基于模糊故障树的计算机硬件故障诊断
故障树分析法--,最全

概念什么是故障树分析法故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。
体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统工程的主要分析方法之一。
一般来讲,安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。
1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告,即“拉姆森报告”,大量、有效地应用了FTA,从而迅速推动了它的发展。
目前,故障树分析法虽还处在不断完善的发展阶段,但其应用范围正在不断扩大,是一种很有前途的故障分析法。
故障树分析(Fault Tree Analysis)是以故障树作为模型对系统进行可靠性分析的一种方法,是系统安全分析方法中应用最广泛的一种自上而下逐层展开的图形演绎的分析方法。
在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析,画出逻辑框图(失效树),从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率,以计算的系统失效概率,采取相应的纠正措施,以提高系统可靠性的一种设计分析方法。
故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具有重要作用和地位。
是系统可靠性研究中常用的一种重要方法。
它是在弄清基本失效模式的基础上,通过建立故障树的方法,找出故障原因,分析系统薄弱环节,以改进原有设备,指导运行和维修,防止事故的产生。
故障树分析法是对复杂动态系统失效形式进行可靠性分析的有效工具。
近年来,随着计算机辅助故障树分析的出现,故障树分析法在航天、核能、电力、电子、化工等领域得到了广泛的应用。
既可用于定性分析又可定量分析。
故障树分析(Fault Tree Analysis)是一种适用于复杂系统可靠性和安全性分析的有效工具,是一种在提高系统可靠性的同时又最有效的提高系统安全性的方法。
当前,超大型工程的建设,对可靠性,安全性提出了更高的要求,因此,故障树分析法已经广泛的应用到宇航,核能,化工,电子,机械和采矿等各个领域。
基于故障树的故障诊断

基于故障树的故障诊断故障树分析是一种可靠性工程中常用的一种方法,用于识别和分析故障原因。
它可以帮助工程师识别系统发生故障的可能原因,通过构建故障树,分析故障树结构中的故障模式和故障主要原因,确定实际发生故障的根本原因,从而制定优化的维修方案。
故障树分析的基本步骤如下:1. 确定故障对象和故障目标首先需要明确故障对象和故障目标,即需要分析和诊断的设备或系统,和对该设备或系统所期望实现的功能要求。
2. 识别顶事件顶事件是指系统中的故障点,即需要分析和诊断的根本原因。
例如:电路短路、机器故障等。
3. 构建故障树通过逐层分解,将顶事件分解成一个个故障因素,形成故障树的结构。
通常采用的是与门、或门、非门等逻辑元件符号,在故障树上构建出故障因素的逻辑关系图。
4. 确定故障树中的故障模式在故障树结构中发现具有类似的故障因素,通过消融或剖析等手段,确定故障模式。
5. 确定故障树中的故障主要原因对于故障模式,通过进行合理的归纳和分析,确定故障的主要原因。
6. 制定维修方案综合分析并确定故障原因后,制定出相应的维修方案,并通过实现该方案,消除故障。
在进行故障树分析时,还需要注意以下几点:1. 指定适当的重要性指标在构建故障树时,需要根据实际情况指定一些重要性指标,以帮助分析和评价各个故障因素的重要程度。
2. 建立逻辑关系矩阵通过逻辑关系矩阵,可以将故障因素和设备之间的逻辑关系完整地表达出来,为故障树的构建提供更加清晰和准确的信息。
3. 进行故障树的验证和修正在故障树构建完成后,需要对其进行验证和修正,以确保它能够准确地表达故障因素的确切关系,从而减少实施方案的失误。
总之,故障树分析是一种非常有效的故障诊断方法,可帮助工程师迅速定位设备或系统的故障原因,并制定出正确的维修方案,以确保设备或系统能够按照预期功能正常运行。
故障模式效应及危害性分析故障树分析

故障模式效应及危害性分析故障树分析
故障模式:
一、故障模式:
1、硬件故障:由于计算机硬件的损坏或磨损,导致计算机无法正常
运行。
这种故障可以分为主板、内存、CPU、显示卡、显示器、硬盘、电
源等多个部分。
2、软件故障:由于软件的损坏、病毒感染或操作不当,导致计算机
无法正常运行。
3、网络故障:由于网络设备、传输介质及网络信号和路由而有诸多
问题,从而影响计算机网络的正常运行。
二、故障效应:
1、硬件故障:一旦发生硬件故障,计算机将无法正常运行,甚至无
法开机。
2、软件故障:一旦发生软件故障,计算机将出现软件异常,病毒感
