故障樹分析法--最新,最全[行穩(wěn)書苑]

1、故障樹分析法(FaultTreeAnalysis簡(jiǎn)稱FTA)概念 什么是故障樹分析法 故障樹分析(FTA)技術(shù)是美國貝爾電報(bào)公司的電話實(shí)驗(yàn)室于1962年開發(fā)的，它采用邏輯的方法，形象地進(jìn)行危險(xiǎn)的分析工作，特點(diǎn)是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強(qiáng)，可以做定性分析，也可以做定量分析。體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性，它是安全系統(tǒng)工程的主要分析方法之一。一般來講，安全系統(tǒng)工程的發(fā)展也是以故障樹分析為主要標(biāo)志的。1974年美國原子能委員會(huì)發(fā)表了關(guān)于核電站危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)報(bào)告，即“拉姆森報(bào)告”，大量、有效地應(yīng)用了FTA，從而迅速推動(dòng)了它的發(fā)展。目前，故障樹分析法雖還處在不斷完善的發(fā)展階段，

2、但其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，是一種很有前途的故障分析法。 故障樹分析(Fault Tree Analysis)是以故障樹作為模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析的一種方法，是系統(tǒng)安全分析方法中應(yīng)用最廣泛的一種自上而下逐層展開的圖形演繹的分析方法。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中通過對(duì)可能造成系統(tǒng)失效的各種因素（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素）進(jìn)行分析，畫出邏輯框圖（失效樹），從而確定系統(tǒng)失效原因的各種可能組合方式或其發(fā)生概率，以計(jì)算的系統(tǒng)失效概率，采取相應(yīng)的糾正措施，以提高系統(tǒng)可靠性的一種設(shè)計(jì)分析方法。 故障樹分析方法在系統(tǒng)可靠性分析、安全性分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中具有重要作用和地位。是系統(tǒng)可靠性研究中常用的一種重要方法。它是在弄

3、清基本失效模式的基礎(chǔ)上，通過建立故障樹的方法，找出故障原因，分析系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，以改進(jìn)原有設(shè)備，指導(dǎo)運(yùn)行和維修，防止事故的產(chǎn)生。故障樹分析法是對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)失效形式進(jìn)行可靠性分析的有效工具。近年來，隨著計(jì)算機(jī)輔助故障樹分析的出現(xiàn)，故障樹分析法在航天、核能、電力、電子、化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。既可用于定性分析又可定量分析。故障樹分析（Fault Tree Analysis）是一種適用于復(fù)雜系統(tǒng)可靠性和安全性分析的有效工具，是一種在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)又最有效的提高系統(tǒng)安全性的方法。當(dāng)前，超大型工程的建設(shè)，對(duì)可靠性，安全性提出了更高的要求，因此，故障樹分析法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到宇航，核能，化工，電子

4、，機(jī)械和采礦等各個(gè)領(lǐng)域。故障樹分析法(Fault Tree Analysis) 簡(jiǎn)稱故障樹法，記作FTA 21，21 R G B . On the Analysis of Fault Trees ，J . IEEE Trans .1975 : 175 一185是一種采用邏輯推理，將系統(tǒng)故障形成原因由總體至部分按樹枝狀逐級(jí)細(xì)化，并繪出邏輯結(jié)構(gòu)圖（即故障樹）的分析方法。其目的在于判明基本故障，確定故障的原因、影響和發(fā)生的概率。這種方法形象直觀，并且能為使用單位提供明確的改進(jìn)信息，所以為廣大的工程技術(shù)人員所歡迎。故障樹分析法（Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱FTA）是在一定條件下用邏輯推

5、理的方法，通過對(duì)可能造成系統(tǒng)故障的各種因素(包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等)進(jìn)行分析，畫出邏輯框圖(即故障樹)，從而確定系統(tǒng)故障原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率，計(jì)算系統(tǒng)故障概率，以采取相應(yīng)的糾正措施，是提高系統(tǒng)可靠性的一種設(shè)計(jì)分析方法。同時(shí)，故障樹分析法是可靠性工程的重要分支，是目前國內(nèi)外公認(rèn)的對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)安全性、可靠性分析的一種實(shí)用方法。該方法可以讓分析者對(duì)系統(tǒng)有更深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能故障及維護(hù)保障知識(shí)更加系統(tǒng)化，從而使在設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)過程中的可靠性的改進(jìn)更富有成效。原理故障樹分析法是把所研究系統(tǒng)的最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為故障分析的目標(biāo)，然后找出直接導(dǎo)致這一故障發(fā)生

6、的全部因素，再找出造成下一級(jí)事件發(fā)生的全部直接因素，直到那些故障機(jī)理已知的基本因素為止。在故障樹分析中，對(duì)于所研究系統(tǒng)的各類故障狀態(tài)或不正常工作情況統(tǒng)稱為故障事件。與故障事件對(duì)應(yīng)的是成功事件。兩者均稱為事件。通常把最不希望發(fā)生的事件稱為頂事件，不再深究的事件為基本事件，而介于頂事件與基本事件之間的一切事件稱為中間事件，用相應(yīng)的符號(hào)代表這些事件，再用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T把頂事件、中間事件和基本事件聯(lián)結(jié)成樹形圖，即得故障樹。它表示了系統(tǒng)設(shè)備的特定事件 (不希望發(fā)生事件)與各子系統(tǒng)部件的故障事件之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系。以故障樹為工具，分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種原因、途徑，提出有效防止措施的系統(tǒng)可靠性研究方法即為故障

7、樹分析法。 故障樹是一種為研究系統(tǒng)某功能故障而建立的一種倒樹狀的邏輯因果關(guān)系圖作用故障樹分析法有以下三個(gè)作用11：11楊曉慶，謝慶華，基于故障樹的模糊診斷方法N 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)2001(9)：58-60.（1）幫助弄清某種故障發(fā)生的機(jī)理；（2）發(fā)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)中產(chǎn)生某種故障的薄弱環(huán)節(jié)，作為今后設(shè)計(jì)改進(jìn)和加強(qiáng)管理的目標(biāo)；（3）分析各層次故障發(fā)生的概率，了解設(shè)備系統(tǒng)可靠性的大小。特點(diǎn)它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按下降形分析的方法它從系統(tǒng)開始，通過由邏輯符號(hào)繪制出的一個(gè)逐漸展開成樹狀的分枝圖，來分析故障事件（又稱頂端事件）發(fā)生的概率 同時(shí)也可以用來分析零件部件或子系統(tǒng)故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，其中包括人為

