故障树分析方法
故障树分析法
故障树分析法故障树分析法是一种常用的系统分析工具，用于分析和解决系统故障问题。
它是基于树状结构的逻辑推理方法，通过将系统故障现象从根本原因向下逐步细分，最终找出故障产生的根源，从而提供有效的解决方案。
故障树分析法由冯·邓明、吕培堂等人提出，旨在解决复杂的系统故障问题。
它借鉴了概率论、逻辑学和数学统计学等学科的理论和方法，通过建立故障树模型，分析系统故障的发生概率和故障根本原因，以便进行故障预防和改进工作。
故障树分析法的基本思想是通过对系统故障事件的分析，找出导致故障的基本事件和事件之间的逻辑关系，进而构建起一个全面而准确的故障树模型。
在故障树中，根事件表示系统的故障事件，中间事件表示造成故障事件的基本事件，而最底层的事件则是导致基本事件发生的可能性事件。
在进行故障树分析时，首先需要明确系统故障的范围和目标，然后收集相关的故障数据和现象，建立故障树模型，并进行逻辑推导和计算分析。
通过对故障树模型的分析，可以找出导致故障的主要因素和关键环节，进而制定相应的故障排除和改进措施，以提高系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，故障树分析法通常与其他分析方法相结合，如故障模式和影响分析法、追溯分析法等。
通过多种方法的综合应用，可以更全面地了解系统故障的性质和根本原因，并提出科学合理的解决方案。
总之，故障树分析法是一种有效的系统分析工具，可以帮助我们找出故障的根源并提供解决方案。
在实际应用中，我们需要熟练掌握故障树分析的基本原理和方法，结合实际情况进行具体分析。
通过不断改进和完善故障树模型，提高系统的可靠性和稳定性，从而确保系统正常运行。
故障树分析法作为一种重要的系统工具，将在各行各业发挥重要作用。
FTA故障树分析
FTA故障树分析故障树分析（FTA）是一种系统性的、结构性的故障分析方法，通过分析系统中的可能性故障和相互之间的关系，确定导致系统故障的主要原因。
FTA是一种量化的方法，可以帮助工程师找出潜在的故障模式，预测系统的可靠性，从而采取预防措施，保证系统运行的稳定性和可靠性。
下面将对FTA的基本原理、步骤和应用进行详细介绍。
FTA的基本原理是基于逻辑关系的思想，通过建立一个树状结构图来描述系统中可能出现的故障和各种原因之间的逻辑关系。
故障树的根节点是系统的故障，树的其他节点是导致系统故障的基本事件或子系统故障。
每个节点之间通过逻辑门（如与门、或门、非门等）连接起来，表示它们之间的逻辑关系。
通过逻辑运算，可以计算出导致系统故障的可能性。
FTA的步骤主要包括：1.确定系统边界：首先要确定系统的边界，明确需要进行故障分析的系统范围。
2.确定系统故障：确定系统中可能出现的故障，这些故障可以是设备故障、人为错误、设计缺陷等。
3.确定基本事件：针对每种故障，确定导致这种故障的基本事件，也就是这种故障发生的最小单位。
4.建立故障树：根据基本事件之间的逻辑关系，建立故障树，将所有的基本事件和故障之间通过逻辑门相连接。
5.分析故障树：通过对故障树的逻辑运算和评估，计算出导致系统故障的可能性。
6.识别潜在故障模式：通过对故障树的分析，找出导致系统故障的主要原因，识别潜在的故障模式。
7.制定预防措施：根据故障树的分析结果，制定相应的预防措施，避免系统故障的发生。
FTA的应用范围非常广泛，可以应用于各种行业和领域的系统分析和故障预测中。
以下是FTA的一些应用场景：1.工业生产：在工业生产中，FTA可以用于分析生产系统中可能出现的故障，预测生产设备的可靠性，帮助企业提前发现潜在的故障隐患，确保生产线的正常运行。
2.航空航天：在航空航天领域，FTA可以用于分析飞机系统的故障原因，预测飞机的可靠性，提高航空器的安全性和可靠性。
3.核电站：在核电站领域，FTA可以用于分析核电站系统中可能出现的故障，评估核电站的安全性和可靠性，确保核电站的运行安全。
建筑工程高处坠落事故的故障树分析方法研究
建筑工程高处坠落事故的故障树分析方法研究摘要:旨在探讨建筑工程中高处坠落事故的故障树分析方法。
通过深入分析事故的潜在因素，研究事故的根本原因。
高处坠落事故一直威胁着建筑工程的安全，对工程工人和项目构成风险。
介绍了故障树分析的基本原理及其在建筑工程中的应用。
通过识别事故前提条件和分析根本原因，我们能够更好地了解此类事故。
这项研究有助于建筑工程领域采取更有效的预防和安全措施，提高工程项目和工人的安全水平。
关键词:建筑工程、高处坠落、故障树分析、事故原因。
引言:建筑工程中的高处坠落事故一直是一个严重的安全问题，对工人和工程项目都构成潜在威胁。