染和操作不当等问题,使计算机无法正常运行。
3、网络故障:发生网络故障将导致计算机网络中断,无法在计算机
网络中进行数据交换和资源共享,从而使计算机无法正常工作。
三、危害性分析:
1、硬件故障:硬件故障会导致计算机无法正常运行,影响用户使用,严重的可能会使计算机无法开机,且经济损失较大;
2、软件故障:软件故障会使计算机出现软件异常,病毒感染和操作不当等问题,使计算机无法正常运行,影响用户使用,且经济损失较大;
3、网络故障:当发生网络故障时。
基于模糊故障树的汽车故障诊断系统研究

汽车已成为现代社会出行必不可少的工具之 一,然而在汽车使用过程中常常因为各种原因导致 各类机械故障和电气系统故障的发生。传统的故障 诊断技术依靠维修工人的工作经验和技术,通过观 察、嗅味道和利用简单的仪器检查等方法判断汽车 的故障[1],而工人经验不足时常常导致故障诊断错 误,不能快速定位故障部位,耽误维修时间,降低了 市场竞争力,因此用科学的方法进行故障诊断显得 极其重要[2]。
汽车结构涉及机械、电子、控制多个领域,导致 汽车发生故障的原因繁多而且不易确定,模糊故障 树分析法是故障诊断的一种工具,可有效提高汽车 故障诊断的准确率,因此建立基于迷糊故障树的汽 车故障诊断系统具有重要意义。
1 汽车故障类型与原因
汽车故障诊断一般是维修工作人员依靠丰富的
收稿日期: 2018-08-15 基金项目:“湖南省教育科学‘十三五’规划 2017 年度课题( 课题编号: XJK17BZY025) 阶段性研究成果。 作者简介: 朱先明( 1979-) ,男,汉,湖南株洲人,本科,讲师,研究方向: 汽车运用与维修。
第7期
朱先明. 基于模糊故障树的汽车故障诊逐一检查与分析,在排查时若 能将可能导致汽车故障的原因进行分类总结将大大 提高排查的工作效率。汽车发动机、底盘以及电气 系统是导致汽车故障最主要的原因,下面从以下三 个方面进行分析。 1. 1 汽车发动车故障类型与原因分析
Zhu Xianming ( Hunan Automotive Engineering Vocational College,Zhuzhou Hunan 412001,China)
Abstract: The types of automotive faults and the causes of faults was classified and summarized to establish a knowledge base for fault diagnosis. The method to establish fuzzy fault trees and the common symbols in it were studied and the mechanical faults was taken as an example to illustrate the establishment process of the fuzzy faults. The use of logical symbols made the hierarchical relationship between fuzzy fault trees clear. The fault diagnosis system based on fuzzy fault tree was designed to improve the accuracy of fault diagnosis and guarantee conditions for the worker to quickly locate the fault, which has improved the life of the car. Keywords: automotive fault; fuzzy fault tree; logic symbol; diagnosis system
基于模糊动态故障树的化工设备故障诊断方法研究

基于模糊动态故障树的化工设备故障诊断方法研究高迎平;李洋;常文韬;尹立峰【摘要】本文针对化工设备故障具有模糊性、动态性的特点,提出了建立模糊动态故障树对其进行预测诊断,重点对模糊动态故障树定量分析方法进行了研究,提出了基于最小割集、割序的定量分析方法.该方法将模糊动态故障树分解为模糊静态子树和模糊动态子树,然后分别建立以最小割集和最小割序为基础的定量计算模型,同时引入了弱三角范数的概念以减少由于数据模糊性扩散而引起计算结果不准确的现象.最后给出了最小割集、割序和底部事件重要度的计算公式,分析了化工设备故障诊断的流程,并通过实例验证了该方法具有计算准确,效率高,通用性强的特点,适用于化工设备的故障诊断.