8、因素和環(huán)境條件等在內(nèi)它對(duì)系統(tǒng)故障不但可以做定性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構(gòu)件所引起的系統(tǒng) 故障，而且也可以分析多個(gè)構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障情況因?yàn)楣收蠘浞治龇ㄊ褂玫氖且粋€(gè)邏輯圖，因此，不論是設(shè)計(jì)人員或是使用和維修人員都容易掌握和運(yùn)用，并且由它可派生出其他專門用途的樹 例如，可以繪制出專用于研究維修問題的維修樹，用于研究經(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹等FTA的特點(diǎn)：是一種圖形演繹法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法，可針對(duì)某一故障事件，作層層追蹤分析(自上而下)；這種圖形化的方法清楚易懂，使人們對(duì)所描述的事件之間的邏輯關(guān)系一目了然，而且便于對(duì)各種事件之間復(fù)雜的邏輯關(guān)系進(jìn)

9、行深入的定性和定量分析；由于故障樹將系統(tǒng)故障的各種可能因素聯(lián)系起來，可有效找出系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)和系統(tǒng)的故障譜，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段有助于判明系統(tǒng)的隱患和潛在故障，以便提高系統(tǒng)的可靠性；故障樹可作為管理和維修人員的一個(gè)形象的管理、維修指南，可用于培訓(xùn)使用、維修和管理人員，可用來制訂維修計(jì)劃和檢修排故方案FTA是一種系統(tǒng)化的演繹方法，它盡管比較繁瑣，但可以按部就班地演繹下去，很適合于變成程序由計(jì)算機(jī)完成。故障樹分析方法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)141516：（1）FTA具有很大的靈活性，不是局限于對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行一般的分析，而是可以分析系統(tǒng)的各種故障狀態(tài)。FTA不僅可以分析某些元部件故障對(duì)系統(tǒng)的影響，還可以對(duì)導(dǎo)致這些

10、元部件故障的特殊原因(例如環(huán)境的、甚至人為的原因)進(jìn)行分析，予以統(tǒng)一考慮。（2）FTA是一種圖形演繹法，所以非常的形象、直觀。而且它還是一種對(duì)故障事件在一定條件下的邏輯推理方法。FTA可以圍繞某些特定的故障狀態(tài)進(jìn)行層層深入的分析，因而在清晰的故障樹圖形下，表達(dá)系統(tǒng)內(nèi)在聯(lián)系，并指出元部件故障與系統(tǒng)故障之間的邏輯關(guān)系，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。（3）進(jìn)行FTA的過程，也是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過程，它要求分析人員非常清楚地把握系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，弄清各種潛在因素對(duì)故障發(fā)生影響的途徑和程度，因而許多問題在分析的過程中就被發(fā)現(xiàn)和解決了，從而提高了系統(tǒng)可靠性分析的精度。（4）由于故障樹是由特定的邏輯門和一定的事件

11、構(gòu)成的邏輯圖，因此可以用計(jì)算機(jī)輔助建樹和分析。（5）通過FTA可以定量地計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)的故障概率和其他可靠性參數(shù)，同時(shí)也為改善和評(píng)價(jià)系統(tǒng)可靠性提供定量數(shù)據(jù)。（6）FTA不但可用于解決工程技術(shù)中的可靠性問題，而且還可用于經(jīng)濟(jì)管理的系統(tǒng)工程問題，因而FTA對(duì)不曾參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的管理和維修人員來說相當(dāng)于一個(gè)形象的管理維修指南，因此對(duì)培訓(xùn)使用系統(tǒng)的人員更有意義。故障樹分析法的優(yōu)缺點(diǎn)21.故障樹分析法的優(yōu)點(diǎn)（1）事故樹的果因關(guān)系清晰、形象。對(duì)導(dǎo)致事故的各種原因及邏輯關(guān)系能做出全面、簡(jiǎn)潔、形象地描述，從而使有關(guān)人員了解和掌握安全控制的要點(diǎn)和措施。（2）根據(jù)各基本事件發(fā)生故障的頻率數(shù)據(jù)，確定各基本事件對(duì)導(dǎo)致事故

12、發(fā)生的影響程度結(jié)構(gòu)重要度。（3）既可進(jìn)行定性分析，又可進(jìn)行定量分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)。通過定性分析，確定各基本事件對(duì)事故影響的大小，從而可確定對(duì)各基本事件進(jìn)行安全控制所應(yīng)采取措施的優(yōu)先順序，為制定科學(xué)、合理的安全控制措施提供基本的依據(jù)。通過定量分析，依據(jù)各基本事件發(fā)生的概率，計(jì)算出頂上事件（事故）發(fā)生的概率，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳安全控制目標(biāo)提供一個(gè)具體量的概念，有助于其它各項(xiàng)指標(biāo)的量化處理。2.故障樹分析法的缺點(diǎn)（1）FTA分析事故原因是強(qiáng)項(xiàng)，但應(yīng)用于原因?qū)е率鹿拾l(fā)生的可能性推測(cè)是弱項(xiàng)。（2）FTA分析是針對(duì)一個(gè)特定事故作分析，而不是針對(duì)一個(gè)過程或設(shè)備系統(tǒng)作分析，因此具有局部性。（3）要求分析人員必須非常

