事件樹(shù)與故障樹(shù)區(qū)別

1、精選文檔 第20章故障樹(shù)分析（FTA）大綱要求：把握布爾代數(shù)運(yùn)算生疏故障樹(shù)分析的特點(diǎn)、基本概念、步驟和建樹(shù)原則；把握其適用條件、定性分析和定量分析應(yīng)用。l 布爾代數(shù)運(yùn)算規(guī)章： 結(jié)合律 （AB）CA（BC） （A · B）· CA ·（B · C） 交換律 ABBA A · BB · A冪等律 AAA A · AA吸取律 AA · BA A ·（AB）A安排律 A ·（BC）（A · B）（A · C） A（B · C）（AB）·（AC） 互補(bǔ)律 AA

2、80; A · A´ 對(duì)合律 （A´）´A 狄摩根定律(AB)´A´· B´ (A · B)´A´+B´ 重疊律 AA´BAB= BB´AAABA A·AA AAAl 故障樹(shù)分析的特點(diǎn)： 故障樹(shù)分析是一種圖形演繹法，是故障大事在肯定條件下的規(guī)律推理方法。 故障樹(shù)分析是按工藝流程、先后次序和因果關(guān)系繪成程序方框圖，是一種描述因果關(guān)系的有方向的“樹(shù)” 故障樹(shù)是由輸入符號(hào)或關(guān)系符號(hào)組成，用以分析系統(tǒng)的平安部問(wèn)題或系統(tǒng)的運(yùn)行功能問(wèn)題。 故障樹(shù)分析法形象、

3、簡(jiǎn)潔的表達(dá)了災(zāi)難、損害發(fā)生途徑及事故因素之間的關(guān)系，體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法爭(zhēng)辯平安問(wèn)題的系統(tǒng)性、精確性和猜測(cè)性。l 基本概念：1、故障樹(shù)分析是對(duì)既定的生產(chǎn)系統(tǒng)或作業(yè)中可能消滅的事故及可能導(dǎo)致的災(zāi)難后果，按工藝流程、先后次序和因果關(guān)系繪成程序方框圖，表示導(dǎo)致災(zāi)難、損害事故的各種因素間的規(guī)律關(guān)系。它由輸入符號(hào)或關(guān)系符號(hào)組成，用以分析系統(tǒng)的平安問(wèn)題或系統(tǒng)的運(yùn)行功能問(wèn)題，為判明災(zāi)難、損害的發(fā)生途徑及事故因素之間的關(guān)系，故障樹(shù)分析法供應(yīng)了一種最形象、最簡(jiǎn)潔的表達(dá)形式。2、割集：能夠引起頂上大事發(fā)生的基本大事的集合3、最小割集：能夠引起頂上大事發(fā)生的最低限度的基本大事的集合4、徑集：假如故障樹(shù)中某些大事不發(fā)生

4、，則頂上大事就不發(fā)生，這些基本大事的集合稱(chēng)為徑集5、最小徑集：就是頂上大事不發(fā)生所需的最低限度的徑集。6、結(jié)構(gòu)重要度分析：是分析基本大事對(duì)頂上大事的影響程度，為改進(jìn)系統(tǒng)平安性供應(yīng)信息的重要手段。7、概率重要度分析：是分析各基本大事發(fā)生概率的變化給頂上大事發(fā)生概率造成的影響程度。通過(guò)各基本大事的概率重要度可以了解：諸多基本大事，削減哪個(gè)基本大事的發(fā)生概率可以有效地降低頂上大事的發(fā)生概率。8、臨界重要度分析：是從敏感度和自身發(fā)生概率的雙重角度衡量各基本大事的重要度標(biāo)準(zhǔn)。l 步驟： 生疏系統(tǒng)。要求要的確了解系統(tǒng)狀況，包括工作程序、各種重要參數(shù)、作業(yè)狀況。必要時(shí)畫(huà)出工藝流程圖和布置圖。 調(diào)查事故。要求

