基于马尔科夫模型的“二取二”结构误跳车分析.pdf

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1、过程控制石油化l：自动化，2010，5；24AUTOMATIoNINPETR()_CHEMICAI1NDUSTRY基于马尔科夫模型的“二取二”结构误跳车分析于改革，陈学东，朱建新，包士毅(1．浙江工业大学化工机械设计研究所，杭州310032；2．合肥通用机械研究院，合肥230031)摘要：目前针对安全联锁系统误跳车的研究较少，平均无安全故障工作时间MTTFs作为表征联锁系统误跳车的重要指标，其汁算方法及影响因素的分析已成为安全联锁系统评估的瓶颈。提出了改进的j尔科夫模型，在此模型基础上研究了典型的“二取二”结构的MT7、Fs计

2、算方法，并分析r危险失效，在线修复，共因失效对MTTF的影响。研究表明对于“二取二”结构，危险失效的存在一定程度』降低J，系统的误跳车，而延长在线修复周期或增加共因失效则会增加误跳车。关键词：二取二；平均无安全故障工作时间；危险失效；在线修复；共因失效中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1007TheSpuriousTripAnalysisofTwooutofTwoStructureBasedontheMarkovModelYuGaige，ChenXuedong，ZhuJianxin。，BaoShiyi(1．Inst

3、．ofProcessEquipmentandControlEngineering。ZhejiangUni．ofTechnology，Hangzhou，310032，China；2．HefeiGeneralMachineryResearchInst．，Hefei，230031，China)Abstract：Thereisafewstudytothespurioustripofsafetyinstrumentedsystem．AstheMTTFs(MeanTimeToFailureSpurious)isanimportantind

4、icatorofspurioustrip，thecalculationmethodandanalysisofimpactfactorsofMTTFshavebecameabottleneckintheSISevaluation．ThemodifiedMarkovmodeIisproposedandtypica1calculationmethodof2outof2isstudied，theeffectofdangerousfailureandonlinerepaironMTTFsiSanalyzedbasedonthismode

5、1．Forthe2outof2system。studiesshowthattheexistingofdangerousfailurewillreduceanti—spurioustriptosomeextent，butextendingon—linerepairintervalorincreasingcommoncausefactorwillincreasespurioustrip．Keywords：twooutoftwo；MTTFs；dangerousfailure；onlinerepair；commonfailureO引言

6、安全和经济造成影响。研究表明，虽然停车／重启安全联锁系统主要由传感器、逻辑运算器和最仅占整个运行时间的4，但是25的事故发生在终执行机构组成，在紧急状况下执行安全功能停车和重启阶段_3]。另外根据Exida公司对世界(SafetyFunction)以达到控制风险的目的。根据各地安全联锁系统统计的相关数据表明，误跳车是标准IEC61511和ISA$84．00．01—2004规定，安当前影响经济效益的关键因素之一L4一。全联锁系统中仪表主要有两种基本的失效模式，即一般情况下，安全联锁系统PFDavg的计算方安全失效和危险失效。衡量

7、这两种失效分别用法主要有两种，即故障树分析方法和马尔科夫模型。平均无安全故障工作时间MTTFs(MeanTimeTo与针对PFDavg的研究_5相比，目前为止针对FailureSpurious)和指令模式下的平均危险失效MTTFs的研究仍十分缺乏，M丁的计算始终是概率PFDavg(AverageProbabilityofFailureonSIS评估中的瓶颈。研究表明，MTTFs计算主要存Demand)。对于安全联锁系统，在紧急情况下不能在两个问题：执行预设功能会造成严重的后果。而安全功能的不恰当执行，即当系统实际上是处于正常条

8、件下，收稿Et期：2010—08～02(修改稿)。而造成了不必要的停车，会引起重大的停车损失和作者简介：于改革(1986)，男，硕十学位，现工作于浙江工业潜在的安全问题。因此，危险失效和误跳车都会对大学化工机械设计研究所，研究方向为生产系统安全。第5期于改革等．基于马尔科夫模