13、熟悉所分析的對(duì)象系統(tǒng)，能準(zhǔn)確和熟練地應(yīng)用分析方法。往往會(huì)出現(xiàn)不同分析人員編制的事故樹和分析結(jié)果不同的現(xiàn)象。（4）對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，編制事故樹的步驟較多，編制的事故樹也較為龐大，計(jì)算也較為復(fù)雜，給進(jìn)行定性、定量分析帶來困難。（5）要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定量分析，必須事先確定所有各基本事件發(fā)生的概率，否則無法進(jìn)行定量分析。故障樹分析法的應(yīng)用范圍2（1）在事故樹分析中頂上事件可以是已經(jīng)發(fā)生的事故，也可以是預(yù)想的事故。通過分析找出事故原因，采取相應(yīng)的對(duì)策加以控制，從而可以起到事故預(yù)防的作用。（2）查明系統(tǒng)內(nèi)固有的或潛在的各種危險(xiǎn)因素，為安全設(shè)計(jì)、制定安全技術(shù)措施和安全管理提供科學(xué)、合理的依據(jù)。故障樹分析中常用符號(hào)見

14、下表:我們將系統(tǒng)的最不希望發(fā)生的頂事件作為故障分析的目標(biāo)。用邏輯演繹法先找出頂事件發(fā)生的直接原因（中間事件或基本事件），再進(jìn)一步跟蹤追跡找出導(dǎo)致這些中間事件的所有直接原因，一直找到全部發(fā)生故障的基本原因（基本事件）。用相應(yīng)的符號(hào)和邏輯門把頂事件、中間事件和基本事件聯(lián)結(jié)成樹形圖，并稱此圖為所研究系統(tǒng)的故障樹7。7朱繼洲.故障樹原理和應(yīng)用.西安:西安交通大學(xué)出版社，1989用故障樹對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算的方法稱為故障樹分析法。如果系統(tǒng)或元、部件，能夠完成指定功能，則稱為正常事件。如果系統(tǒng)或元、部件，不能完成指定功能，則稱為故障事件。凡是能產(chǎn)生故障事件的元、部件及設(shè)備、子系統(tǒng)、環(huán)境條件、

15、人為因素等，在故障樹中定義為部件。故障樹分析中應(yīng)用的符號(hào)可分為兩類，即代表故障事件（事件是對(duì)系統(tǒng)及元、部件狀態(tài)的描述）的符號(hào)和聯(lián)系事件的邏輯門符號(hào)。表 2.1 即為故障樹分析法的常用符號(hào)23：23 肖云魁. 汽車故障診斷學(xué)M . 北京: 北京理工大學(xué)出版社，2006分類符號(hào)名稱說明事件基本事件底事件：位于故障樹最底層無需再深究的事件稱為底事件，它是某個(gè)邏輯門的輸入事件。底事件又可以分成基本事件與未探明事件?；臼录阂呀?jīng)探明或尚未探明發(fā)生原因但有失效數(shù)據(jù)的底事件。未探明事件：原則上應(yīng)進(jìn)一步探明其原因但暫時(shí)不必或者暫時(shí)不能探明其原因的底事件。未探明事件。結(jié)果事件結(jié)果事件：由其他事件或事件組合所導(dǎo)

16、致的事件，分為頂事件和中間事件。頂事件：故障樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件，位于故障樹的頂端，即系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件。中間事件：位于底事件和頂事件之間的中間結(jié)果事件。它既是某個(gè)邏輯門的輸出事件，同時(shí)又是別的邏輯門的輸入事件。中間事件轉(zhuǎn)移符號(hào)（轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出符號(hào)）轉(zhuǎn)移符號(hào)：為了避免畫圖重復(fù)，簡(jiǎn)化故障樹的結(jié)構(gòu)，而使用了轉(zhuǎn)移符號(hào)，分為轉(zhuǎn)入符號(hào)和轉(zhuǎn)出符號(hào)。轉(zhuǎn)入符號(hào)用于故障樹的底部，表示樹的部分分支在另外的地方；轉(zhuǎn)出符號(hào)用于故障樹的頂部，表示該樹是另外一棵故障樹的子樹。邏輯門與門與門：僅當(dāng)所有輸入事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生或門或門：至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生非門非門：輸出事件是輸入事件的對(duì)立事件表

17、決門表決門：僅當(dāng)n個(gè)輸入事件中有r或r個(gè)以上的事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生異或門異或門：僅當(dāng)單個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生禁門禁門：僅當(dāng)條件事件發(fā)生時(shí)，輸入事件的發(fā)生才導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生故障樹常用術(shù)語和符號(hào)由于故障樹分析法是一種圖形演繹法，因而在建造故障樹時(shí)需要一些事件符號(hào)和表示邏輯關(guān)系的門符號(hào)，用來表示事件之間的邏輯關(guān)系和因果關(guān)系。故障樹中所用的基本符號(hào)有兩類：事件和邏輯門。（1）故障樹常用事件和符號(hào)事件是對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)及元、部件狀態(tài)的描述，如正常事件（系統(tǒng)或元部件能夠完成規(guī)定功能）和故障事件（系統(tǒng)或部件不能完成規(guī)定功能） 。1）底事件：位于故障樹最底層的事件稱為底事件，它是某個(gè)邏輯門的輸入事

18、件。 底事件又可以分成基本事件與未探明事件。2）頂事件：故障樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件，位于故障樹的頂端，即系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件。 3）中間事件：位于底事件和頂事件之間的中間結(jié)果事件。它既是某個(gè)邏輯門的輸出事件，同時(shí)又是別的邏輯門的輸入事件。4）基本事件：已經(jīng)探明或尚未探明發(fā)生原因但有失效數(shù)據(jù)的底事件。 5）未探明事件：原則上應(yīng)進(jìn)一步探明其原因但暫時(shí)不必或者暫時(shí)不能探明其原因的底事件。6）結(jié)果事件：由其他事件或事件組合所導(dǎo)致的事件，分為頂事件和中間事件。 7）轉(zhuǎn)移符號(hào)：為了避免畫圖重復(fù)，簡(jiǎn)化故障樹的結(jié)構(gòu)，而使用了轉(zhuǎn)移符號(hào)，分為轉(zhuǎn)入符號(hào)和轉(zhuǎn)出符號(hào)。轉(zhuǎn)入符號(hào)用于故障樹的底部，表示樹的部分分支在另外的