本论文旨在研究高处坠落事故的根本原因，以帮助制定更有效的安全措施和预防措施。
我们将介绍故障树分析的概念，然后将详细探讨高处坠落事故的故障树分析方法。
一、高处坠落事故的概述1.1 高处坠落事故的危害高处坠落事故所带来的危害无法低估。
这类事故通常发生在施工现场，涉及建筑工人和其他相关从业人员。
其主要危害包括但不限于以下几个方面：一方面，高处坠落事故可能导致严重的伤害甚至死亡。
由于从高处坠落，人员在着地时会承受巨大的冲击力，这可能导致骨折、内部损伤、颅脑损伤等严重后果。
这不仅对事故本身的受害者造成生命威胁，还会对家庭和社会产生不可逆转的影响。
另一方面，高处坠落事故可能导致工程项目的停工和延期。
一旦事故发生，工程现场通常需要进行调查和清理，这可能导致工程项目的停工，从而引发成本上升和进度延误。
这对工程项目的进展和经济效益都造成了损害。
高处坠落事故可能引发法律诉讼和赔偿要求。
受害者或其家属通常会追究责任，并要求赔偿医疗费用、丧葬费用以及可能的精神痛苦赔偿。
这不仅增加了项目的成本，还会对相关企业的声誉和经济状况造成负面影响。
高处坠落事故对工程项目的安全文化和管理制度提出了挑战。
这类事故通常表明存在管理不善、监督不力、培训不足或安全标准不合格等问题。
因此，高处坠落事故是一个反映工程项目安全性和管理水平的重要指标。
故障树分析法(FTA)
故障树分析法（FTA）故障树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)，就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率，以计算系统故障概率，采取相应的纠正措施，提高系统可靠性的一种设计分析方法。
故障树分析主要应用于1.搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。
2.提供定义故障树顶未卜事件的手段。
3.可用于事故（设备维修）分析。
故障树分析的基本程序1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。
2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。
3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。
对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。
4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。
5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。
6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。
9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。
目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果附：故障树分析程序（国家标准）GB7829—87国家标准局1987—06—03批准 1988—01—01实施1 总则1．1 目的故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一。
故障树分析FTA
析的事件。
它表示省略事件，主要用于表示不必 菱形の枠 进一步剖析的事件和由于信息不足，
不能进一步分析的事件 。
ａ ａ FTA图示上表示关联部分的移动或者 (IN) (OUT) 三角形の是枠 连接。三角形顶上的线表示向此方
向移动，横向的表示横向移动。
X
表示出现所有输入现象时才会引起输
故障树分析 (Fault Tree Analysis)
何谓FTA？
原因
问题
原因
原因
• 一个问题不只有一个原因。
何谓FTA？
滑跤了
跌跤了
绊倒了
踩空了
何谓FTA？
原因
原因 = 问题
原因
原因
• 有时原因也是问题。 • 此外,对于问题也有很多的原因。
何谓FTA？
鞋底磨光
滑倒了 = 为什么滑倒了？
（※在原理上是摩擦 系数太小）
火种
起火 and
燃烧物
起火是因为有「火种」而且还有 「燃烧物」才会发生。
→双方只要一个不存在,就不会 发生「and」。
车祸 or
打瞌睡 速度太快
交通事故因「打瞌睡」发生,也会 因「速度太快」而发生。
→只要有一个存在,就会发生 「or」。
FMEA与FTA
目的 对象
重点 方法 输入 输出
