一种关键单元确定方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种关键单元确定方法、装置和存储介质，用以提高关键单元确定的准确性。关键单元确定方法，包括：确定系统的任务类型和各任务的发生概率；对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；确定底层功能的任务严酷度；将所有底层功能的故障作为故障树顶事件，根据系统硬件组成，确定底层功能与底层单元的映射矩阵；根据系统功能逻辑，建立底层功能的故障树；确定底事件发生概率；根据底事件发生概率，确定底事件的概率重要度；根据底层功能的任务严酷度、底事件的发生概率和底事件的概率重要度，确定底事件的任务重要度；根据任务重要度排序确定关键单元。

A method, device and storage medium for determining key units

【技术实现步骤摘要】
一种关键单元确定方法、装置和存储介质
本专利技术涉及系统设计
，尤其涉及一种关键单元确定方法、装置和存储介质。
技术介绍
可靠性、维修性、安全性等通用质量特性是产品尤其是复杂系统的关键特性，直接影响着系统的稳定、安全运行。然而在实际工作中，上述通用质量特性工作往往受到周期、成本、人力因素的限制，实际工程中可能需要选择系统中的关键单元，开展有针对性的工作。在确定关键单元时，一般要考虑单元功能重要性、故障概率等因素，在系统设计初期常见的关键单元确定方法包括故障模式影响危害性分析(主要采用风险优先数方法)、故障树分析等，其中风险优先数、故障树分析时最常见的两种定量确定方法。风险优先数是一种半定量的风险评估方法，风险优先数值等于该故障模式的严酷等级和故障模式发生概率等级的乘积，风险优先数值越大，则其危害度越大。通过对产品每个故障模式的风险优先数值进行优先排序，确定关键的产品及其故障模式，从而采取有针对性的措施。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是系统中各种时间之间的因果关系。通过故障树可以判明潜在的系统故障模式和灾难性危险因素，发现可靠性和安全性薄弱环节。风险优先数方法实际上将系统假设成了串联结构，因此更适用于基本可靠性的分析。由于风险优先数方法没有考虑系统的逻辑结构，因此无法与系统的任务可靠度挂钩。其次，故障树分析方法虽然可以反映单元的逻辑结构重要度，但缺少对故障发生概率和危害的评价方法，评价因素不够全面。由此可见，上述两种方法均降低了关键单元确定的准确性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种关键单元确定方法、装置和存储介质，用以提高关键单元确定的准确性。第一方面，提供一种关键单元确定方法，包括：确定系统的任务类型和各任务的发生概率；对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；确定底层功能的任务严酷度；将所有底层功能的故障作为故障树顶事件，根据系统硬件组成，确定底层功能与底层单元的映射矩阵；根据系统功能逻辑，建立底层功能的故障树；确定底事件发生概率；根据底事件发生概率，确定底事件的概率重要度；根据底层功能的任务严酷度、底事件的发生概率和底事件的概率重要度，确定底事件的任务重要度；根据任务重要度排序确定关键单元。在一种实施方式中，按照以下公式确定底事件发生概率：q(t)＝e-λt其中：q表示底事件发生概率；λ表示单元的失效率；t表示工作时间。在一种实施方式中，按照以下公式确定底事件的概率重要度：其中：Q(q1,q2,…,qn)为某个故障树顶事件的发生概率；IC(h)表示概率重要度；qh表示第h个底事件故障概率。在一种实施方式中，按照以下公式确定任务重要度：其中：λh为第h个底事件的故障率，若故障符合指数分布，则λh为定值；th,j,k表示第h个底事件在第k个任务第j个阶段中的最大工作时间；Ek,j,i表示第k个任务第j个阶段第i个功能故障的影响；Pk表示第k个任务的发生概率。第二方面，提供一种关键单元确定装置，包括：第一确定单元，用于确定系统的任务类型和各任务的发生概率；分解单元，用于对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；第二确定单元，用于确定底层功能的任务严酷度；将所有底层功能的故障作为故障树顶事件，根据系统硬件组成，确定底层功能与底层单元的映射矩阵；构建单元，用于根据系统功能逻辑，建立底层功能的故障树；第三确定单元，用于确定底事件发生概率；以及根据底事件发生概率，确定底事件的概率重要度；第四确定单元，用于根据底层功能的任务严酷度、底事件的发生概率和底事件的概率重要度，确定底事件的任务重要度；第五确定单元，用于根据任务重要度排序确定关键单元。在一种实施方式中，所述第三确定单元，具体用于按照以下公式确定底事件发生概率：q(t)＝e-λt其中：q表示底事件发生概率；λ表示单元的失效率；t表示工作时间。在一种实施方式中，所述第三确定单元，具体用于按照以下公式确定底事件的概率重要度：其中：Q(q1,q2,…,qn)为某个故障树顶事件的发生概率；IC(h)表示概率重要度；qh表示第h个底事件故障概率。