[发明专利]一种水下控制系统整体可靠性分析方法及系统

权利要求书

1.一种水下控制系统整体可靠性分析方法，其特征在于，包括：

步骤1、将水下控制系统全生命周期分为不同阶段，明确每个阶段的任务；

步骤2、将水下控制系统分成典型的测量功能模块、手动控制模块和自动控制模块，分析各功能模块失效的风险；

步骤3、根据风险分析结果确定水下控制系统每一个测控功能的可靠性量化指标要求；

步骤4、根据各个测控功能的共性及水下控制系统整体结构，确定水下控制系统整体的可靠性要求；

步骤5、根据可靠性要求确定水下控制系统可靠性设计规格书，根据可靠性规格书设计和实现水下控制系统；

步骤6、对水下控制系统进行可靠性综合分析计算，验证其是否达到可靠性量化指标要求。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1中，水下控制系统全生命周期的不同阶段为：危险与风险分析、工程实施、运行维护与停用；

危险与风险分析，用于辨识水下控制过程的潜在危险，并对其后果进行分析，以确定过程风险及必要的风险降低要求；

工程实施，用于进行水下控制系统的工程设计、安装和测试；

运行维护与停用，用于进行水下控制系统的运行、维护、修改和停用活动。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述危险与风险分析采用HAZOP分析方法。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤2中，测量功能模块失效风险分析，用于对水下控制系统测量功能进行风险分析，确定不同风险大小，根据风险大小带来的后果明确系统测量功能模块失效的主要危害；

手动控制模块失效风险分析和自动控制模块失效风险分析，用于对水下控制系统控制功能进行风险分析，确定不同风险大小，根据风险大小带来的后果明确系统控制功能模块失效的主要危害。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3中，可靠性量化指标要求分别为测量完整性水平MIL和控制完整性水平CIL。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述MIL包括MIL定量等级评定和MIL定性等级评定；MIL定量等级评定包括3个定量等级，对于某一测量完整性水平要达到的危险失效概率范围由平均要求时失效概率表示；MIL定性等级评定包括3个定性等级，通过大致的风险和可能性分类来描述风险。

7.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述CIL包括CIL定量等级评定和CIL定性等级评定；CIL定量等级评定包括3个定量等级，对于某一控制完整性水平要达到的危险失效概率范围由平均要求时失效概率表示；CIL定性等级评定包括3个定性等级，通过风险和可能性分类来描述风险。

8.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤4中，测量完整性水平MIL的确定方法为：考虑政治、文化、经济、道德各方面的因素后，给出系统的可容忍风险，然后确定MIL，水下控制系统必须满足系统风险分析后所要求的测量完整性等级；在MIL选择前应先对工艺流程进行全面的评估，根据数据误差发生的概率和误差发生后的危害程度，得出需要由测量功能模块提供多大的风险降低才能使系统风险处于可接受的范围内，测量功能模块的MIL选择值就对应于需要由它提供的风险降低水平。

9.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤4中，控制完整性水平CIL的确定方法：考虑政治、文化、经济、道德各方面的因素后，给出系统的可容忍风险，之后确定CIL，水下控制系统必须满足系统风险分析后所要求的控制完整性等级；在CIL选择前应先对工艺流程进行全面的评估，根据数据控制失效发生的概率和失效发生后的危害程度，得出需要由控制功能提供多大的风险降低才能使系统风险处于可接受的范围内，控制功能的CIL选择值就对应于需要由它提供的风险降低水平。

10.一种水下控制系统整体可靠性分析系统，其特征在于，包括：生命周期划分模块、功能模块失效风险分析模块、可靠性量化指标要求确定模块、可靠性要求确定模块、设计和实现模块以及验证模块；

所述生命周期划分模块，将水下控制系统全生命周期分为不同阶段，明确每个阶段的任务；

所述功能模块失效风险分析模块，将水下控制系统分成典型的测量功能模块、手动控制模块和自动控制模块，分析各功能模块失效的风险；

所述可靠性量化指标要求确定模块，根据风险分析结果确定水下控制系统每一个测控功能的可靠性量化指标要求；

所述可靠性要求确定模块，根据各个测控功能的共性及水下控制系统整体结构，确定水下控制系统整体的可靠性要求；

所述设计和实现模块，根据可靠性要求确定水下控制系统可靠性设计规格书，根据可靠性规格书设计和实现水下控制系统；

所述验证模块，对水下控制系统进行可靠性综合分析计算，验证其是否达到可靠性量化指标要求。