FMEA 分析识别缺陷
故障树分析的基本程序
6.画出故障树: 从顶上事件开始，采取演绎分析方法，逐层 向下找出直接原因事件，直到所有最基本的事件为止。每 一层事件都按照输入（原因）与输出（结果）之间逻辑关 系用逻辑门连接起来。这样得到的图形就是事故树图。要 注意，任何一个逻辑门都有输入与输出事件，门与门之间 不能直接相连。初步编好的事故树应进行整理和简化，将 多余事件或上下两层逻辑门相同的事件去掉或合并。如有 相同的子树，可以用转移符号表示省略其中一个，以求结 构简洁、清晰。
故障树分析详细范文
故障树分析详细范文1.确定系统故障：首先，需要明确定义系统的故障。
故障可以是系统无法达到预期性能、无法执行特定功能或完全失效等。
2.确定故障起因：然后，需要确定导致系统故障的起因。
这可以是单个组件的故障、操作员错误、环境因素等。
3.创建故障树：接下来，需要创建故障树。
故障树是一个逻辑结构图，用来表示系统故障的可能起因和后果之间的关系。
树的根表示系统故障，分支表示可能的故障起因，叶节点表示故障的具体原因。
4.评估故障概率：在故障树中，需要为每个故障事件分配一个概率值，以表示该事件发生的概率。
这可以通过专家评估、数据分析或以往经验得出。
5.分析故障树：在故障树中，如果存在从顶部到底部的路径，即从根节点到叶节点的路径，表示系统发生故障的逻辑。
通过分析故障树，可以识别导致系统故障的关键故障事件。
6.提出改进措施：最后，根据故障树分析结果，可以提出改进措施，减少系统故障的概率。
例如，可以通过增加备用设备、改进操作程序或提供培训来提高系统的可靠性。
然而，故障树分析也存在一些限制。
首先，它需要大量的时间和专业知识来创建和分析故障树。
其次，故障树分析通常只考虑故障发生的可能性，并未考虑故障的后果严重性。
因此，在进行故障树分析时，需要考虑到这些限制，并结合其他方法来综合评估系统的可靠性和安全性。
总之，故障树分析是一种有效的故障分析方法，能够帮助工程师理解和评估系统的可靠性。
通过详细的故障树分析，可以准确地识别系统故障的起因，并提出相应的改进措施，以提高系统的可靠性和安全性。
故障树分析法--,最全
故障树分析法(Fault Tree Analysis简称FTA)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。
故障树分析
在给定一些必要假设的情况下，将真实的系统图简化为一个与主要逻辑关系等效的系统图。
（四）建造故障树方法 1.建树基本规则 演绎法建树应遵循以下基本规则； （1）明确建树边界条件，确定简化系统图：建树前应根据分析目的，明确定义所分析的系统和其他系统（包 括人和环境）的接口，同时给定一些必要的合理假设(如：不考虑一些设备或接线故障；对一些设备做出 偏安全、保守的假设；暂不考虑人为故障等)，从而由真实系统得到一个主要逻辑关系等效简化系统图。 建树的出发点不是真实系统图，而是简化系统图。 （2）故障事件严格定义：为了正确确定故障事件的全部必要而又充分的直接原因，各级故障事件都必须严格 定义，应明确表达是什么故障，是在何种条件下发生的。例如“泵起动后压力罐破裂”，“开关合上后灯 泡不亮”。 （3）从上向下逐级建树：建树应从上到下逐级进行，在同一逻辑门的全部必要而又充分的直接输入未列出之 前，不得进行下一逻辑门的任何输入。 （4）建树时不允许门一门直接相连：建树时不允许不经过结果事件而将门一门直接相连。每一个门的输出事 件都应清楚定义。 （5）用直接事件逐步取代间接事件：为了故障树向下发展，必须用等价的、比较具体的直接事件逐步取代比 较抽象的间接事件。这样在建树时也可能形成不经任何逻辑门的事件—事件串。 （6）处理共同事件：共同的故障原因会引起不同的部件故障，甚至不同的系统故障。共同原因故障事件简称 为共同事件。鉴于共同事件对系统故障发生概率影响很大，故建树时必须妥善处理共同事件。若某个故障 事件是共同事件，则对故障树不同分支出现的该事件必须使用同一事件标号。若该共同事件不是底事件， 则必须使用相同转移符号简化表示。 2.建树方法 将已确定的顶事件写在顶部矩形框中。将引起顶事件的全部必要而又充分的直接原因事件置于相应事件符 号中，画出第二排，再根据实际系统中它们的逻辑关系，用适当的逻辑门连接顶事件和这些直接原因事件。 如此，遵循建树规则逐级向下发展，直到所有最低一排原因事件都是底事件为止，就由演绎法建成了给定 顶事件的故障树。下面以建造压力罐控制系统故障树为例，详细说明演绎法的建树方法。
动态故障树分析方法研究（ＰＤＦ）
