[发明专利]基于故障树与改进层次分析法的刀盘故障风险分析方法

权利要求书

1.一种基于故障树与改进层次分析法的刀盘故障风险分析方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：通过对刀盘故障原因分析，建立TBM刀盘故障的故障树，其中，所述故障树中包含可能发生的故障以及可能引起故障的风险因素；

所述故障树的顶事件、一级中间事件和二级中间事件为故障类别，一级底事件和二级底事件为引起故障发生的风险因素；

所述一级中间事件之间、二级中间事件之间、一级底事件之间、二级底事件之间皆为“或”的逻辑关系；

步骤二：根据专家评分估算故障树中每个风险因素的发生概率；

步骤三：根据故障树中的逻辑关系，通过各底事件的风险因素的发生概率计算出中间事件故障的发生概率，并对发生概率进行评级得到概率评分；

步骤四：根据故障树中的层次结构关系，建立中间事件故障的相对重要性矩阵，用于评价故障风险的权重值或相对重要性；

步骤五：运用改进的层次分析法计算出各中间事件故障风险的权重值，并对权重值进行评分得到影响评分；

所述步骤五中计算各中间事件故障风险的权重值的方法包括：对相对重要性矩阵进行一致性检验；计算相对重要性矩阵的特征向量并进行归一化处理；归一化处理后的特征向量各分量的值即是各中间事件的权重值；参考权重值的最大值与最小值，建立五个连续的权重值区间，使各权重值均匀的分布在区间内，五个区间从小到大对应的影响评分依次为1-5级；

所述对相对重要性矩阵进行一致性检验的方法包括：计算不一致程度的指标CI，通过查表得到平均随机一致性指标RI；计算随机一致性比率当CR0.10时，则相对重要性矩阵具有满意的一致性，否则，利用改进的层次分析法重新构建相对重要性矩阵；

所述改进的层次分析法的步骤为：

(1)求解相邻矩阵C＝(c_ij)，其中：

(2)在所有的元素c_ij中，找出偏离1最大的i和j值分别记为t和l，对原相对重要性矩阵A中的元素a_tl和a_lt进行调整：

若元素a_tl1，则a_tl′＝a_tl-m，其中，m是小于a_tl的数值，m取值从0.5开始，依次调整，如若不满足一致性检验，则按照0.5的幅度增加，直至满足一致性检验为止；若a_tl1，其中，m是整数，从1开始依次调整，若不满足一致性检验，则按照1的幅度增加，直至满足一致性检验为止；a_tl′为元素a_tl调整后的值；

(3)对调整后的相对重要性矩阵重复一致性检验的计算过程，直至一致性检验满足要求；

步骤六：根据步骤三得到的概率评分和步骤五得到的影响评分建立风险评价矩阵，依据风险评价矩阵评定故障风险等级。

2.根据权利要求1所述的基于故障树与改进层次分析法的刀盘故障风险分析方法，其特征在于，所述故障树的顶事件为刀盘故障，刀盘故障T₁包括一级中间事件：面板故障A₁和刀具故障A₂；

所述一级中间事件的面板故障A₁包括二级中间事件：面板变形开裂B₁、面板磨损B₂、面板结泥饼B₃和刀盘转动困难B₄；所述一级中间事件的刀具故障A₂包括二级中间事件：刀具损坏B₅和刀具严重偏磨B₆。