%In view of the fuzzy and dynamic characteristics of chemical equipment fault,a fuzzy dynamic fault tree is put forward to forecast and diagnose the faul.This resear ch focuses on the quantitative analysis method of fuzzy dynamic fault tree,and p roposes a quantitative analysis method based on the minimum cut set and cut sequ ence.The fuzzy dynamic fault tree is decomposed into fuzzy static subtree and fu zzy dynamic subtree.Then based on minimum cut set and minimal cut sequence,quant itative analysis models of fuzzy static subtrees and fuzzy dynamic subtree are e stablished.In order to reduce inaccurate calculation results caused by diffusion of data fuzziness,the concept of weak t-norm is introduced into the two subtree s.Finally,the calculation formula of the minimum cut set,cut sequence and the bo ttom event importance are given,and the process of fault diagnosis of chemical e quipment is analyzed.Through an example,the method is proved to be accurate,efficient and universal,and it can be applied to the fault diagnosis of chemical equ ipment.【期刊名称】《工业技术经济》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】7页(P48-54)【关键词】化工设备故障;模糊动态故障树;最小割集;最小割序;弱三角范数【作者】高迎平;李洋;常文韬;尹立峰【作者单位】河北工业大学,天津 300000;河北工业大学,天津 300000;天津市环境保护科学研究院,天津 300000;天津市环境保护科学研究院,天津 300000【正文语种】中文【中图分类】F224由于化工生产原料的特殊性和苛刻的工艺环境要求,其生产具有更大的危险性,由事故引发的后果也更严重。
基于故障树分析和模糊推理的雷达故障智能诊断系统

竞争。但是 ,面对 日益激 烈的市场竞争 ,V o l P 系统 也需要 不断加 强和完 善,整合 V o I P与数 据应用 的需求 越来越 明显 , 多媒体 的应 用也将 成为V o I P与 P S T N相 比所 具有 的 的优势 与特
软件开发 ・ S o f t wa r e D e v e l o p me n t
基于故障树 分析和模糊推理的雷达故障智 能诊 断系统
文/ 何彬兵
准确 的定位和排除雷达发生 的故障 ,是衡量 雷 针 对 现 代 雷达 的技 术特 点 , 提 出 了一种 雷 达故 障智 能诊 断 系 统, 并给 出 了该 系统 的设 计 思路 和 实 现 方 法 。 系统 采 用 基 于 故 障 树 分 析 和 模 糊 推 理 相 结 合 的 专 家 系 统 结 构 和 维 修 辅 助 技 术 , 可 以 在 线对 雷达 的 工作 状 态、故 障检 测点进行 实时监测和故 障诊 断。 达 性能好坏的一个重要依据 。 目前 ,一般 的故 障诊断系统只能诊断简单的雷达故 障,对 复杂 的故障不能加 以分析和关联 ,难 以满足现代 雷 达 系统对故障诊断系统 的实时性 、可靠性和可 扩 展性的需求。针对上述 问题 ,本文提 出了一 统和维修辅助技术 ,可 以在线对雷达 的工作状 态 、故障检测点进行实时监测和故 障诊断,并 给 出了该系统的设计思路和具体的实现方法 。
证据, 识 别和 选取 对 当 前 问 题求 解 有用 的 知识 ,
种 基于故障树分析和模糊推理相结合 的专 家系 故障状态信息 ,激活推理机制 ,针对 综合 数据
使用知识库 中的知识规则 ,运用基 于合成运 算 的推理方法进行模糊推理 ,得 到发生 故障的部
基于模糊故障树的ILS接收机的故障诊断

第2 卷 1
第 9期
计 算 机 技 术 与 发 展
C 0MPUT ER ECHNOL T OGY AND DEVEL MENT OP
V0 . l No 9 12 .