19、地方；轉(zhuǎn)出符號(hào)用于故障樹的頂部，表示該樹是另外一棵故障樹的子樹。故障樹分析法中常用事件符號(hào)如表3-1所示。表3-1故障樹中常用的事件符號(hào)事件名稱基本事件未探明事件結(jié)果事件中間事件轉(zhuǎn)移符號(hào)（轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出符號(hào)）事件符號(hào)（2）故障樹常用邏輯門和符號(hào)故障樹中常用的邏輯門及其意義如下： 1）與門：僅當(dāng)所有輸入事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。 2）或門：至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。 3）非門：輸出事件是輸入事件的對(duì)立事件。 4）表決門：僅當(dāng)n個(gè)輸入事件中有r或r個(gè)以上的事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。 5）異或門：僅當(dāng)單個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。 6）禁門：僅當(dāng)條件事件發(fā)生時(shí)，輸入事件的發(fā)生

20、才導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。 故障樹分析法中常用邏輯門符號(hào)如表3-2所示。表3-2故障樹中常用的邏輯門符號(hào)邏輯門名稱與門或門非門表決門異或門禁門邏輯門符號(hào)故障樹分析的一般步驟(1) 選擇頂事件。據(jù)工程實(shí)際需要選擇合理的頂事件(2) 建立故障樹(3) 故障樹的定性分析 a) 故障樹的簡(jiǎn)化 b) 求最小割集(4) 故障樹的定量分析 a) 求頂事件的發(fā)生概率 b) 重要度分析(5) 確定設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)（找出問題所在）(6) 采取措施，提高產(chǎn)品的可靠性和安全性 故障樹的編制 故障樹是由各種事件符號(hào)和邏輯門組成的，事件之間的邏輯關(guān)系用邏輯門表示。這些符號(hào)可分邏輯符號(hào)、事件符號(hào)等。故障樹分析的基本程序 1.熟

21、悉系統(tǒng)：要詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù)，繪出工藝流程圖或布置圖。2.調(diào)查事故：收集事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計(jì)，設(shè)想給定系統(tǒng)可能發(fā)生的事故。3.確定頂上事件：要分析的對(duì)象即為頂上事件。對(duì)所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析，從中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。4.確定目標(biāo)值：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和事故案例，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后，求解事故發(fā)生的概率(頻率)，以此作為要控制的事故目標(biāo)值。5.調(diào)查原因事件：調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素。6.畫出故障樹：從頂上事件起，逐級(jí)找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其邏輯關(guān)系，畫出故障樹。7.分析：按故障樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度。8.事故發(fā)生概率：確定

22、所有事故發(fā)生概率，標(biāo)在故障樹上，并進(jìn)而求出頂上事件(事故)的發(fā)生概率。9.比較：比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進(jìn)行討論，前者要進(jìn)行對(duì)比，后者求出頂上事件發(fā)生概率即可。10.分析：原則上是上述10個(gè)步驟，在分析時(shí)可視具體問題靈活掌握，如果故障樹規(guī)模很大，可借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行。目前我國故障樹分析一般都考慮到第7步進(jìn)行定性分析為止，也能取得較好效果。故障樹的建造建樹方法 常用的建樹方法為演繹法，從頂事件開始，由上而下，逐級(jí)進(jìn)行分析，即 1）分析頂事件發(fā)生的直接原因，將頂事件作為邏輯門的輸出事件，將所有引起頂事件發(fā)生的直接原因作為輸入事件，根據(jù)它們之間的邏輯關(guān)系用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T連接起來 2）對(duì)每一個(gè)中間事件

23、用同樣方法，逐級(jí)向下分析，直到所有的輸入事件都不需要繼續(xù)分析為止（此時(shí)故障機(jī)理或概率分布都是已知的）建樹步驟 1）分析系統(tǒng)，判明故障 2）選定故障作為頂事件 3）確定故障邊界條件，失效因素及其發(fā)生的概率 4）建立故障樹建立故障樹是FTA最關(guān)鍵的一步，建立故障樹實(shí)質(zhì)上是找出系統(tǒng)發(fā)生故障和導(dǎo)致其故障的諸因素之間的邏輯關(guān)系，并將這種關(guān)系用故障樹表示 一 建立故障樹的常用符號(hào) 根據(jù)GB4888-1985故障樹名詞術(shù)語和符號(hào)，見下頁二 建立故障樹常用符號(hào)的說明 1 事件符號(hào) 包括頂事件，結(jié)果事件等 2 邏輯門符號(hào) 與門：表示僅當(dāng)所有輸入事件發(fā)生時(shí)輸出事件才發(fā)生 或門：表示至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)輸出事件就

24、發(fā)生 3 轉(zhuǎn)移符號(hào) 相同轉(zhuǎn)移符號(hào)，相似轉(zhuǎn)移符號(hào)等三 建立故障樹的基本方法 建樹方法分為人工建樹和計(jì)算機(jī)建樹兩種，我們研究人工建樹。在建樹過程中我們應(yīng)該注意的幾個(gè)方面問題：1 正確選取頂事件 (1)頂事件發(fā)生與否必須有明確的規(guī)定 (2)頂事件必須能進(jìn)一步分解 (3)頂事件能定量度量 2準(zhǔn)確寫出故障事件方框中的說明 在故障樹的每個(gè)事件方框中均應(yīng)說明故障是什么，它在何種條件下發(fā)生。 3 正確劃分每個(gè)事件方框中故障的類型 故障事件可分為部件狀態(tài)故障和系統(tǒng)狀態(tài)故障兩種。 4 嚴(yán)格遵守循序漸進(jìn)的原則 故障樹應(yīng)當(dāng)逐級(jí)建立，逐級(jí)找出必須而充分的直接原因，在對(duì)下一級(jí)做任何考慮之前，必須完成上一步5 嚴(yán)格禁止“門

25、門”短路 在建樹時(shí)不許把邏輯門和其他邏輯門直接連起來 6 建樹方法指導(dǎo)方面應(yīng)該注意的幾個(gè)問題 (1)選擇建樹流程，以系統(tǒng)功能為主線分析所有故障時(shí)間 (2)處理好系統(tǒng)和部件的邊界條件 (3)故障時(shí)間定義要確切，盡量做到惟一解釋 (4)各事件的邏輯關(guān)系和條件必須分析清楚 (5)建樹過程中及建成后，注意合理的簡(jiǎn)化4.2.2 故障樹分析法的過程故障樹分析的過程是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過程，它要求分析人員把握系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，弄清各種潛在因素對(duì)故障發(fā)生影響的途徑和程度，以便在分析過程中發(fā)現(xiàn)問題，找出零、部件故障與系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，以確定系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。故障樹分析法一般可以分成三大步驟。首先要明確分析的對(duì)象，

