[发明专利]一种系统可靠性框图计算机自动识别与快速计算方法

说明书

本申请涉及一种系统可靠性框图计算机自动识别与快速计算方法。所述方法包括：在系统可靠性框图中的并联部件及其共同的汇入部件之间插入并联关系节点，将和联中心部件和表决部件分别设置为和联关系节点和表决关系节点，设置系统可靠性框图中其他部件为部件节点。根据节点之间的连接关系生成系统可靠性网络，根据预设的计算规则得到该系统可靠性网络的输出可靠度值，该输出可靠度值即是系统可靠性框图的可靠度值。使用上述方法能够生成对应的系统可靠性网络，进而得到系统可靠性框图的可靠度值，整个过程简单且可全部由计算机自动实现，避免了人工计算效率低、不适用于复杂系统的缺点，也克服了蒙特卡洛仿真方法不能准确计算系统可靠度值的问题。

技术领域

本申请涉及系统可靠性评估技术领域，特别是涉及一种系统可靠性框图计算机自动识别与快速计算方法。

背景技术

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可靠度是可靠性的概率度量。可靠性框图是从可靠性角度出发研究系统与部件之间关系的逻辑图，是进行系统可靠性建模和计算的一种常见工具。可靠性框图中常见的连接关系有串联、并联、表决、和联等。

根据可靠性框图可以计算得到系统的可靠度值，主要的度计算方法包括手工法、蒙特卡洛仿真法等。手工法是指根据人的观察和经验确定计算次序，以系统可靠性框图中的最内层子系统为计算起点，根据子系统内各部件连接关系逐层向外计算，直至得到整个系统的可靠度值。这种人在环路的计算方法不适用于复杂度高的系统，并且其计算过程难以通过计算机算法实现。蒙特卡洛仿真方法是一种复杂系统可靠度近似计算方法，在仿真中根据系统中各部件的可靠度值对其状态(正常或故障)进行随机抽样，进而结合可靠性框图结构得到系统工作状态，通过多轮仿真结果中系统工作状态的出现频率得到系统可靠度的近似估计值。蒙特卡洛仿真方法无法得到系统可靠度的精确解，并且在系统结构复杂或部件可靠度较高时，得到系统可靠度稳定解所需仿真次数急剧上升，计算耗时大大增加。

除了采用可靠性框图，使用故障树也可以进行系统可靠性建模，并计算系统可靠度值。利用故障树计算系统可靠度时，通常需借助最小路集法或二元决策图(BDD)法。这两种方法均可以由计算机实现，但其无法处理和联结构，并且在处理表决结构时需要先将其转化为多个并联结构，增加了计算的复杂度。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种系统可靠性框图计算机自动识别与快速计算方法。

一种系统可靠性框图计算机自动识别与快速计算方法，所述方法包括：

获取系统可靠性框图中的并联部件以及并联部件在输出端共同连接的汇入部件，在该汇入部件的输入侧插入并联关系节点。并联关系节点的输入端连接并联部件的输出端，输出端连接汇入部件的输入端。

获取系统可靠性框图中的和联中心部件和表决部件，将和联中心部件设置为和联关系节点，将表决部件设置为表决关系节点，将系统可靠性框图中的其他部件设置为部件节点。

根据并联关系节点、和联关系节点、表决关系节点和部件节点之间的连接关系，生成系统可靠性网络，根据预设的计算规则得到系统可靠性网络的输出可靠度值，该输出可靠度值即是系统可靠性框图的可靠度值。

其中一个实施例中，根据并联关系节点、和联关系节点、表决关系节点和部件节点之间的连接关系，生成系统可靠性网络，根据预设的计算规则得到系统可靠性网络的输出可靠度值，该输出可靠度值即是所述系统可靠性框图的可靠度值的步骤包括：

根据并联关系节点、和联关系节点、表决关系节点和部件节点之间的连接关系，生成节点信息向量。节点信息向量包括：节点标识、节点类型、前置节点集合、后置节点集合、节点可靠度值、输入可靠度值计算规则、输入可靠度值、输出可靠度值。

根据节点信息向量生成系统可靠性网络，根据预设的计算规则得到系统可靠性网络的输出可靠度值，该输出可靠度值即是所述系统可靠性框图的可靠度值。