基于T-S模糊故障树的受电弓系统可靠性分析

针对动车组受电弓故障统计中历史故障数据的多源异构和数据缺失等问题,同时考虑到受电弓故障的多态性,提出了以信心指数修正的专家调查法结合T-S模糊故障树,对受电弓可靠性进行分析。首先构建动车组受电弓系统的T-S模糊故障树;再对故障树基本事件进行基于信心指数修正的专家调查,得出基本事件模糊故障率;然后根据基本事件模糊故障率计算顶事件模糊可能性和基本事件模糊重要度;最后根据模糊重要度分析系统不同故障状态时影响其可靠性的薄弱环节。该分析结果与动车组的实际情况相符,可为受电弓系统的检修提供参考。     

基于FTA＿Petri网的动车组塞拉门系统故障机理研究

随着我国动车组投入量及运营里程的快速增长,动车组的安全运营成为人们关注的首要问题。塞拉门作为动车组的故障多发部件之一,明确其故障机理对于故障诊断及检修极其重要。利用故障树和Petri网相结合的方法对塞拉门系统进行研究。通过对兰新客专CRH5型动车组塞拉门系统的结构及故障数据进行分析建立塞拉门系统故障树,鉴于故障树分析无法对故障传播过程进行动态描述的不足,将其转化为Petri网,建立Petri网模型状态方程,运用关联矩阵及初始状态token赋值和转移的方法对系统故障的传播进行动态分析,明确故障机理。经验证分析结果与动车组失效模式分析一致,可为动车组塞拉门的故障诊断和维修提供依据。     

矿井提升机盘闸制动系统工作状态监控与安全

运用故障树分析(FTA)方法分析矿井提升机盘式制动系统故障原因,包括机械故障、摩擦系数故障、液压故障等,提出矿井提升机盘闸制动系统的故障树,并给出了系统状态计算机测控系统方案。采用现代检测与计算机技术,对盘闸制动系统的主要故障进行综合检测;对摩擦系数进行间接检测;研究成果,为故障报警与控制提供了保障,报警与控制结合,提高了提升机盘闸制动系统的安全性。     

基于ET-DFT分层模型的复杂系统动态概率安全评价方法研究

为充分体现复杂系统的动态行为对其可靠性的影响,减少系统动态故障概率计算时的工作量,应用层次化分析思想,综合事件树(ET)和动态故障树(DFT),提出基于ET-DFT模型的动态概率安全评价(DPSA)方法。应用二元决策图(BDD)和马尔科夫链(MC)分别对静态故障树和DFT进行求解,给出将静态故障树和DFT向BDD及马尔科夫链转移图的转化算法,以及系统各状态概率的求解方法。通过应用实例的分析验证,得到系统静态模块定量的发生概率及动态模块各个状态概率随时间变化的曲线,经综合求解得到系统故障发生的概率,实现对系统较为精确的DPSA。     

基于模糊综合评判的乘用车制动系统失效风险严重程度分析

为了准确评估乘用车制动系统失效风险严重程度,提高车辆行车安全,对我国汽车制动系统缺陷涉及的部件和失效模式进行了分析,并针对真空助力器和制动管路失效,设计、开展了实车试验。试验数据分析表明,在制动系统不同的失效状态下,平均制动减速度、制动距离和最大踏板力存在明显差异。因此将以上3个指标与制动系统失效模式结合构建事故树,确立了影响制动系统失效风险严重程度的指标体系;利用G1法和模糊综合评判法,得出了制动系统失效风险的严重程度。结果表明,制动系统真空助力器失效的严重程度等级为较高,制动管路泄漏的严重程度等级为高,与实际案例的风险严重程度评估结果一致。     

CRES的危害因素识别方法:以EETD为例

首先厘清传统危害识别方法的局限性,运用系统理论的事故模型及过程(STAMP)的系统理论过程分析(STPA)方法,分析CRES不能使动车组(EMU)制动这一危害事件,将其安全问题看作是控制问题;然后以车载地震紧急处置装置(EETD)为例,分析其引起的不安全控制控制行为,找出产生不安全控制行为的原因,进而分析出其危害因素;最后与传统的故障树分析(FTA)方法结果对比,验证基于STAMP模型的STPA方法的有效性。结果表明:用该方法能比FTA方法识别出更多的危害因素,如设计缺陷、沟通不畅等。     

故障树可视化分析系统

论述了自行研制设计的可视化故障树分析系统的功能及程序结构与设计原理。该系统由故障树生成、故障树分析计算、文件输出和系统管理 4个模块组成 ,可使故障树生成与分析变得非常直观而简便 ,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。     

