可重构系统故障分析方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及可重构系统故障分析方法和装置，方法包括：获取可重构系统的目标功能、完成目标功能的目标设备、目标设备中的可重构设备及对应的重构用设备，根据目标功能、目标设备、可重构设备及重构用设备的逻辑关系，绘制功能‑设备‑重构关系表；以不希望发生的故障事件为顶事件，查找与顶事件相关的目标设备作为基础设备绘制初始故障树；查找基础设备中的可重构设备，根据可重构设备修改初始故障树得到重构故障树；获取基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取基础设备的故障事件发生概率和重构路径中各设备的故障事件发生概率并计算顶事件的发生概率。本发明专利技术考虑重构设计下故障事件的关联关系，可实现可重构系统的故障分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可靠性分析
，特别是涉及一种可重构系统故障分析方法和装置。
技术介绍
可重构系统是指采用重构设计的系统，在出现设备故障时，可以通过改变系统中的功能模块配置信息或者通过切换开关，对完成特定功能的模块进行动态调整，替代或屏蔽故障设备，使得系统在某些设备故障的情况下仍然能够以正常或者功能降级的形式完成预期功能。相比于没有重构设计的系统，一方面，可重构系统能够以尽可能少的硬件设备数量，实现系统技术指标和可靠性目标，提高系统的可靠性和安全性；另一方面，可重构系统各功能模块之间的关联关系以及逻辑关系变得复杂。为确保更好的掌握和了解系统，通常需要对系统进行各类故障的可靠性分析，而现有的系统可靠性分析方法中并没有考虑重构设计，因此不便于对可重构系统进行故障分析。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种包含重构设计分析的可重构系统的故障分析方法和装置。一种可重构系统故障分析方法，包括如下步骤：获取可重构系统的目标功能、完成所述目标功能的目标设备，以及所述目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换所述可重构设备的重构用设备，根据所述目标功能、所述目标设备、所述可重构设备及所述重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能-设备-重构关系表；以所述可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据所述功能-设备-重构关系表查找与所述顶事件相关的目标设备作为基础设备，绘制所述基础设
备对应的故障事件和所述顶事件构成的初始故障树；根据所述功能-设备-重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备，根据所述基础设备中的可重构设备修改所述初始故障树，得到重构故障树；获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率。一种可重构系统故障分析装置，包括：信息获取模块，用于获取可重构系统的目标功能、完成所述目标功能的目标设备，以及所述目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换所述可重构设备的重构用设备，根据所述目标功能、所述目标设备、所述可重构设备及所述重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能-设备-重构关系表；初始故障树绘制模块，用于以所述可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据所述功能-设备-重构关系表查找与所述顶事件相关的目标设备作为基础设备，绘制所述基础设备对应的故障事件和所述顶事件构成的初始故障树；重构故障树绘制模块，用于根据所述功能-设备-重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备，根据所述基础设备中的可重构设备修改所述初始故障树，得到重构故障树；概率计算模块，用于获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率。上述可重构系统故障分析方法和装置，获取可重构系统的目标功能、完成目标功能的目标设备，以及目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换可重构设备的重构用设备，根据目标功能、目标设备、可重构设备及重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能-设备-重构关系表；以可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据功能-设备-重构关系表查找与顶事件相关的目标
设备作为基础设备，绘制基础设备对应的故障事件和顶事件构成的初始故障树；根据功能-设备-重构关系表，查找基础设备中的可重构设备，根据基础设备中的可重构设备修改初始故障树，得到重构故障树；获取基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取基础设备的故障事件发生概率和重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据重构故障树、基础设备的故障事件发生概率和重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算重构故障树中顶事件的发生概率。该可重构系统故障分析方法和装置通过重构故障树可以清楚直观地表示考虑重构设计的状况下各个故障事件之间的关联关系，同时计算得到可重构系统不希望发生的故障事件的发生概率从而实现对采用重构设计的可重构系统进行故障分析，便于对可重构系统进行可靠性分析。附图说明图1为一实施例中本专利技术可重构系统故障分析方法的流程图；图2为一具体实施例中温控系统低温辐射器未失效时的工作示意图；图3为图2所示温控系统低温辐射器失效时的工作示意图；图4为图2所示温控系统的初始故障树示意图；图5为一实施例中根据功能-设备-重构关系表，查找基础设备中的可重构设备，根据基础设备中的可重构设备修改初始故障树，得到重构故障树的步骤的具体流程图；图6为图2所示温控系统的重构故障树示意图；图7为一实施例中获取基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取基础设备的故障事件发生概率和重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据重构故障树、基础设备的故障事件发生概率和重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算重构故障树中顶事件的发生概率的步骤的具体流程图；图8为一实施例中本专利技术可重构系统故障分析装置的模块图；图9为一实施例中重构故障树绘制模块的单元图；图10为一实施例中概率计算模块的单元图。具体实施方式参考图1，本专利技术一实施例中的一种可重构系统故障分析方法，包括如下步骤。