26、提出待解決的問題，即要明確研究的系統(tǒng)，并從中找出最關(guān)鍵的頂事件;其次是建立模型，即建立故障樹圖示模型;最后進(jìn)行可靠性定性和定量分析，即故障樹的評(píng)價(jià)。(考慮到企業(yè)的需要和實(shí)用性，在這里增加了第四步，即實(shí)用樹的編制與應(yīng)用。)第一步熟悉分析系統(tǒng)，定義故障事件，確定頂事件（1）熟悉分析系統(tǒng)。對(duì)所分析的系統(tǒng)要進(jìn)行深入的調(diào)查研究，廣泛收集有關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備技術(shù)規(guī)描述系統(tǒng)的技術(shù)文件和資料，了解其構(gòu)成、性能、操作、維修情況，并進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)原理、故障狀態(tài)、故障因素等。這項(xiàng)工作是編制故障樹的基礎(chǔ)。（2）定義故障事件。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際收集調(diào)查所要分析系統(tǒng)的故障維修記錄，同時(shí)還要收集調(diào)查同類系統(tǒng)曾發(fā)生

27、過的故障。對(duì)故障事件精確定義，指明故障是什么，在何種條件下發(fā)生，即應(yīng)有唯一解，切忌模棱兩可，含糊不清。這項(xiàng)工作是全面掌握系統(tǒng)故障的基礎(chǔ)和依據(jù)，并可作為檢驗(yàn)故障樹的依據(jù)。（3）收集各元器件的失效率數(shù)據(jù)及模型。根據(jù)不同的失效模型，對(duì)元器件的失效率進(jìn)行分配，這樣分析的結(jié)果更精確，更接近實(shí)際值。（4）確定頂事件。頂事件是系統(tǒng)最不希望發(fā)生的事件，根據(jù)系統(tǒng)的不同要求可以有多個(gè)具體的頂事件，因此也就可以從頂事件出發(fā)建立幾個(gè)不同的故障樹，在各個(gè)故障樹中，部件以特定的方式與其它的部件相關(guān)聯(lián)，但一個(gè)故障樹只能分析一個(gè)不希望發(fā)生事件18。也就是說頂事件的確定要從我們的研究對(duì)象出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇與設(shè)計(jì)、分析目

28、的緊密相關(guān)聯(lián)的事件為頂事件。18 詹志剛，陳秋華故障樹分析技術(shù)在液壓舵機(jī)系統(tǒng)故障檢測(cè)中的應(yīng)用J武漢造船，2000：2第二步編制故障樹這是故障樹分析法的主要步驟。由頂事件出發(fā)，逐級(jí)找出導(dǎo)致各級(jí)事件發(fā)生的所有可能直接原因，并用相應(yīng)的符號(hào)表示事件及其相互的邏輯關(guān)系，直至分析到底事件為止。當(dāng)故障樹建成后，還必須從故障樹的最下級(jí)開始，逐級(jí)寫出上下級(jí)事件的邏輯關(guān)系式，直到樹的頂事件為止，然后結(jié)合邏輯運(yùn)算算法作進(jìn)一步的分析運(yùn)算，刪除多余事件。第三步故障樹的評(píng)價(jià)建立故障樹以后，就可以根據(jù)故障樹對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中得出定性和定量的結(jié)果。1、故障樹的定性分析定性分析是故障樹分析的核心內(nèi)容。其目的是分析某故障的

29、發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn)，找出控制消除該故障的可行方案，并從故障樹結(jié)構(gòu)上分析各基本原因事件的重要程度，以便按輕重緩急分別采取對(duì)策。故障樹定性分析目的在于尋找最小割集（MCS），所謂最小割集就是指如果故障樹的某幾個(gè)底事件同時(shí)發(fā)生將引起頂事件的發(fā)生，而去掉其中任意一個(gè)底事件后，就不再是割集，這幾個(gè)底事件所組成的集合就成為這顆故障樹的最小割集。最小割集的判定僅僅與故障樹的結(jié)構(gòu)有關(guān)系，而與底事件發(fā)生概率的大小無關(guān)13。13 劉延俊液壓系統(tǒng)使用與維修M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.2、故障樹的定量分析定量分析是故障樹分析的最終目的，是求出系統(tǒng)可靠性的定量結(jié)果，即在求得最小割集后，給每個(gè)底事件賦予一個(gè)概率值來表

30、示其發(fā)生故障的頻繁程度（即底事件發(fā)生概率），在概率論的基礎(chǔ)上，求解頂事件發(fā)生概率以及各底事件的重要度，為有效地控制故障和降低故障率提供重要依據(jù)。第四步實(shí)用樹的編制根據(jù)定性分析和定量分析的結(jié)果，即根據(jù)部件的定性重要度和定量重要度，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，編制出實(shí)用故障樹。實(shí)用故障樹主要用來快速查找故障點(diǎn)，適用于不熟悉該系統(tǒng)的人員維修管理使用，也用于同類系統(tǒng)的集中管理9l0?！?金星等.基于故障樹的智能型故障診斷系統(tǒng).宇航學(xué)報(bào)，2001，22(3):1n0113.【10黃亮.MARKS型油霧報(bào)警系統(tǒng)故障樹的建立、分析及應(yīng)用:(碩士學(xué)位論文).大連:大連海運(yùn)學(xué)院，1996.建立故障樹是 FTA 中最基本、

