В ряде случаев оценка надёжности системы может быть представлена как многошаговый процесс, в котором каждое предшествующее состояние имеет несколько последующих. Событие, интересующее исследователя, может осуществляться после какого-либо одного или нескольких шагов по пути к конечному (корневому) событию. При большом количестве исходов и шагов простое перечисление всех состояний чрезвычайно затруднительно. Этот процесс может быть упорядочен и сведён к простым механическим операциям путём построения дерева исходов.
Предположим, что ход исследования описывается графом:
Полная вероятность каждого исхода определяется как произведение всех вероятностей, указанных на ветвях дерева, начиная от данного исхода и кончая корнем дерева (начальным состоянием).
Тщательному анализу причин отказов и выработке мероприятий, наиболее эффективных для их устранения, способствует построение дерева отказов и неработоспособных состояний. Такой анализ проводят для каждого периода функционирования, каждой части или системы в целом.
Дерево отказов (аварий, происшествий, последствий, нежелательных событий, несчастных случаев и пр.) лежит в основе логико-вероятностной модели причинно-следственных связей отказов системы с отказами ее элементов и другими событиями (воздействиями). Оно используется при анализе возникновения отказа и состоит из последовательностей и комбинаций нарушений и неисправностей. Таким образом, оно представляет собой многоуровневую графологическую структуру причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания опасных ситуаций в обратном порядке, для того чтобы отыскать возможные причины их возникновения
Деревом отказов называют логическое дерево, в котором дуги - события отказа на уровне системы, подсистем или элементов, а вершины - логические операции, связывающие исходные и результирующие события.
Построение дерева отказов начинается с формулировки конечного высказывания об отказе системы. Для характеристики безотказности системы конечное высказывание относят к событию, которое приводит к нарушению функционирования в рассматриваемом интервале времени, при заданных условиях. То же для характеристики готовности.
Ценность анализа дерева отказов заключается в следующем:
· существенно облегчается анализ надежности сложных систем;
· появляется возможность наглядно показать ненадежные места;
· появляется возможность как качественного, так и количественного анализа надежности системы;
· позволяет специалистам поочередно сосредоточиваться на отдельных конкретных отказах системы;
· обеспечивает объективную информацию о поведении системы и особенностях ее работы;
· являются средством общения специалистов;
· дает возможность конструкторам, пользователям и руководителям наглядного обоснования конструктивных изменений или установления степени соответствия конструкции системы заданным требованиям и анализа компромиссных решений.
Главное преимущество дерева отказов (по сравнению с другими методами) заключается в том, что анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии.
Недостатки метода дерева отказов состоят в следующем:
· реализация метода требует значительных затрат средств и времени;
· дерево отказов - схема булевой логики, когда возможны только два состояния: рабочее и отказа;
· трудности с учётом состояния частичного отказа элементов, поскольку, как правило, считают, что система находится либо в исправном состоянии, либо в состоянии отказа;
· трудности аналитического решения для деревьев, содержащих резервные и восстанавливаемые узлы с приоритетами, а также учёт множественных отказов;
· от специалистов по надежности требуется глубокое понимание особенностей функционирования системы и конкретное рассмотрение каждый раз только одного определенного отказа;
· дерево отказов описывает систему в определенный момент времени (обычно в установившемся режиме), и показать последовательность событий иногда оказывается невозможным.
Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева отказов, необходимы элементарные блоки, подразделяющие и связывающие большое число событий. Логические символы
(знаки) связывают события в соответствии с их причинными взаимосвязями.
Cинтез инвертирующего усилителя
Операционные усилители в настоящее время находят широкое применение при
разработке различных аналоговых и импульсных электронных устройств. Это связано
с те ...
Ошибки позиционирования GPS-приемников в условиях полярных геомагнитных возмущений
Определение своего положения с помощью GPS навигатора,
отдельного прибора, или устройства, встроенного в карманный компьютер или
сотовый тел ...
Проектирование волоконно-оптических линий передач между городами Мелитополь-Луганск
Волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП) на сегодняшнее время
переживает расцвет, связанный, в первую очередь с взрывным характером развития
в последние годы ...