[发明专利]一种对修复有时间约束的系统动态故障树分析方法

摘要

本发明公开了一种对修复有时间约束的系统动态故障树分析方法，步骤1定义修复时间限制；步骤2定义延时门；步骤3采用动态贝叶斯网络的方法求解带有延时门和修复盒的子系统；步骤4分析待求解系统，建立系统的带有延时门的动态故障树模型；步骤5将动态故障树转换为动态贝叶斯网络并求解，得出系统的可靠性。本发明扩展了动态故障树，加入了针对修复过程的延时门，能够对具有修复机制且对修复有时间约束的系统进行建模，通过定量的计算，可以准确得到系统的可靠度。

主权项

一种对修复有时间约束的系统动态故障树分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：定义修复时间限制；步骤2：定义针对修复过程的延时门，所述延时门具有单一输入事件、单一输出事件和时间参数T，通过时间参数T表示下层输入事件对上层输出事件影响的延迟，输入事件的发生将触发计时，若在T时间内未能完成对输入事件的修复，则输出事件发生；若在T时间范围内输入事件被修复，则计时清零且输出事件保持未发生状态；步骤3：采用动态贝叶斯网络的方法求解带有延时门和修复盒的子系统；其中动态贝叶斯网络通过状态迁移表示从t时刻到t+Δt时刻组件失效概率的变化，若t时刻组件由X表示，t+Δt时刻组件由X#表示，则对于基本组件，在t+Δt时刻的失效率P(X#＝1)由以下公式计算：P(X#＝1)＝P(X＝1)+(1–P(X＝1))*F(Δt,X)其中，P(X＝1)为t时刻组件X的处于失效状态的概率，F(Δt,X)为组件X在Δt时间段内由正常状态变为失效状态的概率；求解带有修复盒的子系统具体为：1)t+Δt时刻组件Y处于失效状态且正在修复的概率P(RBY#＝1)由以下公式计算：P(RBY#＝1)＝P(Y#＝1)–P(RBY＝1)+P(RBY＝1)*(1–R(Δt,Y)*P(triggerY))其中，P(Y#＝1)表示组件Y在t+Δt时刻失效的概率；P(RBY＝1)表示t时刻组件Y在修复盒工作之后依然失效的概率；R(Δt,Y)表示在Δt时间段内组件Y被修复的概率，P(triggerY)表示在组件Y失效的条件下触发修复盒对组件Y进行修复的概率；2)组件Y在t+Δt时刻失效的概率P(Y#＝1)由以下公式计算：P(Y#＝1)＝(1–P(Y＝1))*F(Δt,Y)+P(RBY＝1)其中，P(Y＝1)表示组件Y在t时刻处于失效状态的概率，F(Δt,Y)表示组件Y在Δt时间段内由正常状态变为失效状态的概率，P(RBY＝1)表示在t时刻组件Y在修复盒工作之后依然处于失效状态的概率；求解带有延时门的子系统具体为：根据延时门时间参数T与动态贝叶斯网络时间间隔Δt的比值n，将延时门转换为包含n+1个状态FOi之间转移的动态贝叶斯网络，其中0≤i≤n；1)0号状态发生的概率P(FO0#＝1)与延时门输入事件发生的概率P(A#＝1)相等；2)i号状态发生的概率P(FOi#＝1)为t时刻i‑1号状态发生的概率P(FOi‑1＝1)与输入事件在Δt时间内未能由失效转换为正常的概率之积；3)延时门输出事件的概率P(TD#＝1)与n号状态发生的概率P(FOn#＝1)相等；步骤4：分析待求解系统，建立系统的带有延时门的动态故障树模型；步骤5：将动态故障树转换为动态贝叶斯网络并求解，得出系统的可靠性。