21 0 1年 9月
Sp 2 1 e. o 1
基 于模 糊 故 障树 的 IS接 收 机 的 故 障诊 断 L
究 的前提是 只有正常和 故障两 种情况 , 不能体 现 出故 障对系统功能 的影 响程 度 。另外 , 在结 合概率 论 的条 件下 , 应用常规基 于布尔逻辑 的 故障树 分析理 论分 析
驶仪提供着 陆控 制数据 , 引导飞 机安全 近进 着陆 的导
航 系统 。该 系统需要准确 、 时 、 及 可靠地 为飞机导航 系 统提供航 向信息 , 引导飞 机安全 飞行 及着 陆。接收 机 是仪表着陆系统 的核 心组件 , 元器 件 的可 靠程 度不 高 或者外界各种不确定 性 因素的影 响 , 使得 故 障发生 的
ci es alr rb bly.Ta i gteAI ev r ’fiuepo a it i k n RBUS3 0 I e ev ra x mpe,temo eig p  ̄ ueo z yfutr ei eald,ad h 2 LS rc ie se a l h d ln mc r ff z a lte sd tie n u
人工智能方法故障诊断

人工智能方法故障诊断。
2基于人工智能的故障诊断方法的应用现状基于人工智能的故障诊断方法不需要知道被控对象的精确模型,能很好的应对不确定性和模糊性的随机故障。
目前基于人工智能的故障诊断方法主要有以下几个方向:基于模糊的方法、基于神经网络的方法、专家系统故障诊断方法、基于遗传算法、支持向量机的方法、基于数据挖掘的方法、基于图论的模型推理方法等,以下是对几种故障诊断方法的具体论述。
2.1基于模糊的故障诊断方法在模糊诊断中,各种故障征兆和故障成因之间都存在不同程度的因果关系,但表现在故障与征兆之间并非存在一一对应的关系,故障征兆信息的随机性、模糊性加上某些信息的不确定性,造成了故障形式复杂多样性。
这种模糊性和随机性往往不能用精确的数学公式来描述,然而用模糊逻辑、模糊诊断矩阵等模糊理论来分析其故障与现象之间的不确定性关系是可行的,从模糊数学的角度看,故障诊断是一个模糊推理问题。
因而基于模糊的诊断方法得到了长足的发展[2-4]。
故障诊断通常是基于一定的征兆,做出可能引起这些征兆的故障判别,而模糊逻辑系统是应用模糊理论解决问题的重要形式。
研究表明,通过建立模糊逻辑系统,采用模糊推理的方法能够实现故障诊断。
不过,成熟地应用基于模糊逻辑系统的故障诊断方法,需要解决好如何建立模糊诊断规则库等关键问题。
常用的模糊逻辑诊断方法一般步骤是检测信号经过模糊化单元处理后,输入到模糊推理规则库中进行分析,其输出即为故障信息的模糊输出,经过解模糊单元处理后即可得出故障原因。
另外一种基于模糊理论的诊断方法是用模糊诊断矩阵来描述故障原因和故障征兆之间关系的方法。
其模糊关系矩阵的数学模型为[3]:T TY 二RX丫…y「—X :=(P X]-4,)-r1 1r1 2r 1…1 1 mR =r1 2「2 2…r 2 m=(r ij ) n xm「1r n2…r n m _1式中:丫为诊断矩阵, 'yi为对象具有故障丫,的隶属度(i= 1,2,…,n). X为起因矩阵,uXj为对象具有症状X j的隶属度(j =1,2,…,m);R为征兆矩阵,描述了故障征兆与故障原因之间的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
g( , )
0,
b≤ ≤ C
≥ C
率的运算 值。在模糊 故障树 分析过 程 中, 用模糊 数 采
来 描述底 事件发 生的概率 , 用模 糊算 子代替 传统 的逻 辑门算子 , 而得 到顶事件 发生 的概率模糊值 。 从 当使 用三角 型模糊 数表 示底事 件发生 概率 时 , 根
维修的有力工具 。传统故 障树分析法通常适用于故障
机理确定 、 故障逻辑关 系清晰 的系统 , 以系统最不希望
发生的事件—— 顶事件 为分析 目标 , 用逻辑演 绎 的 应
第 5期
康月 宁等 : 基于模糊故障树的计算 机硬件故障诊断
0,
・ 1・ 1
x b— <
6 ≤ ≤ b 一
me o .tae iu prt gss m s eerhojc.u ess m ii t d I t s n xo ea n yt a sa betd et t yt f l epo ait fcmp nns s uz ne a h k L i e r c Oh e au i n n, fzyn mbr ue r ( alT e a s )me o i bet ayeh lblyo eLn xcmp t s m.nprc l u z u e sdi F A Fut r l i s n e An y s h t di s t l oal s er i it f iu o ue s t I at ua su a n t e a i t h ry e i r
a d r p i e ii n— k n n ar d c s e o ma i g.