在一种实施方式中，所述第四确定单元，具体用于按照以下公式确定任务重要度：其中：λh为第h个底事件的故障率，若故障符合指数分布，则λh为定值；th,j,k表示第h个底事件在第k个任务第j个阶段中的最大工作时间；Ek,j,i表示第k个任务第j个阶段第i个功能故障的影响；Pk表示第k个任务的发生概率。第三方面，还提供一种计算装置，所述计算装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一种关键单元确定方法所述的步骤。第四方面，还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种关键单元确定方法所述的步骤。采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术所述的关键单元确定方法、装置和存储介质中，考虑了系统逻辑结果，使确定的关键故障更加准确，同时，还增加了对单元故障概率和故障影响，使得对单一故障顶时间的分析方法扩展到了系统的所有功能，增加了关键故障具有的全局重要性，从而提高了关键单元确定的准确性。附图说明图1为根据本专利技术实施例的关键单元确定方法流程图；图2为根据本专利技术实施例的故障树顶时间矩阵示意图；图3为根据本专利技术实施例的系统故障树T-1-2-1总结构示意图；图4根据本专利技术实施例的系统故障树T-1-2-1第一种分支结构示意图；图5根据本专利技术实施例的系统故障树T-1-2-1第二种分支结构示意图；图6根据本专利技术实施例的系统故障树T-1-2-1第三种分支结构示意图；图7为根据本专利技术实施例的系统故障树T-1-2-1第四种分支结构示意图；图8为根据本专利技术实施例的关键单元确定装置结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如后。需要说明的是，本专利技术实施例中的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关键单元确定方法，其特征在于，包括：/n确定系统的任务类型和各任务的发生概率；/n对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；/n确定底层功能的任务严酷度；/n将所有底层功能的故障作为故障树顶事件，根据系统硬件组成，确定底层功能与底层单元的映射矩阵；/n根据系统功能逻辑，建立底层功能的故障树；/n确定底事件发生概率；/n根据底事件发生概率，确定底事件的概率重要度；/n根据底层功能的任务严酷度、底事件的发生概率和底事件的概率重要度，确定底事件的任务重要度；/n根据任务重要度排序确定关键单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种关键单元确定方法，其特征在于，包括：
确定系统的任务类型和各任务的发生概率；
对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；
确定底层功能的任务严酷度；
将所有底层功能的故障作为故障树顶事件，根据系统硬件组成，确定底层功能与底层单元的映射矩阵；
根据系统功能逻辑，建立底层功能的故障树；
确定底事件发生概率；
根据底事件发生概率，确定底事件的概率重要度；
根据底层功能的任务严酷度、底事件的发生概率和底事件的概率重要度，确定底事件的任务重要度；
根据任务重要度排序确定关键单元。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定底事件发生概率：
q(t)＝e-λt
其中：
q表示底事件发生概率；
λ表示单元的失效率；
t表示工作时间。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定底事件的概率重要度：



其中：
Q(q1，q2，...，qn)为某个故障树顶事件的发生概率；
IC(h)表示概率重要度；
qh表示第h个底事件故障概率。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定任务重要度：



其中：
λh为第h个底事件的故障率，若故障符合指数分布，则λh为定值；
th，j，k表示第h个底事件在第k个任务第j个阶段中的最大工作时间；
Ek，j，i表示第k个任务第j个阶段第i个功能故障的影响；
Pk表示第k个任务的发生概率。


5.一种关键单元确定装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定系统的任务类型和各任务的发生概率；
分解单元，用于对所有任务进行剖面分析，确定任务剖面包含的任务阶段和各任务阶段的顶层功能，并将顶层功能分解成底层功能；
第二确定单元，用于确定底层功能的任务严酷度...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴淳，陈卫卫，刘俊荣，王晓钧，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11