基于故障树-贝叶斯-蝴蝶结分析的复合事故风险模型研究

为解决现有单一风险评价方法存在的不足,引入了基于故障树分析、贝叶斯网络与Bow-tie分析(蝴蝶结分析)相结合的复合风险分析模型:首先找出引起故障的基本事件,绘制故障树(FTA)模型;然后以故障树模型为基础,将其转化为贝叶斯网络,计算其中基本事件的后验概率和重要度;最后对重要度等级较高的事故节点进行Bow-tie分析,提出预防事故发生的防护措施和减轻事故后果的控制措施。以粘结漏钢事故为例,应用该模型对粘结漏钢事故进行了系统风险分析,验证了该模型的科学性和合理性,其结果表明:引起粘结漏钢事故占比较大的事故节点为保护渣异常,结合风险分析结果提出了相关预防及控制措施,以期最大程度地降低事故发生概率及减小事故损失的目的。     

基于WBS-RBS与故障树耦合的尾矿库风险评估

针对尾矿库事故产生的复杂性、多样性及不确定性等特点,在众多尾矿库事故调查的基础上,分析得到主要危险源为塔管隧结构破坏,建立WBS-RBS与故障树耦合的风险评估方法。进一步将危险源引入到WBS-RBS结构中,构造工作分解结构(WBS)、风险分解结构(RBS)及二者耦合矩阵,综合分析各项事故风险因素。采用故障树分析法对塔管隧结构破坏事故进行敏感性分析,计算敏感系数和风险因素重要度排序,有针对性的提出风险应对建议与举措。     

基于DFTA的电梯制动器可靠性分析

电梯制动器是电梯最重要的安全部件之一,故研究其可靠性具有重要意义。首先分析了电梯制动器的故障机理并建立了动态故障树模型,其次利用二元决策图和马尔科夫方法对故障树进行了分析计算,得到了影响系统可靠性的相关指标以及制动器的薄弱环节,最后提出了改进措施和建议,为电梯制动器的设计、维修保养及检验提供了科学依据。     

基于BDD考虑共因失效的接触网系统可靠性分析

为分析共因失效对高速铁路接触网系统的影响，将二元决策图(Binary Decision Diagram，BDD)与共因失效理论引入到接触网系统可靠性分析中。利用逻辑相邻优先组合法(Logic Neighbor Priority Connect，LNPC)将高速铁路接触网系统的故障树模型转化为BDD模型并求取其可靠度表达式，利用隐式方法对考虑了共因失效的接触网系统可靠度进行计算，利用MATLAB绘制考虑共因失效和不考虑共因失效情况下接触网系统可靠度变化曲线。研究结果表明:提出的分析方法适用于接触网系统的可靠性分析，为接触网系统的可靠性分析提供了一定的理论依据。     

连续型空间故障树中因素重要度分布的定义与认知

为了解工作环境条件因素对系统故障概率的影响的特征,同时丰富连续型空间故障树(CSFT)的理论框架,提出因素重要度分布的概念。因素重要度分布从经典故障树的概率重要度发展而来,目的是研究系统所处环境因素变化导致系统可靠性变化的程度。给出元件和系统的因素重要度分布概念、公式及所需基础数据,并分析因素重要度分布的正负分布特点。使用该概念研究元件X1和系统T的因素t重要度分布和因素c重要度分布。结果表明:在不同环境中,对于因素t或c变化影响元件或系统的故障概率变化程度是不同的。因素重要度分布有效地表达了t和c对元件或系统的故障概率影响特征。     

基于LabVIEW的矿井提升机液压制动在线监测

为保障矿井提升机液压制动系统在运行过程中的可靠性和安全性,设计一种基于LabVIEW的提升机液压制动系统在线监测装置,将LabVIEW和可编辑逻辑控制器(PLC)相结合,充分利用LabVIEW强大的数据处理能力,通过检测液压制动系统的状态参数,分析评价设备工况;并利用新型碟簧座传感器,建立制动正压力和应变的数学模型,通过分析液压站和制动器的故障参数,采用故障诊断专家系统诊断液压制动故障,实现对提升机液压制动系统的安全预警。结果表明：该矿井提升机液压制动系统在线监测装置通过8个功能模块的实时监控,利用液压系统故障树能够系统实时诊断故障,对于保证矿井提升机的安全和可靠性、延长使用寿命、提高矿山生产效率和降低维修成本具有重要的意义。     

灰色层次结构模型在故障树分析中的应用

故障树分析技术对于复杂系统的故障诊断具有重要应用价值,提出把故障树看作2层灰色结构,通过建立灰色层次结构模型,给出判断各种故障模式发生可能性大小的一种通用方法.将其应用于压力容器爆炸事故的故障树分析,并取得了与实际情况吻合的满意结果.该方法为了解事故影响因素重要程度、控制事故发生和改进系统可靠性提供依据.     

