[发明专利]考虑共因失效的烟气在线监测系统安全可靠性评价方法

权利要求书

1.一种考虑共因失效的烟气在线监测系统安全可靠性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先计算机设定系统可靠性评估指标，包括服从指数分布下的可靠度、平均故障时间；

S2：计算机收集烟气在线监测系统的故障数据，使用统计方法分析某产品的售后维修记录，得到系统在某一时期内的故障模式、故障时间在内的故障信息；

S3：根据分析的故障模式建立基本的故障树模型，然后考虑基本事件间存在的共因失效，采用显式建模方法进行故障树扩展，共因失效将作为故障树模型中的重复性基本事件来影响所有零部件或者系统，得到考虑共因失效的故障树模型；

S4:根据故障数据和故障模型，选择α-因子模型进行共因失效分析；

S5:利用α-因子模型，分析某零部件独立失效及共因失效的概率，然后使用串联系统可靠度和平均故障时间计算方法，进行系统可靠性评价；

所述步骤S3根据分析的故障模式建立基本的故障树模型，然后考虑基本事件间存在的共因失效，采用显式建模方法进行故障树扩展包括：

在分析收集的样品处理子系统故障数据和常见故障形式后，确定以样品处理子系统故障为顶事件，取样探头故障、取样管故障和电磁阀故障为中间事件，探头过滤器堵塞、取样探头破损、取样管堵塞、取样管烟气冷凝、取样管泄漏、电磁阀不动作、电磁阀不能关闭为基本事件；

然后利用显式建模方法扩展，共因失效将作为故障树模型中的重复性基本事件来影响所有零部件或者系统，样品处理子系统中存在共因失效的部件都由一个基本事件扩展到两个基本事件，其中一个基本事件代表一个独立的失效过程；基本故障树模型中的探头过滤器堵塞、取样探头破损、取样管堵塞以及取样管烟气冷凝这四个基本事件都将包含一个独立事件和一个共因失效事件。

2.根据权利要求1所述的考虑共因失效的烟气在线监测系统安全可靠性评价方法，其特征在于，所述步骤S1设定系统可靠性评估指标，包括服从指数分布下的可靠度、平均故障时间及串联系统的失效率，具体包括：

(1)可靠度

烟气在线监测系统中多是机械零件、电子元器件，可假设系统寿命服从指数分布，则其可靠度函数为：

R_(t)＝e^-λt (1)

式中：λ表示元件失效率；t表示某一时刻；

(2)平均故障间隔时间

对于服从指数分布的系统的平均故障间隔时间计算如式所示：

(3)串联系统的失效率

烟气在线监测系统样品处理子系统由样品提取、样品传输、样品分析和废流处置四个部分组成，符合串联系统的特征，则系统的失效率和可靠度可表示为：

λ_i＝λ₁+λ₂+λ₃…+λ_n (3)

式中：λ_i(t)表示元件失效率；R_i(t)表示元件的可靠度；R_s(t)表示系统的可靠度。

3.根据权利要求1所述的考虑共因失效的烟气在线监测系统安全可靠性评价方法，其特征在于，所述步骤S3分析的故障模式具体包括：

确定导致样品处理子系统故障的基本事件：分析收集的样品处理子系统故障数据和常见故障形式，确定以样品处理子系统故障(U₁)为顶事件，取样探头故障(E₁)、取样管故障(E₂)和电磁阀故障(E₃)为中间事件，探头过滤器堵塞(M₁)、取样探头破损(M₂)、取样管堵塞(M₃)、取样管烟气冷凝(M₄)、取样管泄漏(M₅)、电磁阀不动作(M₆)、电磁阀不能关闭(M₇)为基本事件。

4.根据权利要求1所述的考虑共因失效的烟气在线监测系统安全可靠性评价方法，其特征在于，还包括对故障树定性评估的步骤，即使用布尔代数化简法对故障树模型化简。