[發明專利]一種基于數據驅動的共因失效的可靠性判斷系統及方法

有效

• 申請號: 201310699648.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103646095A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 陳珊琦;汪進;胡麗琴;李亞洲;吳宜燦
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

1.一種基于數據驅動的共因失效的可靠性判斷系統，其特征在于包括：數據收集器、共因失效分析器、故障樹模型解析器和故障樹分析器；

數據收集器：對給定系統，利用試驗獲得系統冗余設備的共因失效數據，也可使用與該系統類似的其它系統現有的共因失效數據；并獲得由分析人員根據系統結構信息建造的不含共因失效的系統故障樹模型；還存儲基本事件可靠性模型、共因失效模型、共因失效分析結果以及含共因失效的系統故障樹模型；供其它模塊使用；

共因失效分析器：根據共因失效數據和不含共因失效的系統故障樹模型，采用共因結構分解法，對系統設備或部件進行共因組的自動分配與組合，得到所有的共因組，并對共因失效的分組情況進行核查與調整；選擇給定系統的部件對應的基本事件可靠性模型，同一個共因組的基本事件只能選擇同一種可靠性模型；給出每個共因組選擇的可靠性模型；根據共因失效數據，采用共因結構分解法自動確定非勻稱共因失效的基本事件在其涉及到的共因組中的比例，在核查調整后，再確定每個共因組的共因失效模型，最后計算各組內基本事件的最終失效概率，并將所有結果存儲到數據收集器；

故障樹模型解析器：從數據收集器獲取共因失效分析結果，采用共因結構分解法對給定系統的不考慮共因失效的故障樹模型進行解析和修改，構建出一個能反映共因失效的故障樹模型；結果存儲到數據收集器；

故障樹分析器：從數據收集器獲取能反映共因失效的故障樹模型，對其進行分析，得到給定系統的可靠性分析結果；此結果反映給定系統的共因失效特性；并根據實時的系統監測信號，計算出系統的實時可靠性結果，將所述可行性結果存儲到數據收集器。

2.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的共因失效的可靠性判斷系統，其特征在于：所述共因結構分解法實現如下：

（1）當一個代表某個設備或者部件的基本事件A同時受到n個共因失效的影響時，根據試驗數據，把這個基本事件分解成（n+1）個基本事件（A₀，A₁，A₂，A₃，...，A_n），其中A₀是A單獨發生的代表，而A₁，A₂，A₃，...，A_n分別從屬于n個共因組；并忽略A₁，A₂，A₃，...，A_n的獨立失效概率，僅取其共因失效概率，用以分別代表n個共因組引起的A的共因失效的貢獻；對給定系統的所有基本事件進行這種分解之后，得到系統的共因組的分配和組合結果；

（2）基本事件A的概率按照如下公式計算：P_T=P₀+P₁+P₂+...+P_n；其中：P_T為A發生的總概率，P₀為A單獨發生，即A₀的概率，P₁為A₁所屬共因組帶來的A的共因失效概率，即A₁的共因失效概率，P₂為A₂所屬共因組帶來的A的共因失效概率，即A₂的共因失效概率，P_n為A_n所屬共因組帶來的A的共因失效概率，即A_n的共因失效概率；按照此公式和各個共因組對應的共因失效模型公式，確定非勻稱共因失效的基本事件在其涉及到的各個共因組中的比例；

（3）n個共因組內部采用選定的共因失效模型進行分析，然后根據步驟（2）的公式計算出基本事件的最終失效概率。

3.一種基于數據驅動的共因失效的可靠性判斷方法，其特征在于實現步驟如下：

（1）根據共因失效數據和不含共因失效的系統故障樹模型，采用共因結構分解法，對系統設備或部件進行共因組的自動分配與組合，得到所有共因組，并對共因失效的分組情況進行核查與調整；選擇給定系統的部件對應的基本事件可靠性模型，同一個共因組的基本事件只能選擇同一種可靠性模型；并選擇每個共因組選擇的共因失效模型；根據共因失效數據，采用共因結構分解法自動確定非勻稱共因失效的基本事件在其涉及到的共因組中的比例，得到共因失效分析結果；

（2）根據共因失效分析結果，采用共因結構分解法對給定系統的不考慮共因失效的故障樹模型進行解析和修改，構建出一個能反映共因失效的故障樹模型；

（3）獲取基本事件可靠性模型，建立給定系統故障樹模型，獲取共因失效的分組情況，建立多重共因失效的基本事件組，采用共因結構分解法，修改基本事件組，得到反映共因失效的故障樹模型；

（4）從數據收集器獲取能反映共因失效的故障樹模型，對其進行分析，得到給定系統的可靠性分析結果；此結果反映給定系統的共因失效特性；并根據實時的系統監測信號，計算出系統的實時可靠性結果。