安全系统工程教案

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1、山东管理学院教案　　　　　　课程名称：安全系统工程授课专业：　机电一体化授课教师：　　　　　教务处制子学习领域三——系统安全定量分析学时：38一、能力目标掌握并能够熟练应用系统安全定量分析技术；了解事故树编制方法；掌握事故树分析方法，并能够根据分析结果提出事故和改进系统安全状况的意见或建议。二、教学重点与难点重点：事故树分析方法及其实际应用。难点：事故树的编制及其实际应用。三、教学程序1、提出问题，引出需讲授的系统安全定性分析技术；2、知识讲授；3、结合案例使学生更加清楚的理解并掌握系统安全定性分析技术。四、教学内容子学习领域三——系统安全定量分析学习情境一

2、、可靠性分析可靠性技术是为了分析由于机械零部件的故障或人的差错而使设备或系统丧失原有功能或功能下降的原因而产生的学科。可靠性分析研究的是随机事件或随机现象。一、可靠性工程的发展萌芽期：20世纪40年代形成期：20世纪50年代成熟与综合发展：20世纪60年代~70年代我国从20世纪80年代，才真正在武器装备中开展可靠性工程；21世纪初，可靠性工程在我国全面深入的研究与应用。二、可靠性分析的意义1、提高系统或产品的可靠性，防止故障和事故发生。随着科技进步，系统或产品的规模越来越大，产品的复杂性增加。引入案例（略）2、提高系统或产品的可靠性，能使产品的总费用降低。

3、3、提高系统或产品的可靠性，能提高设备的使用率。4、提高系统或产品的可靠性，能提高企业信誉，提高经济效益。在进行定量的系统安全分析时，比如事件树或事故树分析时各种事件的发生概率（包括事件树起始事件的发生概率、环节事件成功或失败的概率、事故树基本事件的发生概率）一般都需要通过分析相关设备或单元以及人的可靠性来获得。因此，可靠性分析是系统安全定量分析的基础，在安全系统工程中占有很重要的位置。三、基本概念1、可靠性和可靠度可靠性是指系统、设备或元件在规定的条件下和规定的时间内，完成其规定功能的能力。可靠性是一个定性的概念，与之对应的定量指标是可靠度。可靠度是衡量系

4、统可靠性的标准，是产品不发生故障的概率。可靠度的定义是系统、设备或元件等在预期的使用周期（规定的时间）内和规定的条件下，完成其规定功能的概率。相反的，系统在规定的条件下和规定的时间内不能完成规定功能的概率就是系统的不可靠度。在可靠度的内涵中应明确五个要素:（1）具体的对象(指系统、设备、元件等)；（2）规定的时间，产品的可靠度不仅与其使用条件有关，还依赖于时间，这个时间可以用周期、次数、距离等来计量；（3）规定的条件；（4）所规定的功能及失效现象；（5）概率，关于概率似乎没有另加说明的必要，这里就是多数的对象在明确了上述（2）~（4）的情况下观测的结果，作为

5、完成其功能的比率(0~1、0之间的数值)来把握。五要素中“规定功能”是依存于规定条件和规定期限的。同一产品，由于使用条件、维护条件不同，其可靠度也将有所不同。同样，环境条件不同，如冲击、振动、温度、湿度等环境应力(称为外部应力)，负荷、荷重等的对象功能应力(称为内部应力)，都对可靠度有影响。2、维修度维修度是指系统在发生故障后在规定的条件下和容许的时间内完成维修的概率。其中，规定的条件是与维修人员的技术水平、熟练程度、维修方法、备件以及补充部件的后勤体质等密切相关。对于可维修的产品或系统，其广义可靠性包括：（1）不发生故障的狭义可靠度；（2）发生故障后进行修

6、复的维修度。广义可靠性就是系统的有效度。3、有效度有效度是指对于可维修系统在规定的使用条件和时间内能够保持正常使用状态的概率。为了满足某种有效度，最好一开始就做到高维修度或高可靠度。当然，也可以使可靠度很低，通过提高维修度来满足所需要的有效度，但这样就会经常发生故障，导致维修费用提高；反之，若采用高可靠度低维修度，则产品的初始费用过高（即初始投资高）。因此，设计师在设计时，必须考虑产品的价值和产品的可靠度二者之间达到均衡。4、安全性系统安全性的定义就是指人们在某一种环境中工作或生活感受到的危险或危害是己知的，并且是可控制在可接受的水平上。安全性不同于可靠性，

7、但它们之间有密切关系。从伤亡事故的预防角度来看，系统功能丧失并不意味着一定会导致工伤事故，而系统在正常运转时也并不意味着就不出事故。因此，如何保证系统安全运行以及如何在系统故障时保证安全都是非常重要的。5、风险性风险性是指在一定时间内，造成人员伤亡和财物损失的可能性，其程度可用发生概率和损失大小的乘积来表示。安全性是通过风险值或接受的危险概率来定量评价安全性程度的。四、可靠度、维修度和有效度的常用度量指标可靠度、维修度和有效度可以用概率来表示，同时也可以用时间或单位时间的次数来衡量。1、平均无故障时间（MTTF）平均无故障时间是指系统由开始工作到发生故障前连

8、续正常工作的平均时间，通常用来衡量不可修复系统的可靠