[发明专利]一种工业控制系统可用率测试方法及系统

说明书

本发明涉及一种工业控制系统可用率测试方法及系统，属于燃气行业、火电行业、核电行业工业控制系统技术领域，其步骤如下：(1)确定被测试对象的范围；(2)针对被测试对象，开展故障模式影响分析；(3)确定出每一类设备、每一种故障模式对系统可用率的贡献；(4)实际可用率的测试。本发明的工业控制系统可用率测试方法具有以下优点：通过统计对可用性有影响的故障模式，比现有技术更加准确；本发明给出了明确的设备故障权重确定方法，能够让使用者针对具体系统的功能、架构确定出合适的设备故障权重。

技术领域

本发明涉及一种工业控制系统可用率测试方法及系统，属于燃气行业、火电行业、核电行业工业控制系统技术领域。

背景技术

工业控制系统需要进行可用率测试，测试通过才能进行正式商业运营。

目前，工业控制系统可用率测试方法主要依据《DL/T 659-2016火力发电厂分散控制系统验收测试规程》，具体工作方法如下：确认被测试系统的可用率，一般为0.999，某些关键行业或关键系统要求更高，例如核安全级DCS的可用率不应小于0.9999；确定被测试系统的范围，一般只考虑工业控制系统本身，不包括传感器和执行器；确定可用率测试周期，一般为60天，工业控制系统在60天内，若累计故障停用时间不超过1.4小时，则可认为工业控制系统可用率测试结果不低于0.999；若累计故障停用时间不超过8.4分钟，则可认为工业控制系统可用率测试结果不低于0.9999；可用率测试公式如下：

A＝(T_t-T_f)/T_t (1)

可用率测试公式中的参数及关键事件说明如下：

a)T_t：实际试验时间，指整个连续测试统计时间扣除由于非本系统因素造成的空等时间；

b)T_f：故障时间，指被测试系统中任一设备或子系统在实际测试时间内因故障而停用的时间经加权后的综合；

c)t_fi：第i个设备或子系统故障停用时间；

d)K_fi：第i个设备或子系统的故障加权系数；

e)在可用率测试周期内，定义关键事件，例如主备冗余控制器故障、全部操作员站主要功能丧失、冗余通信故障等，当这些关键事件发生超过一定次数时，则认为测试不通过。

在可用率测试周期内，当关键事件发生，造成可用率测试不通过时，应再一次进行可用率测试，测试期延长一倍，并应从出现事件时刻开始，延长测试周期，若仍达不到要求，则认为可靠性评估没有通过。

现有技术仅给出火电DCS的最终权重结果，其他行业或系统的使用者难以使用。

当前可用率测试方法主要存在以下缺点：1)可用率各设备的权重，《DL/T 659-2016火力发电厂分散控制系统验收测试规程》仅给出了一个参考值，并没有给出确定方法，而实际工业控制系统的设备、架构和功能重要度都不同，在没有方法的前提下，很难仅根据一个参考值就确定出较为合理的权重；2)在可用率测试过程中，《DL/T 659-2016火力发电厂分散控制系统验收测试规程》并不区分设备的故障模式，只要有故障，即认为对可用率有影响，而在实际运行过程中，并不是所有的故障模式都会对可用率造成影响。

因此，提供一种新的工业控制系统可用率测试方法及系统，该方法首先识别出对可用性有贡献的故障模式，并基于设备故障后果严重程度、设备数量综合给出设备故障的权重值，最终统计出更加有效、真实的可用率；成为该技术领域急需解决的技术难题。

发明内容