生物质锅炉故障树分析

根据锅炉系统的结构和功能的层次分解模型,对常见故障逐层进行分析诊断,采用故障树分析法,来描述系统故障和故障原因的逻辑关系,为锅炉系统的故障诊断、专家系统应用、面向对象技术的广义故障树知识表达和故障诊断推理控制奠定了基础。     

空间故障网络理论与系统故障演化过程研究

为描述和分析系统故障演化过程,提出了空间故障网络理论。该理论基于先期提出的空间故障树理论,继承了其多因素影响分析、故障大数据处理及因果关系分析的能力。实际系统故障演化过程较为复杂,使用空间故障树树形结构难以描述,因此提出空间故障网络。故障演化过程的实质是由事件和连接组成的按照一定因果关系相连的网络结构。又由于事件由对象及其状态表示,空间故障网络研究的是故障演化过程中对象、状态和连接之间的关系。论述了以往研究的不足,给出了各概念的物理含义、转化步骤、单向环分类、最终事件发生概率计算方法等。论述了空间故障网络研究存在的不足及今后需要研究的关键问题。     

CRH3型动车组牵引传动系统可靠性分析

为分析CRH3型动车组(EMU)牵引传动系统可靠性,基于其结构及运行特点,结合图论,从建立系统网络图可靠性模型入手,将系统可用度计算转化为系统网络图模型的连通概率计算。在系统各部件可维修的前提下,考虑部件停工相关性,结合京津城际高速铁路某CRH3型动车组历史运行数据,用蒙特卡罗模拟-元胞自动机(MCS-CA)算法,通过Matlab编程,计算分析系统在正常工作状态和降级(降容)运行状态下的可靠性,并绘制相应的可靠度、可用度随时间变化曲线。结果表明,动车组牵引传动系统受电弓高压进线单元故障率最高,其次是变流单元。     

中小型在役桥梁安全预警研究

为了准确评估中小型在役桥梁安全状况,提出利用灰色关联故障树分析法对中小型在役桥梁进行安全预警研究。首先建立中小型在役桥梁安全预警故障树;其次采用专家打分法确定故障树各底事件的不可靠概率,得到各底事件的重要度,并利用灰色关联理论求出故障树各底事件的关联度;根据预警理论将各底事件的关联度与各底事件的重要度加权平均确定预警值所处的警限区间,从而确定警度及需要发出的预警信号灯,完成预警工作,并提出相应的预控对策。最后通过实例分析,结果表明该方法具有可行性与实用性。     

考虑认知不确定性的列控中心可靠性评估

针对列控中心系统中因设备故障信息不完善、失效机理不明确等因素产生的认知不确定性，以及动态失效、共因失效、恢复机制问题，提出了将证据理论和动态贝叶斯网络相结合的动态证据网络方法，并对列控中心系统进行了可靠性评估及重要度影响分析。在分析系统各单元功能逻辑关系的基础上建立故障树，并将故障树转化为动态贝叶斯网络。通过动态贝叶斯网络正向推理，并结合信任测度和似然测度得到了列控中心系统的可靠度区间以及讨论共因失效对系统可靠性的影响。此外，通过动态贝叶斯网络反向推理得到了列控中心系统薄弱环节。最后，通过求解重要度的大小，探究底事件可靠度变化和认知不确定性对系统可靠度的影响程度。结果表明：动态证据网络能够较好地处理系统可靠性评估中的不确定信息。相比于在完全信息条件下，运用动态证据网络方法得到的可靠性评估结果较为合理，也更加符合实际。     

基于空间故障树理论的系统可靠性评估方法研究

为了研究可靠性对工作环境变化敏感的一类系统,利用空间故障树SFT的思想和方法,并结合T-S模糊故障树和贝叶斯网络,建立了一种系统可靠性评估方法。总结了T-S模糊故障树和BN网络评价系统可靠性时存在的问题,并在所提出的方法中予以解决。方法中将事件的故障状态划分为:无故障a、轻度故障b、严重故障c、完全故障d四种状态,分别用a,b,c,d表示。故障率为[0~30%)、[30%~60%)、[60%~85%)、[85%~100%),并得到了划分的规则。研究了该系统在不同故障状态下的有效范围。得到了系统在不同状态之间过渡时的特征,并分析了过渡期间的可靠性对因素敏感度问题。