5、在過(guò)去事故實(shí)例、有關(guān)事故統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，盡量廣泛地調(diào)查所能預(yù)想到的事故，即包括已發(fā)生的事故和可能發(fā)生的事故。 確定頂上大事。所謂頂上大事，就是我們所要分析的對(duì)象大事。分析系統(tǒng)發(fā)生事故的損失和頻率大小，從中找出后果嚴(yán)峻，且較簡(jiǎn)潔發(fā)生的事故，作為分析的頂上大事。  確定目標(biāo)。依據(jù)以往的事故記錄和同類(lèi)系統(tǒng)的事故資料，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求出事故發(fā)生的概率(或頻率)，然后依據(jù)這一事故的嚴(yán)峻程度，確定我們要把握的事故發(fā)生概率的目標(biāo)值。 調(diào)查緣由大事。調(diào)查與事故有關(guān)的全部緣由大事和各種因素，包括設(shè)備故障、機(jī)械故障、操作者的失誤、管理和指揮錯(cuò)誤、環(huán)境因素等等，盡量具體查清緣由和影響。 畫(huà)出事故樹(shù)。依據(jù)上述資

6、料，從頂上大事起進(jìn)行演繹分析，一級(jí)一級(jí)地找出全部直接緣由大事，直到所要分析的深度，依據(jù)其規(guī)律關(guān)系，畫(huà)出事故樹(shù)。 定性分析。依據(jù)事故樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出最小割集和最小徑集，確定各基本大事的結(jié)構(gòu)重要度排序。 計(jì)算頂上大事發(fā)生概率。首先依據(jù)所調(diào)查的狀況和資料，確定全部緣由大事的發(fā)生概率，并標(biāo)在事故樹(shù)上。依據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，求出頂上大事(事故)發(fā)生概率。 進(jìn)行比較。要依據(jù)可修理系統(tǒng)和不行修理系統(tǒng)分別考慮。對(duì)可修理系統(tǒng)，把求出的概率與通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得出的概率進(jìn)行比較，假如二者不符，則必需重新?tīng)?zhēng)辯，看緣由大事是否齊全，事故樹(shù)規(guī)律關(guān)系是否清楚，基本緣由大事的數(shù)值是否設(shè)定得過(guò)高或過(guò)低等等。對(duì)不行修理系統(tǒng)，求出頂上

7、大事發(fā)生概率即可。 定量分析。定量分析包括下列三個(gè)方面的內(nèi)容： 當(dāng)事故發(fā)生概率超過(guò)預(yù)定的目標(biāo)值時(shí)，要爭(zhēng)辯降低事故發(fā)生概率的全部可能途徑，可從最小割集著手，從中選出最佳方案。 利用最小徑集，找出根除事故的可能性，從中選出最佳方案。 求各基本緣由大事的臨界重要度系數(shù)，從而對(duì)需要治理的緣由大事按臨界重要度系數(shù)大小進(jìn)行排隊(duì)，或編出平安檢查表，以求加強(qiáng)人為把握。 l 建樹(shù)原則：故障大事的表述把故障的描述寫(xiě)入大事框和大事賀圈內(nèi)。對(duì)部件和部件的故障類(lèi)型都要精確描述，表述的文字盡可能精確。故障大事分析 分析故障大事時(shí)，提出問(wèn)題“某設(shè)備故障破壞能夠構(gòu)成這一故障大事嗎？”若答“是”，則將該故障歸類(lèi)“設(shè)備故障”類(lèi)；