Ke r s CP e r r f z y n mb r f u tte y wo d : U ro ; z u e ; a l r e u
0 引 言
在信息技术高速发 展 的今 天 , 随着计算 机技术 应 用 的不断深入 , 计算机硬件 的类型和数量迅猛 增加 , 需 要研究如何采取措施来分析与保证系统可靠性的意义 不言而喻 。故 障树分析方法是分析复杂系统可靠性 的
据三角型模糊数截 集表示方 法 , 底事 件发生 概率 的截 集为 F :[ 6 - A,6 + - ・ ( 一 )+ ( t 卢 )一 A] f
3、
其 中 ( )为 [ ,]一 [ , ]连 续 递 增 函 数 , nb 01 g ( )为 [ ,] [ , ] bc 一 0 1 连续递 减函数 。 模糊数 Ⅳ可转化为 — R型模糊数 , 并引人参照 函
着 随机性 和模糊性 , 因此更适 合应用 模糊数 学理论 进
1 模糊故障树分析法
11 故 障树 分 析 方 法 .
故障树分 析 法 ( al Te nl i, I 是 目前 Fut reA a s F' y s A)
收 稿 日期 :0 1 1 — 0; 回 日期 :0 2 0 — 2 21—0 1 修 2 1 - 1 1
会影响到系统的模糊性及有效性 。
()
Ⅳ
在 F A过 程 中 , T 由于 无 法 获得 故 障 发 生 的概 率
值, 一般采用经验值判断法来确定故 障事件概率 , 然而
经验值不可能精确估计 事件 的概 率 , 实际运用 中往 在
往采用较 为模糊 的 自然语 言 , “ 率大” “ 率小” 如 概 、概 等来判 断故障发生的可能性 。因此文 中采用引入模糊
(. 1 西安 交通 大 学 电子与信 息 工程 学院 , 陕西 西安 704 ; 10 9
2 浪潮( . 北京) 电子信 息有限公 司, 北京 20 1 ) 504
摘 要: 随着计 算机 技术 应用 的不断 深人 , 提出有 效诊 断 计算 机 硬件 故 障并 对 故 障类 型 进行 合 理 分析 的方 法 。文 中 需要
通 过 以 “ u 操作 系统环境 为研 究对象 , nx 针对 计算 机系统 硬件故 障发 生概 率具有 模糊性 和不 确定性 的特 点 , 将模 糊 理论 引
入计算 机硬件 故 障分析 方法 中来 , 过 引入 模糊 集 的概 念将 常规 故障树 中基本 事 件 的发 生概 率模 糊化 。在 实 际分 析过 程 通 中以 C U错 误为 例 , 上行 法求解 最小 割集并 采用 转化 三角模 糊数 的方法 , 系统 的可靠性评 估 、 P 采用 为 故障诊 断 以及维 修 决
树。
1 2 1 L —R 模 糊 数 . .