31、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。建樹通常是一個(gè)反復(fù)深入、逐步完善的過程17。通過建樹過程能夠使工程技術(shù)人員透徹了解系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，這是建造故障樹的首要目的。其次，建造故障樹也是使用 FTA 的前提條件。故障樹建造的好壞，其耗費(fèi)力的程度直接關(guān)系到運(yùn)用 FTA 的成敗。建立故障樹是故障樹分析的關(guān)鍵，作為故障樹定性、定量分析的對(duì)象，其完善程度直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，而其化簡(jiǎn)程度則關(guān)系到分析的工作量，也影響故障樹的直觀性。在故障樹分析中，建樹的關(guān)鍵是要清楚地了解所分析系統(tǒng)的功能邏輯關(guān)系、故障模式、故障影響，使故障樹能夠抽象地反映實(shí)際系統(tǒng)的故障組合和傳遞的邏輯關(guān)系。 建造故障樹的步驟大致如下：(1)熟悉系統(tǒng)

32、：進(jìn)行故障樹分析，要求建樹人員首先應(yīng)收集系統(tǒng)的技術(shù)資料、設(shè)計(jì)說明書、安全報(bào)告、運(yùn)行規(guī)程以及有關(guān)維修、制造方面的資料，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)原理、故障狀態(tài)、故障因素進(jìn)行深入透徹的理解，這也是建造故障樹的一個(gè)基礎(chǔ)的要求。(2)確定頂事件：頂事件是系統(tǒng)最不希望發(fā)生的事件，根據(jù)系統(tǒng)的不同要求可以有多個(gè)具體的頂事件，因此也就可以從頂事件出發(fā)建立幾個(gè)不同的故障樹，在各個(gè)故障樹中，部件以特定的方式與其它的部件相關(guān)聯(lián)，但一個(gè)故障樹只能分析一個(gè)不希望發(fā)生事件18。也就是說頂事件的確定要從我們的研究對(duì)象出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇與設(shè)計(jì)、分析目的緊密相關(guān)聯(lián)的事件為頂事件。(3)構(gòu)造發(fā)展故障樹：由頂事件出發(fā)，逐級(jí)找出

33、導(dǎo)致各級(jí)事件發(fā)生的所有可能直接原因，并用相應(yīng)的符號(hào)表示事件及其相互的邏輯關(guān)系，直至分析到底事件為止。(4)故障樹簡(jiǎn)化：當(dāng)故障樹建成后，還必須從故障樹的最下級(jí)開始，逐級(jí)寫出上下級(jí)事件的邏輯關(guān)系式，直到樹的頂事件為止，然后結(jié)合邏輯運(yùn)算算法作進(jìn)一步的分析運(yùn)算，刪除多余事件。故障樹分析法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 1.數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(1)基本概念集:從最普遍的意義上說，集就是具有某種共同可識(shí)別特點(diǎn)的項(xiàng)(事件)的集合。這些共同特點(diǎn)使之能夠區(qū)別于他類事物。并集:把集合A的元素和集合B的元素合并在一起，這些元素的全體構(gòu)成的集合叫做A與B的并集，記為AB或A+B。若A與B有公共元素，則公共元素在并集中只出現(xiàn)一次。o 例若A=a、b

34、、c、d；o B=c、d、e、f；o AB= a、b、c、d、e、f。(2)交集兩個(gè)集合A與B的交集是兩個(gè)集合的公共元素所構(gòu)成的集合，記為AB或A+B。根據(jù)定義，交是可以交換的，即AB。 例若A=a、b、c、d； B=c、d、e； 則AB=c、d。(3)補(bǔ)集在整個(gè)集合()中集合A的補(bǔ)集為一個(gè)不屬于A集的所有元素的集。補(bǔ)集又稱余，記為A或A2.布爾代數(shù)規(guī)則布爾代數(shù)用于集的運(yùn)算，與普通代數(shù)運(yùn)算法則不同。它可用于故障討分析，布爾代數(shù)可以幫助我們將事件表達(dá)為另一些基本事件的組合。將系統(tǒng)失效表達(dá)為基本元件失效的組合。演算這些方程即可求出導(dǎo)致系統(tǒng)失效的元件失效組合(即最小割集)，進(jìn)而根據(jù)元件失效概率，計(jì)算

35、出系統(tǒng)失效的概率。布爾代數(shù)規(guī)則如下(X、Y代表兩個(gè)集合)：1） 交換律 XY=YX XY=YX （2） 結(jié)合律 X（YZ）=（XY）Z X（YZ）=（XY）Z （3）分配律 X（YZ）=XYXZ X（YZ）=（XY）（XZ） （4）吸收律 X（XY）=X X（XY）=X （5）互補(bǔ)律 XX=1 XX=（表示空集） （6）冪等律 XX=X XX=X （7）狄摩根定律 （XY）=XY （XY）=XY （8）對(duì)合律 （X）= X （9）重疊律 XXY= XY=YYX 故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù) 設(shè)x為表示底事件的狀態(tài)變量取值0或1，設(shè) Y表示頂事件的狀態(tài)變量，也取值O或1，則有如下的定義: X=0底事件不發(fā)生

36、（正常）；X=1底事件發(fā)生（故障）；Y=0頂事件不發(fā)生（正常）; Y=1頂事件發(fā)生（故障）; 與門故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)為： 或門故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)為：故障樹的定性分析定性分析是故障樹分析的核心內(nèi)容之一。其目的是分析該類事故的發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn)，通過求取最小割集（或最小經(jīng)集），找出控制事故的可行方案，并從故障樹結(jié)構(gòu)上、發(fā)生概率上分析各基本事件的重要程度，以便按輕重緩急分別采取對(duì)策。割集的概念割集是故障樹的若干底事件的集合，如果這些底事件都發(fā)生,則頂事件必然發(fā)生最小割集是底事件數(shù)目不能再減少的割集，即在最小割集中任意去掉一個(gè)底事件之后，剩下的底事件集合就不是割集一個(gè)最小割集代表引起故障樹頂事件發(fā)生的一種故障

37、模式研究最小割集可以找出故障樹的薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)用故障樹可以對(duì)被研究的復(fù)雜系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障進(jìn)行定量分析，但有時(shí)候由于底事件失效概率不全，不能進(jìn)行定量分析，此時(shí)也會(huì)用故障樹對(duì)其進(jìn)行定性分析。 所謂定性地評(píng)定故障樹就是找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即求出故障的所有最小割集(MCS)，根據(jù)求出的最小割集，即使故障事件的概率規(guī)律和數(shù)據(jù)不十分清楚的情況下，也能判定系統(tǒng)可靠性最薄弱的環(huán)步和比較不同系統(tǒng)的可靠性程度。1.1.1 故障樹的定性分析建立故障樹是對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障分析的一種手段，通過對(duì)設(shè)備常見故障的分析，總結(jié)故障規(guī)律，建立故障樹，可以根據(jù)故障樹對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供參考，同時(shí)可以用