8、反之，則歸為“系統(tǒng)故障”。假如“設(shè)備故障”類(lèi)大事，就用“或門(mén)”，并查找可能導(dǎo)致該大事發(fā)生的“主故障破壞”、“副故障破壞”和“指令性故障破壞”。假如某故障大事是“系統(tǒng)故障”類(lèi)大事，則只查找此故障大事的緣由即可無(wú) 奇 跡 若正常工作的設(shè)備也能傳遞故障，使故障連續(xù)延長(zhǎng)，應(yīng)認(rèn)為設(shè)備功能是正常的。絕不能幻想某些設(shè)備的故障破壞會(huì)奇跡般的、完全被阻斷。完 成 門(mén)對(duì)其他門(mén)進(jìn)行下一步分析之前，必需對(duì)該門(mén)的全部輸入加以完善定義解釋。對(duì)于簡(jiǎn)潔的故障類(lèi)型而言，應(yīng)逐級(jí)完善其故障樹(shù)。 禁 門(mén)一個(gè)門(mén)不得直接與其他門(mén)相連，即門(mén)只能與故障大事直接相連，門(mén)與門(mén)不能直接連接。l 適用條件：故障樹(shù)是平安系統(tǒng)工程中的重要的分析方法之一

9、，它不僅能分析出事故的直接緣由，而且能深化提示事故的潛在緣由，因此在工程或設(shè)備的設(shè)計(jì)階段、在事故查詢(xún)或編制新的操作方法時(shí)，都可以使用FTA對(duì)它們的平安性作出評(píng)價(jià)。定性分析應(yīng)用：給故障樹(shù)中的全部門(mén)和全部基本大事逐個(gè)地加上標(biāo)志符號(hào)。中間大事1中間大事3基本大事1+.中間大事2.頂上大事 T A B基本大事4基本大事2基本大事3基本大事2 X1 C X2 X4 X2 X3 將全部門(mén)都解析成基本大事，用布爾代數(shù)完成T=A·B=X1·(X2+X3)·(X2+X4)=X1·(X2X2+X2X4+X2X3+X3X4)=X1(X2+X3X4)=X1X2+X1X3X4因此

10、故障樹(shù)的最小割集為：X1,X2；X1,X3,X4 各基本大事的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)：I1>I2>I3=I4定量分析應(yīng)用：目的在于計(jì)算頂上大事發(fā)生的概率，以它來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的平安牢靠性。6. 利用最小割集和最小徑集計(jì)算頂上大事的發(fā)生概率和定量分析。Vi1243c5 a aVOf fd d ee eb b橋式電路及其輸出電壓為零的事故樹(shù)T·Mb+X55X11Md+X11。·Ma+McX44。·X33+X22T=MaMb =(X1+ X4)( Mc+X5) = (X1+ X4)(Md X3 + X5 ) = (X1+ X4)(X1+ X2) X3 + X5 )一、概率

11、計(jì)算基本公式（獨(dú)立大事）1、與門(mén)的概率PA= q1 q2 qn2、或門(mén)的概率Po= 1(1 q1) (1 q2)(1 qn)二、利用最小割集計(jì)算1. 列出頂上大事發(fā)生概率的表達(dá)式g=1-(1- q k1)(1- q k2) (1- q k3)(1- q kn) 其中q kn為第n個(gè)割集發(fā)生概率2.開(kāi)放,消退每個(gè)概率積中的重復(fù)的概率因子 qi .qi = qi3.將各基本大事的概率值代入,計(jì)算頂上大事的發(fā)生概率假如各個(gè)最小割集中彼此不存在重復(fù)的基本大事,可省略第2步例：設(shè)某事故樹(shù)有2個(gè)最小割集： K1= x1 , x2 , K2= x2 , x3 , x4 。 各基本大事發(fā)生概率分別為：q1 ,

12、q2 ,q3 ,q4 求頂上大事發(fā)生概率。g=1-(1- q1q2)(1- q2q3q4) =1-(1- q1q2q2q3q4q1q2 q2q3q4) = q1q2q2q3q4q1q2q3q4重復(fù)的概率因子 q2 . q2三、利用最小徑集計(jì)算1. 列出頂上大事發(fā)生概率的表達(dá)式g=1-(1-q11)(1-q1t) 1-(1-q21) (1-q2i)1-(1-qn1) (1-qnj)其中：n表示最小徑集數(shù)，t、i、j分別表示各最小徑集基本大事數(shù)2.開(kāi)放,消退每個(gè)概率積中的重復(fù)的概率因子(1-qi) . (1-qi) = 1-qi3.代入各基本大事的概率值,計(jì)算頂上大事的發(fā)生概率假如各個(gè)最小徑集中彼

