故障树分析(全面).ppt

故障树分析——FaultTreeAnalysis(FTA)一、概述定义:故障树分析法(FaultTreeAnalysis,FTA)是在系统设计过程中,通过对可能造成系统失败的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析,画出逻辑框图(即故障树),从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率,以计算系统失效概率,采取相应的措施,以提高系统可靠性的一种设计分析方法。广泛应用于一些重大军事装备研制和宇航、电子、化工等行业的安全分析中。一、概述故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具有重要作用和地位。既可用于定性分析又可定量分析。在故障树分析中,对于所研究系统的各类故障状态或不正常工作情况统称为故障事件。与故障事件对应的是成功事件。两者均称为事件。故障树是一种为研究系统某功能故障而建立的一种倒树状的逻辑因果关系图一、概述如某电机工作原理图开关电机(马达)电源电路开关合上后马达不转开关合上后无电源马达故障电源故障线路故障由图可知:故障树主要由事件和逻辑门构成,图中的事件用来描述系统或元部件的故障状态,逻辑门把事件联系起来,表示事件之间的逻辑因果关系一、概述FTA的特点:是一种图形演绎法,是故障事件在一定条件下的逻辑推理方法,可针对某一故障事件,作层层追踪分析(自上而下);这种图形化的方法清楚易懂,使人们对所描述的事件之间的逻辑关系一目了然,而且便于对各种事件之间复杂的逻辑关系进行深入的定性和定量分析;由于故障树将系统故障的各种可能因素联系起来,可有效找出系统薄弱环节和系统的故障谱,在系统设计阶段有助于判明系统的隐患和潜在故障,以便提高系统的可靠性;故障树可作为管理和维修人员的一个形象的管理、维修指南,可用于培训使用、维修和管理人员,可用来制订维修计划和检修排故方案一、概述FTA的不足:无法解决顶事件和底事件的发生概率不确定(模糊概率)问题,故障树分析法要求系统的底事件和顶事件是一个确定性事件,即要么发生故障要么正常,这样才能确定顶事件是否处于正常状态。然而对于非确定性的模糊事件构成的故障树,用传统的故障树分析法就显得无能为力了。无法解决一个底事件对应多个故障现象(即故障树之间的交叉)等问题。故障树的构成是依照一定的人的认识和经验来构造的,如果人的知识不完全或不准确,对故障系统的诊断就往往会有纰漏。FTA是一种系统化的演绎方法,所以分析过程比较繁琐,计算量很大,需要借助于计算机完成,在分析过程中稍有疏忽,有可能漏过某一个后果严重的故障模式。二、故障树分析的一般步骤(1)选择顶事件。据工程实际需要选择合理的顶事件(2)建立故障树(3)故障树的定性分析a)故障树的简化b)求最小割集(4)故障树的定量分析a)求顶事件的发生概率b)重要度分析(5)确定设计上的薄弱环节(找出问题所在)(6)采取措施,提高产品的可靠性和安全性三、常用事件及其符号三、常用事件及其符号A三、常用事件及其符号