38、于指導(dǎo)維修工作。故障樹的分析方法有兩種，一種為定性分析，一種為定量分析。本文只討論定性分析。求最小割集的方法通常有三種：上行法(又稱Semanderes算法)、下行法(又稱FussellVesely算法)和布爾割集法(Boolean Indieated Cut Set，簡(jiǎn)稱BICS) 20。本文將采取下行法求最小割集。故障樹定性分析的主要目的19：（1）找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即弄清楚系統(tǒng)出現(xiàn)某種最不希望發(fā)生的事件有多少種可能性，即是尋找故障樹的全部最小割集;（2）尋找頂事件發(fā)生的原因和原因組合，識(shí)別導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有故障模式，它可以幫助判別潛在的故障，以便改進(jìn)設(shè)計(jì);（3）用

39、于指導(dǎo)故障診斷，改進(jìn)運(yùn)行和維修方案。故障樹定性分析評(píng)價(jià)主要是求所有的最小割集（MCS），所謂最小割集就是指如果故障樹的某幾個(gè)底事件同時(shí)發(fā)生將引起頂事件的發(fā)生，而去掉其中任意一個(gè)底事件后，就不再是割集，這幾個(gè)底事件所組成的集合就成為這顆故障樹的最小割集。最小割集的判定僅僅與故障樹的結(jié)構(gòu)有關(guān)系，而與底事件發(fā)生概率的大小無關(guān)。下行法的基本原則是：對(duì)每一個(gè)輸出事件，若下面是或門，則將該或門下的每一個(gè)輸入事件各自排成一行；若下面是與門，則將該與門下的所有輸入事件排在同一行。下行法的步驟是：從頂事件開始，由上向下逐級(jí)進(jìn)行，對(duì)每個(gè)結(jié)果事件重復(fù)上述原則，直到所有結(jié)果事件均被處理，所在每行的底事件的集合均為故障

40、樹的一個(gè)割集。最后按最小割集的定義，對(duì)各行的割集通過兩兩比較，劃去那些非最小割集的行，剩下的即為故障樹的所有最小割集2122。以圖3-1所示故障樹為例，用下行法求其最小割集的過程見表3-3。以頂事件T為起始，頂事件下面為或門，步驟2中的事件X1、G1和X7列于不同的行，顯然，引起割集數(shù)量的增加；步驟4中因?yàn)橹虚g事件G2下面為與門，需將X2X3X4列于同一行。依次往下推演，可以得到5個(gè)割集，進(jìn)一步處理可求得故障樹的全部最小割集：X1，X2X3X4，X5，X6，X7。表3-3 下行法求最小割集步驟分析步驟序號(hào)最小割集1234TX1X1X1X1G1G2X2X3X4X2X3X4X7G3X5X5X7X6

41、X6X7X7一 求故障樹最小割集的方法這種方法又稱為Fussell-Vesely法，基本思路是由頂事件開始逐級(jí)向下，區(qū)別不同邏輯關(guān)系分別表示。緊接頂事件的若是或門，則把輸入事件分別列入不同的行；緊接定事件的若是與門，則把每個(gè)輸入事件排列同一行。依次從上到下分解，直到不能再分解的基本事件位置，最后經(jīng)過全面分析比較，剔除非最小割集，求得最小割集。二 應(yīng)用最小割集對(duì)故障樹進(jìn)行定性評(píng)定 最小割集所含基本事件的數(shù)目叫做該最小割集的“階數(shù)”。如果各個(gè)基本時(shí)間發(fā)生概率比較小，它們之間的差別相對(duì)地不大，那么階數(shù)越低的最小割集的重要性越大，顯然只由一個(gè)基本事件構(gòu)成的一階最小割集最重要。 所以我們用以下原則進(jìn)行定

42、性分析比較：1 比較小概率失效元件責(zé)成的各種系統(tǒng)失效概率時(shí)，其故障樹所含最小割集的最小階數(shù)越小，系統(tǒng)的失效概率越高；在所含最小割集的最小階數(shù)相同的情況下，該階數(shù)的最小割集的個(gè)數(shù)越多，系統(tǒng)的失效概率越高。 2 比較統(tǒng)一系統(tǒng)各基本事件的重要性時(shí)，按各基本事件在不同階數(shù)的最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)來確定其重要性大小。所在最小割集的階數(shù)越小，出現(xiàn)的次數(shù)越多，該基本事件的重要性越大。故障樹的定量分析故障樹的定量分析主要有兩方面的內(nèi)容：一是由輸入系統(tǒng)各單元(頂事件)的失效概率求出系統(tǒng)的失效概率；二是求出各單元(頂事件)的結(jié)構(gòu)重要度，概率重要度和關(guān)鍵重要度，最后可根據(jù)關(guān)鍵重要度的大小排序找出最佳故障診斷和修理順序

43、，同時(shí)也可作為首先改善相對(duì)不大可靠的單元的數(shù)據(jù)。故障樹定量分析的主要任務(wù)是根據(jù)其結(jié)構(gòu)函數(shù)和底事件出現(xiàn)的概率，應(yīng)用邏輯與、邏輯或的概率計(jì)算公式，定量地評(píng)價(jià)故障樹的頂事件出現(xiàn)的概率值。另一重要任務(wù)是計(jì)算重要度，一個(gè)零件、部件或最小割集對(duì)頂事件的貢獻(xiàn)稱為重要度。由于設(shè)計(jì)的對(duì)象不同，要求不同，所采用的重要度分析方法也不同，常用的重要度分析方法，有結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、關(guān)鍵重要度（相對(duì)重要度）等。在實(shí)際工程中，根據(jù)具體情況選用。結(jié)構(gòu)重要度 一個(gè)故障樹往往包括多個(gè)底事件，各個(gè)底事件在故障樹中的重要性必然因它們所代表原件（或部件）在系統(tǒng)中的位置的不同而不同，在此引入了結(jié)構(gòu)重要度的概念。求出最小割集后，在不

