故障樹(shù)是故障樹(shù)分析的關(guān)鍵。建樹(shù)的方法一般有兩種,即人工演繹法和計(jì)算機(jī)輔助建樹(shù)。鑒于人工演繹法建樹(shù)便于建樹(shù)者了解系統(tǒng)內(nèi)故障事件間的邏輯關(guān)系,也便于隨時(shí)進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)和診斷決策,在這里我們只介紹人工建樹(shù)的方法。
一、建樹(shù)準(zhǔn)備
首先確定分析目標(biāo),并據(jù)此收集相應(yīng)的資料和數(shù)據(jù)。若是進(jìn)行系統(tǒng)故障機(jī)理、模式及故障后果分析,則應(yīng)收集、整理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行、修理等方面的資料、圖紙和故障數(shù)據(jù)等,熟悉其工作過(guò)程、功能和性能指標(biāo)。若要進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè),除了以上那些資料、數(shù)據(jù)外,還應(yīng)收集和整理零、部件的可靠性特征量和一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
二、選擇頂事件
所謂頂事件通常是所分析的系統(tǒng)級(jí)故障事件,它是分析的目標(biāo)。通常,根據(jù)收集到的技術(shù)資料和故障檔案,將可能的故障模式列舉出來(lái),并按后果嚴(yán)重程度分類排隊(duì),以便確定最不希望發(fā)生的事件,作為頂事件。
對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),不但要分析最不希望發(fā)生的事件,必要時(shí),應(yīng)將系統(tǒng)所取的所有可能故章事件,都分別作為頂事件加以分析研究,因此頂事件往往不是惟一的。
頂事件選取通常遵循下述原則:
())頂事件必須有確切的定義,不能含混不清,模棱兩可;
()頂事件必須是能分解的,以便分析頂事件和底事件之間的關(guān)系;
(&)頂事件能被監(jiān)測(cè)或控制,以便對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、定量分析,并采取措施防止其發(fā)
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生;()頂事件最好有代表性,以收到事半功倍的分析效果。
三、建造故障樹(shù)
頂事件確定后,采用人工演繹法建樹(shù)一般按下面的步驟進(jìn)行。(一)確定主流程所謂主流程是指能貫穿于系統(tǒng)各部件的主要故障特征,在從頂事件向底事件逐層演繹分解建樹(shù)的過(guò)程中,以此故障特征為綱,便可使建樹(shù)的思路清晰,邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。簡(jiǎn)單系統(tǒng)往往只有一個(gè)主流程,而大型復(fù)雜系統(tǒng)往往每一個(gè)子系統(tǒng)有自己的主流程,因此主流程要因樹(shù)而定。(二)確定邊界條件所謂邊界條件是指建樹(shù)前對(duì)系統(tǒng)、部件等提出的假設(shè)條件,它確定了故障樹(shù)的范圍。合理確定邊界條件,對(duì)于突出主要故障事件,防止遺漏重大故障事件,正確合理地簡(jiǎn)化分析工作,起著重要作用。邊界條件通常分兩類: "系統(tǒng)級(jí)邊界條件頂事件是系統(tǒng)最重要的邊界條件。與此有關(guān)的附加條件,如系統(tǒng)的初始狀態(tài)、不允許出現(xiàn)的事件、不加考慮的故障事件,也應(yīng)列為系統(tǒng)的邊界條件。 元、部件的邊界條件底事件是元、部件最重要的邊界條件。與此有關(guān)的附加條件,如元、部件的初始技術(shù)狀態(tài)、不可能發(fā)生事件、事件發(fā)生的概率等,也列為元、部件的邊界條件。對(duì)于不可能事件,建樹(shù)中可作為底事件或省略事件。這里需指出,確定元、部件的邊界條件時(shí),應(yīng)注意:(")忽略小概率事件,不等于忽略小部件的故障或小故障事件。如從雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)生的故障概率得知,保險(xiǎn)絲燒斷的元、部件組合接觸不良的故障,在整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的故障中占有很大比例,它屬于小部件故障,但建樹(shù)中不能將其忽略。又如,美國(guó)對(duì)核電站系統(tǒng)的安全性分析中發(fā)現(xiàn)小事件、小管道破裂往往比大管道破裂引起系統(tǒng)故障的概率更大。()有的事件發(fā)生概率雖小,但發(fā)生后會(huì)造成嚴(yán)重的后果,此種事件不能作為不可能發(fā)生事件忽略掉。如某導(dǎo)彈測(cè)試車電纜插座與導(dǎo)彈控制艙電纜插頭連接時(shí),插銷發(fā)生錯(cuò)位的概率小于 "% &’。條令規(guī)定可帶電連接,但在帶電連接時(shí),一旦發(fā)生錯(cuò)位,便可能使控制艙的燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火,導(dǎo)致控制艙報(bào)廢,損失萬(wàn)元以上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),這種事故在 %年中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)兩起。顯然,這種事件不能忽略。
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(三)逐層展開(kāi)建樹(shù)在從頂事件逐層展開(kāi)建樹(shù)的過(guò)程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):()精確地定義故障事件,必須做到只有一種解釋,切忌多義性、模棱兩可、含糊不清。否則可能導(dǎo)致樹(shù)中出現(xiàn)混亂、矛盾和錯(cuò)誤。(")建樹(shù)的頭幾步,應(yīng)考慮主要的、高度可能的或關(guān)鍵性的事件(可用致命度加以識(shí)別)。然后,隨著分析的進(jìn)展,再考慮次要的事件,發(fā)生概率較小的事件。()系統(tǒng)中各故障事件的邏輯關(guān)系、條件必須分析清楚,不能紊亂和自相矛盾。()存在保護(hù)裝置時(shí),應(yīng)將起觸發(fā)作用的初因事件和保護(hù)裝置失靈作為故障事件下邏輯與門(mén)的輸人事件。例如,初因事件為“電源內(nèi)部有短路”,保護(hù)失靈事件為“保險(xiǎn)絲不斷”,兩者共同導(dǎo)致“電源燒壞”故障事件發(fā)生。(%)存在相互起促進(jìn)作用的原因事件時(shí),應(yīng)將這些事件作為故障事件下邏輯與門(mén)的輸人事件。例如:與共同造成“著火”事件發(fā)生。
“易燃液體泄漏”“電路跳火”(&)應(yīng)將故障事件中的元、部件故障分出,并對(duì)元、部件故障按“一次(原發(fā))故障”,(次生)“指令性避免遺漏重要的元、
“二次故障”和(受控)故障”加以分類,部件故障模式。所謂一次故障是指元、部件在設(shè)計(jì)額定應(yīng)力條件下發(fā)生的故障,該類故障必須經(jīng)過(guò)修理才能恢復(fù)元、部件正常功能。二次故障是指元、部件在超設(shè)計(jì)額定應(yīng)力的條件下發(fā)生的故障。如“容器過(guò)壓破裂”屬二次故障,二次故障也必須經(jīng)修理才能恢復(fù)正常。指令性故障是指元、部件因收到錯(cuò)誤性指令引起的故障。錯(cuò)誤指令通常是由相鄰元、部件,環(huán)境和操作人員等發(fā)出的錯(cuò)誤控制信號(hào)或噪聲。該類故障一般不會(huì)對(duì)元、部件本身造成損傷,但能使系統(tǒng)工作失常。
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