13、此不存在重復(fù)的基本大事,可省略第2步例：設(shè)某事故樹(shù)有2個(gè)最小徑集： P1= x1 , x2 , P2= x2 , x3 。 各基本大事發(fā)生概率分別為：q1 ,q2 ,q3 求頂上大事發(fā)生概率。g=1-(1- q1) (1- q2) ·1-(1- q2) (1- q3)=1-(1- q1) (1- q2) -(1- q2) (1- q3) (1- q1) (1- q2) (1- q2) (1- q3) 重復(fù)的概率因子(1- q2)=1- (1- q1) (1- q2) - (1- q2) (1- q3) (1- q1) (1- q2) (1- q3) 第21章 大事樹(shù)分析大綱要求：生疏

14、大事樹(shù)分析的特點(diǎn)、基本概念、步驟和建樹(shù)原則；把握其適用條件、定性分析和定量分析應(yīng)用。l 大事樹(shù)分析的特點(diǎn)：大事樹(shù)是一種描述因果關(guān)系的有方向的“樹(shù)”，與故障樹(shù)不同的是：其樹(shù)形圖從作為危急源的初始大事動(dòng)身，依據(jù)后續(xù)大事或平安措施是否成功作分支，最終到災(zāi)難大事的發(fā)生為止可供應(yīng)記錄事故后果的系統(tǒng)性方法l 基本概念：l 步驟：確定初始大事（可能引發(fā)感愛(ài)好事故的初始大事）；識(shí)別能消退初發(fā)大事的平安設(shè)計(jì)功能；編制大事樹(shù)；描述導(dǎo)致事故的挨次；確定事故挨次的最小割集；編制分析結(jié)果l 建樹(shù)原則：將系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)大事按完全對(duì)立的兩種狀態(tài)（如成功、失?。┻M(jìn)行分支，然后把大事依次連接成樹(shù)形，最終再和表示系統(tǒng)狀態(tài)的輸出連接起

15、來(lái)。大事樹(shù)圖的繪制是依據(jù)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖由左至右進(jìn)行的。在表示各個(gè)大事的節(jié)點(diǎn)上，一般表示成功大事的分支向上，表示失敗大事的分支向下。每個(gè)分支上注明其發(fā)生概率，最終分別求出它們的積與和，作為系統(tǒng)的牢靠系數(shù)。l 適用條件： （1）搞清楚初期大事到事故的過(guò)程，系統(tǒng)地圖示出種種故障與系統(tǒng)成功、失敗的關(guān)系。（2）供應(yīng)定義故障樹(shù)頂上大事的手段。（3）可用于事故分析。l 定性、定量分析：應(yīng)用舉例     例1 有一泵和兩個(gè)串聯(lián)閥門(mén)組成的物料輸送系統(tǒng)（如圖71所示）。物料沿箭頭方向挨次經(jīng)過(guò)泵A、閥門(mén)B和閥門(mén)C，泵啟動(dòng)后的物料輸送系統(tǒng)的大事樹(shù)如圖72所示。設(shè)泵A、閥門(mén)B和閥門(mén)C的牢靠度分別為0.95、0.9、0.9，則系統(tǒng)成功的概率為0.7695，系統(tǒng)失敗的概率為0.2305。   圖71 閥門(mén)串聯(lián)的物料輸送系統(tǒng) 圖72 閥門(mén)串聯(lián)輸送系統(tǒng)大事樹(shù)圖 例2 有一泵和兩個(gè)并聯(lián)閥門(mén)組成的物