44、考慮每個(gè)底事件發(fā)生的概率的情況下，按照底事件在故障樹最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)確定其結(jié)構(gòu)重要度?；竟剑?式中，n 為故障樹的基本事件的總數(shù)，表示由于第i個(gè)基本事件發(fā)生(即Xi 由0 變?yōu)?) 而使故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)由0 變?yōu)? 的次數(shù)。故障樹的建造常用的建樹方法為演繹法，從頂事件開始，由上而下，逐級(jí)進(jìn)行分析，即 1）分析頂事件發(fā)生的直接原因，將頂事件作為邏輯門的輸出事件，將所有引起頂事件發(fā)生的直接原因作為輸入事件，根據(jù)它們之間的邏輯關(guān)系用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T連接起來 2）對(duì)每一個(gè)中間事件用同樣方法，逐級(jí)向下分析，直到所有的輸入事件都不需要繼續(xù)分析為止（此時(shí)故障機(jī)理或概率分布都是已知的）建樹步驟： 1) 掌

45、握系統(tǒng) 包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資料(如說明書、原理圖、結(jié)構(gòu)圖)、試驗(yàn)資料（試驗(yàn)報(bào)告、試驗(yàn)記錄等）、使用維護(hù)資料以及用戶信息等 2) 選擇頂事件 頂事件的選取根據(jù)分析的目的不同，可分別考慮對(duì)系統(tǒng)技術(shù)性能、可靠性和安全性、經(jīng)濟(jì)性等影響顯著的故障事件。如“飛機(jī)起落架放不下來”將直接危及飛機(jī)安全。當(dāng)對(duì)起落架進(jìn)行安全性分析時(shí)，就可以選“起落架放不下來”這一頂事件進(jìn)行故障樹分析 3) 建造故障樹 對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，建樹時(shí)應(yīng)按系統(tǒng)層次由上到下逐級(jí)展開。2. 建樹注意事項(xiàng)1) 明確建樹邊界條件建樹前應(yīng)對(duì)分析作出合理的假設(shè)。如導(dǎo)線不會(huì)故障、暫不考慮人為故障、軟件故障等的一些假設(shè) 應(yīng)在FHA或FMEA的基礎(chǔ)上，將那些不重要的

46、因素舍去，從而減少樹的規(guī)模及突出重點(diǎn)2) 故障事件要嚴(yán)格定義 否則將難以得到正確的故障樹。復(fù)雜系統(tǒng)的FTA工作往往由許多人共同完成，如定義不統(tǒng)一，將會(huì)建出不一致的故障樹3) 應(yīng)從上向下逐級(jí)建樹這樣可防止建樹時(shí)發(fā)生事件的遺漏4) 建樹時(shí)不允許門與門直接相連 為了防止不對(duì)中間事件嚴(yán)格定義就倉促建樹，從而導(dǎo)致難以進(jìn)行評(píng)審，或?qū)е逻壿嫽靵y使后續(xù)建樹時(shí)出錯(cuò)。5) 用直接事件代替間接事件 使事件具有明確的定義且便于進(jìn)一步向下發(fā)展6) 重視共因事件共同的故障原因會(huì)引起不同的部件故障甚至不同的系統(tǒng)故障共因事件對(duì)系統(tǒng)故障發(fā)生概率影響很大，故建樹時(shí)必須妥善處理共因事件若某個(gè)故障事件是共因事件，則對(duì)故障樹的不同分支

47、中出現(xiàn)該事件必須使用同一事件符號(hào) 3. 故障樹的規(guī)范化在對(duì)故障樹進(jìn)行分析之前應(yīng)首先對(duì)故障樹進(jìn)行規(guī)范化處理，使之成為規(guī)范化故障樹，以便進(jìn)行定性和定量分析規(guī)范化故障樹是指僅含有“頂事件、中間事件、基本事件” 三類事件，以及“與”、“或”、“非”三種邏輯門的故障樹為此需要對(duì)故障樹中的特殊事件和特殊邏輯門進(jìn)行處理和變換特殊事件的規(guī)范化：未探明事件 根據(jù)其重要性(如發(fā)生概率的大小，后果嚴(yán)重程度等等)和數(shù)據(jù)的完備性，或者當(dāng)作基本事件或者刪去： 重要且數(shù)據(jù)完備的未探明事件當(dāng)作基本事件對(duì)待 不重要且數(shù)據(jù)不完備的未探明事件則刪去 其它情況由分析者酌情決定開關(guān)事件：當(dāng)作基本事件條件事件：總是與特殊門聯(lián)系在一起的，

48、它的處理規(guī)則在特殊門的等效變換規(guī)則中介紹特殊門的規(guī)范化原則： 順序與門變換為與門輸出不變，順序與門變?yōu)榕c門，其余輸入不變，順序條件事件作為一個(gè)新的輸入事件 順序與門變換為與門表決門變換為或門和與門的組合 2/4表決門變換為或門與門的組合 異或門變換為或門、與門和非門組合禁門變換為與門原輸出事件不變，禁門變換為與門，與門之下有兩個(gè)輸入，一個(gè)為原輸入事件，另一個(gè)為禁止條件事件4. 故障樹的簡(jiǎn)化和模塊分解故障樹的簡(jiǎn)化和模塊分解并不是故障樹分析的必要步驟。對(duì)故障樹不作簡(jiǎn)化和模塊分解，或簡(jiǎn)化和模塊分解不完全，并不會(huì)影響以后定性分析和定量分析的結(jié)果。然而，對(duì)故障樹盡可能的簡(jiǎn)化和模塊分解，可有效減少故障樹的規(guī)模，從而減少分析工作量故障樹的簡(jiǎn)化用相同轉(zhuǎn)移符號(hào)表示相同子樹，用相似轉(zhuǎn)移符號(hào)表示相似子樹用布爾代數(shù)法簡(jiǎn)化，去掉明顯的邏輯多余事件和明顯的邏輯多余門布爾代數(shù)常用規(guī)則故障樹的模塊分解 模塊：故障樹中