[发明专利]一种简化β因子计算的方法与装置

说明书

一种简化β因子计算的方法与装置，方法：获取所有问题选项以及每个问题选项对应的X分值与Y分值；将每个问题选项对应的X分值与Y分值相加后的数值计为M；对于有诊断测试功能的通道，获取其诊断范围与诊断时间间隔及其对应的Z值；将每个问题选项对应的X分值与Z值相乘后的数值计为N；确定每个问题选项是否符合现场的实际情况；汇总问题选项为是的M值和N值，计算S值和S_D值；将S值或S_D值与设定的取值范围进行比较，提取出对应的β值或β_D值；显示结果。装置包括输入模块、确定模块、数值汇总计算模块、比较提取模块和可视化模块。该方法过程简单，结果可靠，能够对β因子值进行快速准确的计算；该装置便于快速准确的计算出β因子值。

技术领域

本发明属于安全控制系统技术领域，具体涉及一种简化β因子计算的方法与装置。

背景技术

安全仪表系统(SIS)是由仪表构成的一类与安全相关的系统，其广泛的应用于过程工业以及其他工业部门，用以保障生产过程的安全，检测生产过程中的危险事件，以避免生产事故的发生。安全仪表系统旨在使工业过程或受保护的系统在遇到危险物质泄漏、火灾、过程混乱等情况时可以维持安全的状态。

输油管道在经济建设中起到了重大作用，但由于油气行业对于共因失效的研究起步较晚，很多详细的历史数据不但缺失而且没有实现共享。作为当前应用最广泛的油气工业数据库，OREDA数据库和OREDA手册中仅提及了与火灾和气体探测器有关的共因失效，并且这些数据也已经十分陈旧。

β因子模型是安全仪表系统最常用的共因失效模型。这种模型假设所有故障的一定的百分比是共因失效。当使用β因子模型时，假设安全仪表系统的每个元件可能会以两种不同的方式失效：(i)作为仅影响所考虑元件的独立故障，或(ii)作为子系统中所有元件同时(或在短时间间隔内)故障的相关故障(共因失效)。

由于缺乏数据，β因子通常是基于一些拟定的清单来估算，但在过程工业中，IEC61508的第6部分描述的方法占据主导地位，该方法以操作阶段的系统条件的假设与工程判断相结合，以回答37个不同的问题。参数β是根据IEC 61508中描述的比重和评分程序确定的。

根据IEC61508介绍的在E/E/PE系统中量化共因失效的方法，考虑到共因失效对多通道系统的影响，因此其自动诊断在每个通道内运行。

使用β因子模型时，危险共因失效率是λ_Dβ，其中，λ_D是每个单独的支路或通道的危险随机硬件故障率，β是没有诊断的β因子即会影响两个通道的单通道故障的分数。

假设共因失效影响所有的通道，并且使得受影响的第一个和所有通道之间的时间间隔与共因失效之间的时间间隔相比较小。

假设每个通道中都有诊断在运行，失效分数会被诊断检测到并显示出来。因此，可以将故障分为两部分：在诊断范围之外(永远不会被检测到)和覆盖范围内的故障(最终将被诊断检测到)。

因此，由于危险共因失效引起的总体失效率如式(1)：

λ＝β×λ_DU+β_D×λ_DD (1)；

其中，λ_DU是单个通道的隐蔽失败率，即位于诊断范围之外的故障率。因此，由于诊断重复率导致的β的任何程度的减少都不会影响这一部分。λ_DD是单个通道的显性故障率，即处于诊断范围内的单个通道的故障率。在这个部分里面，如果诊断的重复率高，则会显示出一小部分故障，导致β_D的值降低。

人工检查表β因子值确定的流程：