《论文_故障树分析在故障诊断中的应用概述(定稿)》

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1、设备状态监测与故障诊断作业标题：故障树分析在故障诊断中的应用概述故障树分析在故障诊断中的应用概述摘要：在介绍故障树分析基木理论的基础上，分析和总结了故障树分析方法在故障诊断的应用现状，提出了忖前故障树分析的主要发展方向。关键词:故障树分析，故障诊断，模糊故障树ABSTRACT：Basedontheintroductionofthebasictheoryoffaulttreeanalysis,thepresentsituationoffaulttreeanalysisinfaultdiagnosisisanalyzedandsummarized;the

2、maindevelopingdirectionoffaulttreeanalysisisgiven.KEYWORDS:faulttreeanalysis(FTA),faultdiagnosis,fuzzyfaulttree刖盲故障树分析(FaultTreeAnalysis,简称FTA)方法，利用故障树将系统故障原因自顶向下逐级进行分析，佔计顶事件的发生概率和底事件重要度，是系统可靠性分析、故障检测与诊断常用的一种分析方法。这种方法通过把系统可能发生或已经发生的事故(即顶事件)作为分析起点，将导致事故的原因事件按因杲关系逐层列出，用树形图表示出来，构成

3、一种逻辑模型。找出事件发生的各种可能途径及发生概率，找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策⑴。故障树分析既可用定性模型也可以用定量模型。故障树的果因关系清晰、形象，对导致事故的齐种原因及逻辑关系能做出全而、简洁、形彖地描述，因而在各行业故障诊断中得到广泛而垂要的应用。1故障树分析的基本理论1-1故障树分析的原理及步骤故障树(FT)模型是一个基于被诊断对象结构、功能特征的行为模型，是一种定性的因果模型，以系统最不希望事件为顶事件，以可能导致顶事件发生的其他事件为中间事件和底事件，并用逻辑门表示事件之间联系的一种倒树状结构。它反映了特征向量与故障

4、向量（故障原因）之间的全部逻辑关系。图1即为一个简单的故障树。图中顶事件：系统故障，由部件A或部件B引发，而部件A的故障乂是由两个元件1,2中的一个失效引起，部件B的故障是在两个元件3,4同时失效时发生。图1简单故障树故障树分析诊断法步骤如下：（1）调查事故。收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。（2）选择合理的顶事件。一般以待诊断对彖故障为顶事件。（3）建造正确合理的故障树。这是诊断的核心与关键。（4）故障搜寻与诊断。根据建立的故障树，对故障进行搜寻和诊断。搜寻方法有逻辑推理诊断法和最小割集诊断法等"~役1.2故障树生成方法在故障

5、树分析技术中，故障树生成是最基本、最关键的环节，也是使用故障树分析的前提条件。随着故障树分析技术的广泛应用，人工建树的费时费力问题变得口益突出,已成为工程界人士共同担心的困难。尤其对比较复杂的系统建树，往往以人年來计算。当系统的因素交错在一起时，很难避免发生逻辑上的错误和遗漏，人们不得不寻求和开拓由计算机辅助建树的途径。近年来相继出现了一些较好的算法和程序，但尚存在许多争议的困难问题，尤其是各类算法的特性和适用范围各界，其算法对部件失效模式的描述不能统一，至今未出现比较规范和系统化的算法。文献⑸以寻求较规范化和系统化的算法为出发点，提出了一种在建立描

6、述元件（部件）故障模型的基础上，基于系统分析利用邻接矩阵确定系统故障树顶部结构，然后通过子要素级别分析，强连接关系识别和基本子要素的确定，最终自动生成故障树的方法。应用该方法人人增强了故障树的可读性，简化了系统故障树生成的复杂性，为故障树生成节省大量重复劳动，使生成的故障树具有更强的理论依据和可行性。1.3故障源搜寻与诊断方法在建立了正确的故障树Z后，要准确地分析故障，就需要对故障源进行搜寻和诊断,根据搜寻方式的不同，主要有逻辑推理诊断法和最小割集诊断法。逻辑推理诊断法，采用从上而下的测试方法，从故障树顶事件开始，先测试最初的中间事件，根据中间事件测

7、试结果判断测试下一级中间事件，直到测试底事件，搜寻到故障原因及部位。最小割集诊断法。所谓割集是指故障树的一些底事件集合，当这些底事件同时发生时，顶事件必发生；而最小割集是指割集屮所含底事件除去任何一个时，就不再成为割集了。一个最小割集代表系统的一种故障模式。故障诊断时，可逐个测试最小割集，从而搜寻故障源，进行故障诊断。故障树分析是一项很复杂的工作，尤其对于大型故障树的分析，手工分析难以体现系统小复杂的逻辑关系，不但耗费大量的工作时间，而且难以达到暴露可靠性薄弱环节的口的。文献⑹利用故障树分析原理，对基于故障树最小割集的诊断方法进行了研究。计算最小割集

8、的重要度，并在量级上进行了比较，为故障源搜索提供了有效的测试步骤。但在复杂的故障树中。文献⑹建树和求最小割集