国防科学技术大学硕士学位论文动态故障树分析方法研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：***2002.1.1摘要／＾ｆ传统故障树分析方法是基于静态逻辑和静态故障机理提出的一种有效的系统可靠性分析方法，不适用于对具有动态随机性故障和相关性的系统，如容错系统、冗余（或冷、热备件）可修系统、公用资源库系统，具有顺序相关性的系统的可靠性分析。
马尔可夫过程模型是动态系统可靠性分析中一种常用方法，但其状态空间的规模随系统规模增大而呈指数增长，导致马尔可夫模型的建立和求解非常繁琐，有时甚至由于运算量太大而无法使用。
因此，研究一种新的故障树分析方法成为必然要求。
动态故障树分析方法综合了传统故障树分析方法和马尔可夫模型两者的优点。
该方法首先将动态故障树进行模块化，得到独立的静态子树和动态子树，再分别用二元决断图法和马尔可夫过求解。
当每个动态子树的规模与系统规模相比不大时，可以大大提高分析的效率本文着眼于动态故障树在系统可靠性建模及定性定量分析中的技术，主要研究动态故障树模块化方法，介绍了基于ＢＤＤ的静态子树分析方法，重点研究动态子树的分析方法——马尔可夫链法。
论文研究了动态逻辑门向马尔可夫链的转化方法，利用马尔可夫链法求解动态子树顶事件概率，以及通过马尔可夫状态转移图直接找出子系统的故障模式和薄弱环节，即得到动态子树的顺序割集。
针对马尔可夫状态转移图中由定义求解部件概率重要度计算量过大的问题，本文提出一种简单直观的基于状态转移链法的图解法。
／ｒ（关键词：Ｌ可靠性）动态故障树，二元决断图，马尔可夫链，重要度ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｓｔａｔｉｃｌｏｇｉｃｏｒｓｔａｔｉｃｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆａｕｌｔｔｒｅｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓａｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅｓｙｓｔｅｍｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｂｕｔｉｔｃａｌｌｎｏｔｂｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｄｙｎａｍｉｃｒａｎｄｏｍｉｃｉｔｙａｎｄｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ，ｓｕｃｈａｓｆａｕｌｔｔｏｌｅｒａｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｐａｉｒａｂｌｅｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｒｅｄｕｎｄａｎｃｅ（ｃｏｌｄｓｐａｒｅｏｒｈｏｔｓｐａｒｅ），ｓｅｑｕｅｎｃｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｓｐａｒｅｐｏｏｌＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍＨｏｗｅｖｅｒ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｓｉｚｅｏｆｓｔａｔｅｓｐａｃｅｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙａｓｔｈｅｓｉｚｅｏｆｓｙｓｔｅｍａｕｇｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌａｒｅｔｅｄｉｏｕｓａｎｄｅｒｒｏｒｐｒｏｎｅ，ｅｖｅｎｃａｎｎｏｔｂｅｕｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｔｕｄｙａｎｅｗｆａｕｌｔｔｒｅｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄＤｙｎａｍｉｃｆａｕｌｔｔｒｅｅｅｘｐｌｏｉｔｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｂｏｔｈｆａｕｋｔｒｅｅａｎｄＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌＤｙｎａｍｉｃｆａｕｌｔｔｒｅｅｉｓｍｏｄｕｌａｒｉｚｅｄｉｎｔｏｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｔａｔｉｃｓｕｂｔｒｅｅｓａｎｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｓｕｂｔｒｅｅｓ，ｔｈｅｎｓｏｌｖｅｄｂｙＢＤＤａｎｄＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌｓｅｐａｒａｔｅｌｙＴｈｉｓｍｅｔｈｏｄＣａｎｉｍｐｒｏｖｅａｎａｌｙｓｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｒｅａｔｌｙｉｆｔｈｅｓｉｚｅｏｆｅａｃｈｄｙｎａｍｉｃｓｕｂｔｒｅｅｉｓｆａｒｓｍａｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｔＯｔｈａｔｏｆｓｙｓｔｅｍＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｆａｕｌｔｔｒｅｅｉｎｓｙｓｔｅｍｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｉｔｓｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｈｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｃｆａｕｌｔｔｒｅｅ，ｐｒｅｓｅｎｔｓＢＤＤｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｓｔａｔｉｃｓｕｂｔｒｅｅｓａｎｄｓｔｕｄｉｅｓＭａｒｋｏｖｃｈａｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｓｕｂｔｒｅｅｂｒｉｅｆｌｙ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｆｒｏｍｄｙｎａｍｉｃｌｏｇｉｃｇａｔｅｔｏＭａｒｋｏｖｃｈａｉｎ，ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｕｂｔｒｅｅｔｏｐｅｖｅｎｔｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｏｂｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｏｆｓｕｂｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌ，ｔｈａｔｉｓｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｔｓｅｔｓｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｕｂｔｒｅｅＴｈｅｔｙｐｉｃａｌａｐｐｒｏａｃｈｔｏｉｍｐｏｒｔａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｓｉｍｐｒａｃｔｉｃａｌｆｏｒｌａｒｇｅＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌ，ＳＯｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｓａｓｉｍｐｌｅａｎｄｉｎｔｕｉｔｉｏｎｉｓｔｉｃｇｒａｐｈｓｙｓｔｅｍｓｉｎＳＯｌｕｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＭａｒｋｏｖｃｈａｉｎＫｅｙｗｏｒｄ：ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｄｙｎａｍｉｃｆａｕｌｔｔｒｅｅ，ＢＤＤ，Ｍａｒｋｏｖｃｈａｉｎ，ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ第一章绪论近年来，电子技术、计算机技术飞速发展，各种系统及设备的性能大大提高，结构也变得越来越复杂，尤其是高水平冗余和动态冗余的应用，使得系统呈现出多种失效模式，同时也给这些系统的可靠性分析带来了颓的问题，以致现有的可靠性分析方法都显得无能为力。
故障树分析ppt
步骤
1
x1 M1 x2
过程
2023/1/21
2
3
4
5
6
x1
x1
x1
x1
x1
M2
M4, M5
M4, M5
x4, M5
x4, x6
M3
M3
x3
x5, M5
x4, x7
x2
x2
M6
X3
x5, x6
x2
M6
x5, x7
