一种基于故障树的冗余电动泵本体失效可靠性监测方法

摘要

本发明提供的是一种基于故障树的冗余电动泵本体失效可靠性监测方法。第一步：在线采集冗余泵的监测信息，构成一个状态监测征兆空间Ω，第二步：在线识别冗余电动泵的状态，第三步：在线更新基于模块化故障树的冗余电动泵可靠性模型，第四步：在线计算基于故障树的冗余电动泵子系统的可靠性。本发明可克服传统故障树方法在模化冗余电动泵的设备本体状态和在线更新方面的不足。有效减少了冗余系统逻辑故障树的规模和简化了建模过程，减少模型的开发成本。可以充分利用现有基于故障树的建模软件，便于被核电工程和应用人员接受，便于工程实现。

主权项

一种基于故障树的冗余电动泵本体失效可靠性监测方法，其特征是：第一步：在线采集冗余泵的监测信息，构成一个状态监测征兆空间Ω第二步：在线识别冗余电动泵的状态(1)建立冗余泵的状态空间Г，Г包含的状态有：正常运行F₁、正常备用F₂、随机失效F₃、预防维修F₄、纠正维修F₅和计划试验F₆，Γ＝(F₁,F₂,F₃,F₄,F₅,F₆)，(2)建立征兆判据知识库，(3)确定判断准则，即确定征兆判据知识库中征兆参数的取值，(4)当输入监测信息后通过征兆判据知识库和确定的判断准则识别出冗余泵的当前状态；第三步：在线更新基于模块化故障树的冗余电动泵可靠性模型(1)建立基于模块化故障树的冗余电动泵可靠性模型，(2)通过判断状态是否改变在线更新冗余电动泵可靠性模型，具体包括：在冗余泵状态空间Г中，定义一个F_i状态向F_j状态的转移过程，F_i→j＝F_j‑F_i，在Ф(X)中有一个F_i状态的故障树结构函数Φ_i(X)向F_j状态的故障树结构函数Φ_j(X)的变化过程，Φ_i→j(X)＝Φ_j(X)‑Φ_i(X)，生成的Φ_i→j(X)为更新规则，且F_i→j——→Φ_i→j(X)，在线运行过程中，若监测到触发事件F_i→j发生，则通过执行F_i→j对应的更新规则Φ_i→j(X)实现冗余泵的可靠性模型更新；若没有监测到触发事件F_i→j发生，则靠性模型不更新；第四步：在线计算基于故障树的冗余电动泵子系统的可靠性首先通过故障树模型的布尔集合运算简化、吸收后得到可靠性模型的最小割集集合；然后转化为对应故障树结构函数；最后在结构函数中代入相应的基本事件可靠性模型，计算出冗余电动泵子系统的失效概率，通过最小割集集合转化的结构函数Φ(X)为：$\Phi \left(X\right)=\underset{j=1}{\overset{N}{\cup }}\underset{i=1}{\overset{n}{\cap }}{X^j}_i=\underset{j=1}{\overset{N}{\cup }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Pi }}{X^j}_i=\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Pi }}{X^j}_i$代入t时刻通过基本事件X^j_i可靠性模型所求得的基本事件失效概率P^j_i(t)，得到冗余泵子系统的不可靠度R(X,t)，即：$R(X,t)=\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Pi }}{P^j}_i.$