S110：获取可重构系统的目标功能、完成目标功能的目标设备，以及目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换可重构设备的重构用设备，根据目标功能、目标设备、可重构设备及重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能-设备-重构关系表。其中，可重构系统的目标功能指可重构系统实现的功能，目标功能获取方式可以是根据事先设置的信息获取，也可以是根据用户输入的信息获取。例如，可重构系统为温控系统，用户输入的目标功能为温控动能。其中，逻辑关系包括并联和串联。例如，某一温控系统由低温温控回路和中温温控回路共同组成，则低温温控回路与中温温控回路的逻辑关系为串联关系。步骤S110通过绘制功能-设备-重构关系表，方便以目标故障模式为分析问题的出发点分析目标功能、目标设备之间的关系。例如，参考图2和图3，在可重构系统为温控系统的具体实施例中，温控系统具有低温温控回路和中温温控回路，即温控系统包括低温温控回路和中温温控回路两个功能模块，低温温控回路主要由离心泵、低温中间换热器、切换阀、温控阀、截止阀和低温辐射器这些设备组成。中温温控回路主要由离心泵、中温中间换热器、切换阀、温控阀、截止阀和中温辐射器这些设备组成。其中，低温辐射器与中温辐射器是两个不同类型的辐射器，当低温辐射器泄漏而失效时，可用中温辐射器进行重构低温温控回路，即可重构设备为低温辐射器，重构用设备为中温辐射器。如此，得到如下表1所示的功能-设备-重构关系表。表1S130：以可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据功能-设备-重构关系表查找与顶事件相关的目标设备作为基础设备，绘制基础设备对应的故障事件和顶事件构成的初始故障树。每一个目标设备对应一个故障事件，顶事件和每一个故障事件可对应一个结点，其中，顶事件对应的结点为父结点。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构系统故障分析方法，其特征在于，包括如下步骤：获取可重构系统的目标功能、完成所述目标功能的目标设备，以及所述目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换所述可重构设备的重构用设备，根据所述目标功能、所述目标设备、所述可重构设备及所述重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能‑设备‑重构关系表；以所述可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据所述功能‑设备‑重构关系表查找与所述顶事件相关的目标设备作为基础设备，绘制所述基础设备对应的故障事件和所述顶事件构成的初始故障树；根据所述功能‑设备‑重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备，根据所述基础设备中的可重构设备修改所述初始故障树，得到重构故障树；获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率。

【技术特征摘要】
1.一种可重构系统故障分析方法，其特征在于，包括如下步骤：获取可重构系统的目标功能、完成所述目标功能的目标设备，以及所述目标设备中发生故障时可被替换的可重构设备及其用于替换所述可重构设备的重构用设备，根据所述目标功能、所述目标设备、所述可重构设备及所述重构用设备之间的逻辑关系，绘制功能-设备-重构关系表；以所述可重构系统不希望发生的故障事件为顶事件，根据所述功能-设备-重构关系表查找与所述顶事件相关的目标设备作为基础设备，绘制所述基础设备对应的故障事件和所述顶事件构成的初始故障树；根据所述功能-设备-重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备，根据所述基础设备中的可重构设备修改所述初始故障树，得到重构故障树；获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率。2.根据权利要求1所述的可重构系统故障分析方法，其特征在于，所述根据所述功能-设备-重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备，根据所述可重构设备修改所述初始故障树，得到重构故障树的步骤，包括：根据所述功能-设备-重构关系表，查找所述基础设备中的可重构设备；修改所述初始故障树，将所述基础设备中的可重构设备对应的故障事件修改为可重构设备及重构过程故障事件；在所述可重构设备及重构过程故障事件下，增加预设的重构门；在所述重构门的输入端分别绘制可重构设备故障事件和重构路径故障事件，作为所述可重构设备及重构过程故障事件的输入事件，得到所述重构故障树。3.根据权利要求2所述的可重构系统故障分析方法，其特征在于，所述获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备
\t的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率的步骤，包括：获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径；获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率；根据所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算重构路径故障概率；根据所述基础设备中可重构设备的故障事件发生概率、所述重构路径故障概率以及预设的计算模型，计算所述可重构设备及重构过程故障事件的发生概率；根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率、所述可重构设备及重构过程故障事件的发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率。4.根据权利要求1所述的可重构系统故障分析方法，其特征在于，所述获取所述基础设备中的可重构设备对应的重构用设备及重构路径，获取所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，根据所述重构故障树、所述基础设备的故障事件发生概率和所述重构路径中各设备的故障事件发生概率，计算所述重构故障树中所述顶事件的发生概率的步骤之后，还包括：根据所述基础设备的故障事件发生概率，计算所述初始故障树中所述顶事件的发生概率；根据所述重构故障树中所述顶事件的发生概率和所述初始故障树中所述顶事件的发生概率，判定所述可重构设备对所述可重构系统的可靠性影响程度。5.根据权利要求4所述的可重构系统故障分析方法，其特征在于，所述根据所述重构故障树中所述顶事件的发生概率和所述初始故障树...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄进永，潘勇，黄智伟，郭爱民，张三娣，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44