x2
x3
x6
x8
x2
25
上行法求解最小割集
基本方法：
从故障树的底事件开始,自下而
上逐层地进行事件集合运算。
工人疏 忽未用
2023/1/21
18
故障树分析
建树步骤
广泛收集并分析系统及其故障的有关资料； 选择顶事件； 建造故障树； 简化故障树。
分析步骤
建立故障树； 故障树定性分析 故障树定量分析 重要度分析 分析结论：薄弱环节 确定改进措施
准 备 工 作
选择 全理 的顶 事件
建 造 故 障 树
FMECA：单因素分析法，只能分析单个故障模式对 系统的影响。
FTA可分析多种故障因素（硬件、软件、环境、人为 因素等）的组合对系统的影响。
FMECA和FTA是工程中最有效的故障分析方法， FMECA是FTA的基础。
各工程领域广泛应用：核工业、航空、航天、机械、 电子、兵器、船舶、化工等。
2023/1/21
2
1
3
观察员、驾驶员失误， 造成船体与冰山相撞
底事件
2023/1/21
4
电机故障树
开关
电源
M 电机
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故障树分析方法
在任务通信系统故障处理中的应用
赵鹏 通信一团技术室
摘 要
故障树分析方法是用于大型复杂系统可靠性分析的一种重要方法。航天任务通信 系统作为一个
复杂的大系统，其系统可靠性影响着任务的成败。本文首先简要介绍了故障树分析 方法，然后运用故障树建
模技术， 对北京中心通信系统中的重要分系统的故障进行了故障树分析。
关键词
通信系统 故障树分析方法 可靠性
1 引言
应用于载人航天任务的北京中心通信系统是一个复杂的大系统， 其可靠性影响着每一次 航天
任务的成败，因此对系统可靠性的分析尤为重要。故障树分析方法是以故障树作为模型 对大型复杂
系统的可靠性、安全性进行分析和风险评估的一种重要方法，。故障树分析通过 对不希望事件发生
的原因逐层进行分析，确定导致不希望事件的各种故障组合、故障影响的 程度以及不希望事件的发
生可能性，从而为评价和改进设计提供依据。本文首先介绍了故障 树建模技术，然后运用该技术对
航天测控系统中的应急通信网络系统进行了可靠性分析。
2 基本概念
1) 故障( Fault GJB451 )： 产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态。
2) 故障原因( Failure Cause )： 故障发生的根原因，直接导致故障或引起性能降低进一步发
展为故障的那些物理或化学 过程、 设计缺陷、 工艺缺陷、 零件使用不当或其它过程， 是制定预
防和纠正措施的重要依据， 对故障原因关注得越多，消除故障的成功率就越高。
3) 故障模式( Failure Mode )：
故障的表现形式。
4) 故障影响( Failure Effect )：
故障对系统、设计、过程或服务所产生的输出结果，故障影响一般分为局部的、高一层 次的和
最终影响三级。
5) 故障率( Failure Rate )：
在规定的时间间隔内，故障发生的比率。
6) 严酷度 ( Severity )：
故障模式所产生后果的严重程度。
7) 故障检测方法( Failure Checkout Method )：
系统运行时，操作者能发现故障的方法，或由维护人员采取的专门诊断故障的行动。
8) 故障补偿措施( Failure Compensative
Action )：为消除或减轻故障影响而采取的
措施或进行的活动。
3 故障树分析法 （Fault Tree Analysis）
故障树的概念：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，已计算系统失效概率，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。
故障树分析把系统最不希望发生的故障状态作为逻辑分析的目标，在故障树中称为顶事 件，继而
找出导致这一故障状态发生的所有可能直接原因，在故障树中称为中间事件。再跟 踪找出导致这些中
间故障事件发生的所有可能直接原因。直追寻到引起中间事件发生的全部 部件状态，在故障树中称为
底事件。用相应的代表符号及逻辑们把顶事件、中间事件、底事 件连接成树形逻辑图，责成此树形逻
辑图为故障树。
故障树分析是一种自上而下、 逐级演绎的分析方法。 它以产品的某个不希望事件为起点， 逐级
向下分析，最终以一种直观的倒置树状结构描述该事件是如何发生的。进行故障树分析 时，首先应根
据产品特点和要求选择一个不希望发生的事件（例如某个系统故障事件）作为 分析的出发点，然后分
