贝叶斯方法在安全仪表系统设备失效率确定中的应用

为获得更符合企业实际的安全仪表系统(SIS)设备失效率,应用贝叶斯方法,以海上平台可靠性数据手册(OREDA.)数据库信息作为设备失效率先验信息,综合先验信息、企业收集的相关设备样本信息和蒙特卡洛方法仿真的企业样本信息,得到设备失效率贝叶斯估计。并以某石化装置为例,分别将设备失效率的贝叶斯估计和数据库信息代入不同模型进行安全完整性等级(SIL)验证并对比。结果表明,通过贝叶斯方法获得的设备失效率更为合理,使系统由SIL3降为SIL2。     

电子安全监控系统(PES)失效与控制

随着电子安全监控系统(PES)的日益广泛应用,其系统自身的安全保护已成为安全科技最前沿的问题之一.本文论述了PES在安全系统中的主要应用领域,分析了PES出现故障和失误的原因主要分为硬件故障、系统失误和管理缺陷三大类,提出了建立PES安全保护系统的技术路线和提高系统可靠性的技术措施.建议我国从标准化的角度深入开展电子安全监控系统的安全性研究.     

双重冗余控制系统故障安全性的研究

为了获得或改善计算机控制系统的安全性 ,从确保系统故障后导向安全的角度出发 ,深入地探讨了双重动态冗余控制系统的故障 安全性 ,从理论上对冗余控制系统故障 安全性进行了分析和推导 ,给出了一般性结论 ,并结合铁路信号计算机控制系统 ,对双重冗余控制系统故障 安全性的设计规则和方法进行了实践与探讨     

隔离-失能竞争失效机制下安全系统多目标优化设计

为避免仅考虑单个性能指标造成的设计缺陷,提出一种基于隔离-失能竞争失效机制的安全系统多目标优化设计方法。该方法的核心是隔离部件和失能部件失效阈值的设定问题,针对该问题,利用确信安全失效率(PLOAS)、可靠性损耗、质量开销3个指标,分别表征失效阈值设定对系统的安全性、可靠性、质量这3个主要特性的影响;在此基础上,构建相应的多目标优化函数,并采用线性加权法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题。结果表明:所提方法适用于求解基于隔离-失能竞争失效机制的安全系统多目标优化问题,可获得三目标优化问题或强安全约束条件下双目标优化问题的多组Pareto解。     

基于多元子代理模块系统(MAS)的单司机值乘驾驶安全可靠性研究

介绍并分析影响单司机值乘驾驶安全可靠性的因素,强调单司机值乘人-机-环境系统安全性中人行为的重要性,提出利用MAS模型对单司机值乘的安全可靠性进行分析。介绍该模型的标定过程,给出其驾驶行为的安全可靠度和Agent模型结合在一起来确定司机决策行为的过程和方法。为提高我国单司机值乘驾驶安全性提供了一种研究方法。     

安全设备失效数据获取与计算

安全设备失效数据是安全仪表系统(SIS)分析、设计和维护等活动所需的基础数据信息,对安全仪表系统的开发和功能安全相关标准的实施至关重要。文中总结分析了国内外现有失效数据库的现状,详细介绍了OREDA数据库。研究阐述了设备失效的类型、失效因素和数据的获取要求,讨论了失效数据质量的主要影响因素,研究提出了FMEDA失效数据获取法、现场数据获取流程以及失效率的几种计算方法,给出了失效数据信息的表示形式。     

汽车安全监测与防盗系统的研究与设计

针对当前汽车胎压检测系统(TPMS)不能全天候监测轮胎状况以及车辆防盗系统不能进行远程报警的问题.本文提出了一种汽车安全监测与防盗系统的设计方案.通过GSM模块通信能够有效的解决该难题.文中简单介绍了系统的总体结构,从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法,并给出了无线数据传输的通信协议和一种新型的轮胎定位方法.该系统不仅能够全天候监测汽车状况,对异常情况进行报警提示,而且成本低廉,在低功耗、可靠性以及安全性方面具有一定优势.     

基于FMEDA的医疗设备硬件可靠性和安全性分析

FMEDA技术是开展安全关键设备安全和可靠性评估的一种重要方法,通过逐个器件的故障模式定性分析和失效率定量计算,可以对安全关键设备的失效后果、诊断情况以及故障响应进行综合评判。本文将FMEDA技术应用于微型心室辅助装置控制器之上,对其在运行过程中可能出现的隐形故障进行了分析和讨论。     

炸药及火工品可靠性与安全性评定方法

可靠性的评定结果是否可信,直接关系到炸药及火工品的使用安全性和作用可靠性。但是,现有炸药及火工品可靠性评定方法却存在着达不到置信度要求、评价结果偏于危险的缺点。为此,提出了一种确定炸药及火工品安全度和可靠度的高精度方法,并给出了应用实例。该方法不仅可信程度高,而且适用于小样本情况,尤其是在利用了以往试验数据后,既可提高安全性和可靠性评定的精度,又可大大节省试验的费用及时间     

多阶段马尔科夫模型及其在SIS安全评估中的应用

为综合分析检验测试因素对安全仪表系统(SIS)安全评估的影响,基于多阶段马尔科夫模型,提出一种SIS安全评估方法。首先,基于多指标优化方法确定检验测试策略,并构建运行期的马尔科夫状态转移模型以及涉及测试自身引起失效概率和非理想检验测试率的检验测试模型;然后,融合马尔科夫状态转移模型和检验测试模型得到多阶段马尔科夫模型;最后,将该模型应用于某循环流化床(CFB)锅炉压力保护系统的安全等级评估中。结果表明,多阶段马尔科夫模型能够综合考虑检验测试自身引起失效概率和非理想检验测试率对SIS失效率的影响;检验测试因素对SIS的安全性有较大影响,因此不容忽略。     