一
型模 糊 数 的 隶属 函数 示 意 图
(
Ⅳ
1
定义 1 L—R模糊数 : 模糊数是定义在实数 R范
围内 的 正 规 凸 集 , 做 = { , ( ) ∈ R} 记 ( ) , , ( 是从 到 [ ,] 的连续映射 , ) 01 上 又称 为模糊数 的隶属 函数 , : R一 [ ,] 01 :
CP er rf u tte u e t eu t o o o v n emi i m u e , d t a g l r u z u e ri h l e o s rb e p o a i t f U ro a l r e, s p me d f rs l i g t n mu c ts t a i u a z y n mb s ep d t c i t r b b l y o h h h n rn f e h i i tr a e r s n t n a d c lu a o t o s Th e u t e p t r v d c d m c b sso y tm e ib l y e a u t n, a l d a n ss n e v r p e t i ac l t n me d . e r s lsh l o p o i e a a e a i fs se rla i t v l a o f u ti g o i l e a o n i h i i i
策提 供了理 论依 据和 实现方 法 。 关键 词 :P C U错 误 ; 糊数 ; 模 故障树
中 图分类 号 :P 1 T3 文献标 识码 : A 文 章编号 : 7 — 2 X 2 t ) 5 0 1 — 4 1 3 69 (02 0 —0 0 0 6
Re e r h n Fa l a a e e t Ba e n z y Fa tTr e s a c o u t M n g m n s d o Fu z u e l
2 Isu B in )Eet ncIfr t nId syC . t, e ig20 1 C i ) .npr( e i j g lc o i nomai nut o LdB in 50 4,hn r o r j a
Absr c : o g wi e d v l p n fc mp tr c n l g i n e st o p wi fe t e ful d a n ssa d r a o a l n l ss t a t Al n t t e e o me t o h h o u e st h o o y,t e d o c meu t ef c v a t ig o i n e s n b e a a y i e h i
方法研究顶事件发生 的各种直接与间接的原因。采用 逻辑 门描述将 各原因联 系起来 , 通过深入分析 , 建立起 整体 的树状图结构 , 出零部 件故 障与系统 故 障之间 指 的逻辑关 系 。并 且可 通过对 故 障树 的定性 分析 求 出顶事件发生 的最小割集 ( 即系统最 薄弱环节 ) 并可 , 指导研究顶事件发生 的概 率 以及 其他定 量指标 , 如底 事件结构和概率重要度等数 据信息 。
1
数来描述故 障事件发 生的概率 的方法 , 既能减少 获取
事件发 生概率精确值 的难度 , 能结合工 程技术 人员 又 的实际经验和判断来 构造模糊数 的隶 属 函数 , 这种方 法具有较大 的灵活性和适应 性 。在选用模糊 数时 ,
一
h
C
S gr i e 对模糊故障树分 析方法 研究 后提 出使用 三一尺 n 型模糊数来描述底事件发生的概率并定义相关运算法 则 , 文中引入 了其思想来帮助分析计 算机硬 件故障
一
行分析 。
文 中以国家“ 6 8 3计划 ” 目“ 项 浪潮 天梭高 端容错
计算机 系统研 制 与应用 推广 ” 为背 景 , 针对计 算 机硬
件错误事件可靠性数 据建立与 确认 的困难性 , 分析相 关故 障发生概率 , 并对重要硬件部件建立 故障树模 型 , 采用模糊故 障树分析 法对故 障树进行 定量分 析 , 实现 快速硬 件故 障诊断 , 方便判明潜在计算 机安全隐患 , 从
12 模 糊 数 .
1 (- ) 一 bx
,
( = ) 1( 一
0,
() 2 ) ,
b x≤ 6 < + x + >b 8
其中模糊数 N=[ b ) b ( J ]中A的截集 ( — , ,b+ ) B N A=[ b L A,b+B ] ( —O )+ ( J )一 为一个 区间数 , 将
0,
≤ n b
图 2 三 角型 隶 属 函数 示 意 图 12 2 模 糊 算 子 ..
( , ) ( = )
1,
n≤ ≤ b
=
在传 统故 障树分 析 中, 过利用 逻辑 门算子组 合 通
() 1
b
底事件发生的概 率来 获得顶 事件 的失效概 率 , 底事 件
KANG e i , U n HAN a Yu —nng W Na , Xio—p ng e ,
W U e —g o。 Z A W i u H NG X n -u ig jn
,
( .c ol fEet n 1 Sh o l r i Ifr t nE gneig X ’nJ oogU vr t, ’l7 04 , hn ; o c o c& nomai n i r , ia i tn n esy Xia 10 9 C i o e n a i i l a