Расчет надежности электрической сети на основе построения дерева отказов

В ряде случаев оценка надёжности системы может быть представлена как многошаговый процесс, в котором каждое предшествующее состояние имеет несколько последующих. Событие, интересующее исследователя, может осуществляться после какого-либо одного или нескольких шагов по пути к конечному (корневому) событию. При большом количестве исходов и шагов простое перечисление всех состояний чрезвычайно затруднительно. Этот процесс может быть упорядочен и сведён к простым механическим операциям путём построения дерева исходов.

Предположим, что ход исследования описывается графом:

Полная вероятность каждого исхода определяется как произведение всех вероятностей, указанных на ветвях дерева, начиная от данного исхода и кончая корнем дерева (начальным состоянием).

Тщательному анализу причин отказов и выработке мероприятий, наиболее эффективных для их устранения, способствует построение дерева отказов и неработоспособных состояний. Такой анализ проводят для каждого периода функционирования, каждой части или системы в целом.

Дерево отказов (аварий, происшествий, последствий, нежелательных событий, несчастных случаев и пр.) лежит в основе логико-вероятностной модели причинно-следственных связей отказов системы с отказами ее элементов и другими событиями (воздействиями). Оно используется при анализе возникновения отказа и состоит из последовательностей и комбинаций нарушений и неисправностей. Таким образом, оно представляет собой многоуровневую графологическую структуру причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания опасных ситуаций в обратном порядке, для того чтобы отыскать возможные причины их возникновения

Деревом отказов называют логическое дерево, в котором дуги - события отказа на уровне системы, подсистем или элементов, а вершины - логические операции, связывающие исходные и результирующие события.

Построение дерева отказов начинается с формулировки конечного высказывания об отказе системы. Для характеристики безотказности системы конечное высказывание относят к событию, которое приводит к нарушению функционирования в рассматриваемом интервале времени, при заданных условиях. То же для характеристики готовности.

Ценность анализа дерева отказов заключается в следующем:

· существенно облегчается анализ надежности сложных систем;

· появляется возможность наглядно показать ненадежные места;

· появляется возможность как качественного, так и количественного анализа надежности системы;

· позволяет специалистам поочередно сосредоточиваться на отдельных конкретных отказах системы;

· обеспечивает объективную информацию о поведении системы и особенностях ее работы;

· являются средством общения специалистов;

· дает возможность конструкторам, пользователям и руководителям наглядного обоснования конструктивных изменений или установления степени соответствия конструкции системы заданным требованиям и анализа компромиссных решений.

Главное преимущество дерева отказов (по сравнению с другими методами) заключается в том, что анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии.

Недостатки метода дерева отказов состоят в следующем:

· реализация метода требует значительных затрат средств и времени;

· дерево отказов - схема булевой логики, когда возможны только два состояния: рабочее и отказа;

· трудности с учётом состояния частичного отказа элементов, поскольку, как правило, считают, что система находится либо в исправном состоянии, либо в состоянии отказа;

· трудности аналитического решения для деревьев, содержащих резервные и восстанавливаемые узлы с приоритетами, а также учёт множественных отказов;

· от специалистов по надежности требуется глубокое понимание особенностей функционирования системы и конкретное рассмотрение каждый раз только одного определенного отказа;

· дерево отказов описывает систему в определенный момент времени (обычно в установившемся режиме), и показать последовательность событий иногда оказывается невозможным.

Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева отказов, необходимы элементарные блоки, подразделяющие и связывающие большое число событий. Логические символы

(знаки) связывают события в соответствии с их причинными взаимосвязями.

Интересное из раздела

Комплекс аппаратных средств для трансляции звукового сигнала на большие расстояния
Звук играет важную роль в жизнедеятельности человека. Каждый день мы слышим очень много разнообразных звуков, так же существует необходимость передават ...

Исследование блока усилителя промежуточной частоты изображения
Телевизор «Электроника Ц-432» - переносный телевизионный приемник цветного изображения - выпускается в настольном оформлении с различными вариантами отделки кор ...

Методы локализации неисправностей на аппаратуре СВ и РМ
Информация о воздушной обстановке в виде формуляра кодограммы Т-РМ поступает от СВ в УУО блока УОП АРМ. Из узла управления обменом тип принятого донесен ...