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故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)技术是进行系统可靠性与安全性分析的重要方法之一。故障树生成是进行FTA的前提条件。传统手工建树不仅耗费巨大的人力、物力和时间,而且发生遗漏和错误几乎不可避免。进行计算机辅助故障树生成一直是可靠性工程界的追求目标和研究热点。
本文利用决策矩阵方法,结合关系数据库,开发出一个计算机辅助故障树自动生成信息系统,成功完成了计算机辅助建树。该系统建树的主要思想是,首先确定对象系统构成并按系统构件进行分解,按照系统工程方法明确各个系统构件之间的连接关系。之后建立各个系统构件的输入输出因果模型并存储到关系数据库。故障树生成时,数据库内的构件因果模型信息被算法调用并转换为决策矩阵。最后程序算法对决策矩阵进行搜索,自动生成对象系统的故障树。该故障树自动生成信息系统包括五个功能模块,分别实现输入输出管理、构件因果模型管理、对象系统管理、故障树生成以及用户管理等功能。
本文把所研发的故障树自动生成系统用于经典的高温硝酸冷却系统,准确生成了此过程控制系统的故障树,证明了决策矩阵方法的有效性。最后故障树自动生成系统应用于生产实践,实现了过程控制系统在线异常数据诊断,进一步验证决策矩阵方法的实用性。因此,本文研发的故障树自动生成信息系统可以快速准确地生成故障树,节省了安全工程师在故障树生成过程中的大量时间和精力,为故障树分析的顺利进行铺平了道路,具有实际的应用价值和广阔的开发前景。