可维修备用系统的可靠度分析-论文.pdf

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1、VOI_Z．0．b2014年9月风屈卜P0WEREQUIPMENTSept．2014可维修备用系统的可靠度分析杜治虎，崔建华(上海发电设备成套设计研究院，上海200240)摘要：对于只能通过定期检查发现故障的可维修备用系统，由于可维修时间的不连续性，无法使用一般方法进行可靠性预计的情况，给出了一种可靠性预计方法，并通过实例说明了此方法的合理性。关键词：备用系统；维修；故障率中图分类号：TM732文献标志码：A文章编号：1671一o86x(2014)05—0317-03ReliabilityPredict

2、ionforaMaintainableStandbySystemDuZhihu．CuiJianhua(ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，China)Abstract：Amethodisproposedforreliabilitypredictionofamaintainablestandbysystem，whosefailurescanonlybefoundthroughregularinspection，andordinary

3、methodsarenotavailableduetothediscontinuityofmaintainabletime．Rationalityofthereliabilitypredictionmethodisprovedwithactualexamples．Keywords：standbysystem；maintenance；failurerate在对一个可维护系统进行可靠性分析时，一2，3，⋯，)，维修时间为To。系统在第k个维般都假设发生在系统内的故障可以被及时发现，』u修周期内的可靠度分布函

4、数为R(￡)，在该周期即系统是可以实时修复的，且“修复如新”或被一个新部件直接替换l1]。在实际工程中，虽然多数结束时可靠度为R，故障率[2为。假定检查系统属于上述维修类型，但是仍有许多系统只能是彻底的，再排除人为因素，则在对系统进行第k通过定期检查来判定系统的状况，发现故障并进次检查维修时，能够发现系统故障的概率就是此刻系统处于故障的概率。设修复成功的概率行维修和更换，以保证系统正常使用。这类系统以有维修的备用系统为主。为R，R一1，即一旦在周期k内出现故障，则周笔者对定期检查系统进行了研究，给出了一

5、期k+1的可靠度函数就返回R一1的状态，否则种可靠度计算方法，并通过算例定量地说明可通就继承第k个周期的可靠度函数。这样，系统就过定期维修更换提高一个备用系统的可靠性。可以用一个简单的状态转移模型来表达。1．1系统状态转移图1系统模型将系统故障状态表示为1，非故障状态表示实际中存在一类备用系统，其故障模式服从为0，则第k次检查时系统状态转移图见图1。指数分布，连续运行寿命为T，但工作方式为停机备用，即系统仅在维修期间运行，且故障也只能在维修时被发现，但一经发现，系统必然修复如新。图1系统状态转移框图设t

6、一0时刻，系统是新的，系统维修周期为由图1可见：系统具有与离散型马尔可夫系T，在kT时刻系统进行第k次定期维修(忌一1，统相似的特性，但由于系统本周期的可靠度不仅收稿日期：2013-08—14作者简介：杜治虎(1986一)，男，工程师，主要从事电机控制系统以及励磁控制系统可靠性分析研究。E—mail：duzhihu@126．corn发电没备第28卷与上周期系统可靠度有关，还与之前每次检查时简化为：系统的状态有关，不能直接使用离散型马尔可夫R()一R1(￡)4-R2(￡)(2)模型求解；但仍可利用马尔可夫

7、模型的推导方对上述等式中的R和R。分别推导：法，推出一个相似的系统状态转移矩阵，进而求(1)R1一diag(R0，R1，⋯，R一1，⋯，R～一1)×出系统的可靠度指标。rR。()1．2系统可靠度函数的推导IR1(￡)设系统服从指数分布]，分布函数为R()一_。。(3)，定义R为维修检查点的可靠度值，尺(f)为lR一1()系统备用状态时的瞬时值。当t一0时，Ro=1，Fo===0。【RN—l(￡)当tE(0，T)时，可靠度函数为R(t)一简化为：R(￡)，而T时刻的可靠度为R一eu，故障概R(￡)一P1×

8、T1(4)率为F一1一R。当tE(T+T。，2T4-T。)时，由于在T时其中P，为正对角常系数矩阵，且主对角线元素刻进行了故障检测维修，则R(f)一FR(￡一T一为每个检查周期末时刻的可靠度值；T1为各周期T。)+RR()，而2T+T。时刻的可靠度为R。可靠度函数组成的列向量。zR2(2T+T。)，故障概率为F一1一R。对上式中的T再进行替换推导：当tE(2T+2T0，3T+2To)时，2T+T。r10●●●00时刻进行了故障检测维修，则R