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。     

铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性和安全性分析

铁路车站计算机联锁控制系统 ,直接关系到列车运行的安全。通过可靠性框图分析法 ,对采用不同冗余结构的铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性和安全性的指标进行了分析和比较 ,并通过仿真计算对分析和比较的结果进行了验证 ,为铁路车站计算机联锁控制系统的选型提供了技术支持     

安全系统的故障分析

以可靠性研究为基础,分析独立和冗余配置的安全系统的故障状态,给出独立配置和冗余配置时安全系统的显性故障率、隐性故障率以及系统可用度的定量模型。以该模型对以紧急停车系统(ESD)和生产监控系统(DCS)构成的组合安全系统进行了比较和分析。笔者认为:ESD单独设置时,应注意降低隐性故障率、提高其修复率;ESD与DCS冗余配置时,无论是并联冗余还是串联冗余,安全保护功能都是增加的,但同时显性故障率有所增加,隐形故障率大大减少。因此,用ESD补充DCS的安全保护功能而不是简单的重复其功能,对提高系统的整体安全水平将是十分明显的。     

用马尔可夫模型分析基于通信的列车控制系统(CBTC)的安全性

基于通信的列车控制系统 (CBTC)极有可能成为未来铁路的发展方向 ,只是目前人们对它的安全性还抱有疑虑。笔者给出一种利用马尔可夫模型分析 CBTC安全性的方法。利用系统分解和模型压缩的方法解决状态空间的激增问题。将 CBTC设备分为故障—降级型和故障—安全型两类 ,分别建立子模型 ,分析人员因素及设备故障覆盖率对系统安全性的影响。根据子模型间的独立性 ,将各子模型的事故率相加获得系统的事故率     

高速铁路信号系统的安全管理评价研究

高速铁路信号系统要通过安全管理来保障其开发与运行中的安全相关活动符合系统安全计划的要求。为了评估安全管理活动的可信性,提出基于系统安全分析技术的安全管理评价方法。通过建立安全管理流程与系统安全功能相关联的概念模型,使用安全文化危险与可操作性研究(SCHAZOP)辨识出安全管理流程中的行为偏差,基于失效传导转换符号(FPTN)建立管理角色的安全文化失效模型,最终将管理行为失效模式转换成组件故障树作为安全管理评价证据。研究结果表明,安全管理行为偏差体现了信号系统开发与运营过程中的安全文化特征;辨识与分析安全文化失效,为信号系统安全管理活动的可信性提供了评价依据。     

基于模糊评判和RCM的CTCS-3级车地通信子系统维修决策

CTCS-3级车地通信子系统是列控系统的重要组成部分之一,且列控系统需求的列车位置、行车许可、临时限速等安全信息都由其提供,因此,对其进行可靠性分析具有十分重要的意义。采用贝叶斯网络对系统进行可靠性分析,并对维修方式进行了讨论。首先,根据车地通信子系统的功能与结构构建其贝叶斯网络模型。然后,综合考虑维修性、共因失效等因素,对车地通信子系统进行可靠性分析。最后,在可靠性分析的基础上运用模糊综合评判法对其进行维修决策。结果表明:利用贝叶斯网络的双向推理,不仅可以计算出车地通信子系统的可靠度,还可以有效识别系统的薄弱环节;若不考虑车地通信系统冗余结构中的共因失效,则得到的可靠性指标会偏于乐观。地面GSM-R单元失效是引起车地通信子系统失效的关键事件,因此针对此薄弱环节进行状态维修检查能够有效降低事故的发生概率。     

考虑人为因素的可靠性评估

统计数据表明,系统的可靠运行不可忽略人为误操作造成的故障,该故障发生率有时甚至超过设备本身导致的系统故障发生率。将人为因素与设备自身因素造成的系统故障进行对比,分析人为因素造成系统故障后的特点,可得出人为因素的可靠性参数。根据解析法和模拟法的相关理论计算考虑人为因素的可靠性指标,可以看出考虑人为因素的计算结果更加符合实际运行特点,便于相关人员采取对策,保障系统的安全运行。     

基于ISO 26262的甲醇/柴油喷射控制系统功能安全概念开发

为提高甲醇/柴油双燃料发动机的安全性和可靠性,基于ISO 26262功能安全标准,定义甲醇/柴油喷射控制系统相关项,分析系统结构和功能;参照DFMEA分析方法,构造出相关项失效模型,得到系统功能失效导致的整车级危害;分析在最坏潜在事故场景下,危害事件的严重度、暴露率、可控性等级,得到汽车安全完整性等级,确立安全目标;提出系统功能安全要求,根据分解规则,将功能安全要求分配到系统各要素当中去,确立安全机制;在Isograph软件中搭建FTA故障树模型,评估系统硬件随机失效指标与安全目标一致性,验证功能安全概念。结果表明:利用功能安全概念更新系统架构,评估各个要素失效率和安全机制诊断覆盖率后,系统随机硬件失效指标为9.405E-09/h,符合ASILD等级安全要求。     

人为失误及其辨识技术的研究

随着机器设备的可靠性不断提高，人的可靠性分析研究日益得到重视。大部分事故是由于人为失误造成的。分析了人为失误与事故发生的关系，讨论了管理失误对系统安全的影响；讨论了人为失误辨识的作用，对人为失误率预测技术、通过失误建模系统、人为失误率评价和优化系统等几种的人为失误辨识技术进行了评述。指出了人为失误及其辨识技术的发展趋势和方向。