析造成这一不希望事件发生的直接原因，这些原因可能是某个单独的 事件，也可能是某个事件和条件
的组合。接着，再以这些直接原因事件为出发点，分析它们 的直接原因，这样逐级递推展开，直至分
析到足够低的产品层次，就构成了一个完整的故障 树结构。随后，依据一定的分析规则和假设对故障
树结构进行定性或定量的分析，就可以获 得与该不希望事件相关的各类信息，包括不希望事件发生原
因和条件、发生的可能性以及产 品各组成部分对整体可靠性的影响程度等，从而为设计评价和设计改
进提供依据。
故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号 描述系统
中各种事件之间的因果关系。
故障树分析是从产品整体或较高层次开始的，针对特定分析目标进行的，有选择的多因 素分析，
它可针对某一特定事件（故障）提供较为全面的、详细的分析信息。故障树分析提 供了一种自上而
下、由简到繁、逐层演绎的系统的故障分析方法，它适合于分析复杂系统， 能够考虑包括人的影响与
环境影响对系统失效的作用的多重因素，并可以用图形的方法有层 次的逐级描述系统在失效的进程
中，各种中间事件的相互关系，从而直观地描述系统是通过 什么途径而发生失效的。目前，故障树分
析方法已被公认为可靠性、安全性分析的重要工具 之一。
4 故障树的建立步骤
1） 选择和确定顶事件： 顶事件是系统最不希望发生的事件， 或是指定进行逻辑分析的故 障事
件。
2） 分析顶事件： 寻找引起顶事件发生的直接、 必要和充分的原因。 将顶事件作为输出事
件，将所有直接原因作为输入事件， 并根据这些事件实际的逻辑关系用适当的逻辑门相联系。
3） 分析每一个与顶事件直接相联系的输入事件。 如果该事件还能进一步分解， 则将其作 为下
一级的输出事件。
4） 重复上述步骤， 逐级向下分解， 直到所有的输入事件不能再分解或不必要再分解为止， 即
建成了一棵倒置的故障树。
5） 定性分析：求出所有导致顶事件发生的系统故障模 式。
6） 定量分析：在各个底事件相互独立和已知其发生概 率的
条件下，求出单调故障树顶事件发生的概率和一些重 要度指标。
5故障树分析方法的应用
5.1调度系统故障树分析
对于试验任务指挥调度系统来说， 噪声干扰是较普遍
出现的故障模式，下面就产生噪声干扰的各种原因按照故 障树的分
析方法进行分析，见图 2。
5.2 DDN系统故障树分析（见图3）
6结束语
通过上面的两个例子，本文得出用故障树分析方法分析系统的故障模式，主要有以下几 个步骤：
1） 找出任务决不允许系统发生的故障。即是给航天任务带来不可挽回的损失的故障模 式；
2） 对每一个故障进行故障树分解，找出可能导致故障发生的基本事件；
3） 分析所有的基本事件找出导致故障发生的关键部位，该关键部位出现故障导致系统 故障的可
能性非常高。对关键部位，我们要保证其高可靠性；
4） 故障树的逻辑结构可以帮助确定在哪些基本事件或部位进行检测。例如，若故障树 中一个不
期望的事件是一个或门的输出，则该或门的每一个输入都应被穷举检测，才能避免 不期望事件的发
生；可是，如果故障树中一个不期望的事件是一个与门的输出，则对其中一 个输入的保护就可避免不
期望事件的发生。在故障树的低层，检测可以用来避免可以导致系 统失效的中间事件的发生，在故障
树中接近顶层的检测效率比较高，该方法在一些故障危害 性不是很高的系统中应用，可以付出较小的
代价达到系统的可靠性要求；
5） 若要对故障发生的概率进行定量分析，则需要给出每个部位发生故障的概率。
总之，通过运用故障树分析技术对航天测控系统进行可靠性分析，可以发现存在的薄弱 环节，为
进一步改进设计提供了有力依据。通过实际应用，也可以看出故障树分析方法是工 程中进行安全性、
可靠性分析的一种有力方法，值得在工程实际中推广应用，即使在没有太 多可靠性数据的情况下，进
行故障树分析的定性分析，同样对发现问题、寻找系统的薄弱环 节具有重要作用。
图1故障树分析步骤示意图
图2
传输线路干扰
线路设备干扰
传输线路特性
畸变干扰
线路干扰
传输
处理
交换 设备 电 容 电 感 滤 波 器 串 话 噪 声 环 境 噪 声 回 声 干 扰 脉 冲 干 扰 滤 波 器 干 扰 复 用 设 备 干 扰 啸叫 噪声干扰 设备本身产生的干扰 设 备 接 地 有 问 题 设备操作维护不当 卫 通 失 步 干 扰 回 声 抵 消 器 干 扰 设备 元器 件损
坏、插
接件
接触
不良
设备
之间
接口
不匹
配
耦 合
交 叉
未
及
时
关
微
音
器
话筒 离扬
声器 过近
C
通话中断或
失直 '
系统干扰” 真. ×
图3
DDN故障