可重構系統故障分析方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及可重構系統故障分析方法和裝置，方法包括：獲取可重構系統的目標功能、完成目標功能的目標設備、目標設備中的可重構設備及對應的重構用設備，根據目標功能、目標設備、可重構設備及重構用設備的邏輯關系，繪制功能?設備?重構關系表；以不希望發生的故障事件為頂事件，查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設備繪制初始故障樹；查找基礎設備中的可重構設備，根據可重構設備修改初始故障樹得到重構故障樹；獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率并計算頂事件的發生概率。本發明考慮重構設計下故障事件的關聯關系，可實現可重構系統的故障分析。
【專利說明】
可重構系統故障分析方法和裝置
技術領域
[0001] 本發明設及可靠性分析技術領域，特別是設及一種可重構系統故障分析方法和裝 置。
【背景技術】
[0002] 可重構系統是指采用重構設計的系統，在出現設備故障時，可W通過改變系統中 的功能模塊配置信息或者通過切換開關，對完成特定功能的模塊進行動態調整，替代或屏 蔽故障設備，使得系統在某些設備故障的情況下仍然能夠W正常或者功能降級的形式完成 預期功能。
[0003] 相比于沒有重構設計的系統，一方面，可重構系統能夠W盡可能少的硬件設備數 量，實現系統技術指標和可靠性目標，提高系統的可靠性和安全性；另一方面，可重構系統 各功能模塊之間的關聯關系W及邏輯關系變得復雜。為確保更好的掌握和了解系統，通常 需要對系統進行各類故障的可靠性分析，而現有的系統可靠性分析方法中并沒有考慮重構 設計，因此不便于對可重構系統進行故障分析。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種包含重構設計分析的可重構系統的故障 分析方法和裝置。
[0005] -種可重構系統故障分析方法，包括如下步驟：
[0006] 獲取可重構系統的目標功能、完成所述目標功能的目標設備，W及所述目標設備 中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換所述可重構設備的重構用設備，根據所 述目標功能、所述目標設備、所述可重構設備及所述重構用設備之間的邏輯關系，繪制功 能-設備-重構關系表；
[0007] W所述可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據所述功能-設備-重構關 系表查找與所述頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制所述基礎設備對應的故障事件 和所述頂事件構成的初始故障樹；
[000引根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的可重構設備，根據所述 基礎設備中的可重構設備修改所述初始故障樹，得到重構故障樹；
[0009] 獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取所述基礎 設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據所述重構故 障樹、所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率， 計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率。
[0010] -種可重構系統故障分析裝置，包括：
[0011] 信息獲取模塊，用于獲取可重構系統的目標功能、完成所述目標功能的目標設備， W及所述目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換所述可重構設備的 重構用設備，根據所述目標功能、所述目標設備、所述可重構設備及所述重構用設備之間的 邏輯關系，繪制功能-設備-重構關系表；
[0012] 初始故障樹繪制模塊，用于W所述可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件， 根據所述功能-設備-重構關系表查找與所述頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制所 述基礎設備對應的故障事件和所述頂事件構成的初始故障樹；
[0013] 重構故障樹繪制模塊，用于根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備 中的可重構設備，根據所述基礎設備中的可重構設備修改所述初始故障樹，得到重構故障 樹；
[0014] 概率計算模塊，用于獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構 路徑，獲取所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概 率，根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的 故障事件發生概率，計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率。
[0015] 上述可重構系統故障分析方法和裝置，獲取可重構系統的目標功能、完成目標功 能的目標設備，W及目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換可重構設 備的重構用設備，根據目標功能、目標設備、可重構設備及重構用設備之間的邏輯關系，繪 制功能-設備-重構關系表；W可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據功能-設 備-重構關系表查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制基礎設備對應的故障事 件和頂事件構成的初始故障樹;根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設 備，根據基礎設備中的可重構設備修改初始故障樹，得到重構故障樹;獲取基礎設備中的可 重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中 各設備的故障事件發生概率，根據重構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑 中各設備的故障事件發生概率，計算重構故障樹中頂事件的發生概率。該可重構系統故障 分析方法和裝置通過重構故障樹可W清楚直觀地表示考慮重構設計的狀況下各個故障事 件之間的關聯關系，同時計算得到可重構系統不希望發生的故障事件的發生概率從而實現 對采用重構設計的可重構系統進行故障分析，便于對可重構系統進行可靠性分析。
【附圖說明】
[0016] 圖1為一實施例中本發明可重構系統故障分析方法的流程圖；
[0017] 圖2為一具體實施例中溫控系統低溫福射器未失效時的工作示意圖；
[0018] 圖3為圖2所示溫控系統低溫福射器失效時的工作示意圖；
[0019] 圖4為圖2所示溫控系統的初始故障樹示意圖；
[0020] 圖5為一實施例中根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備，根 據基礎設備中的可重構設備修改初始故障樹，得到重構故障樹的步驟的具體流程圖；
[0021 ]圖6為圖2所示溫控系統的重構故障樹示意圖；
[0022] 圖7為一實施例中獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑， 獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據重構故 障樹、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重構 故障樹中頂事件的發生概率的步驟的具體流程圖；
[0023] 圖8為一實施例中本發明可重構系統故障分析裝置的模塊圖；
[0024] 圖9為一實施例中重構故障樹繪制模塊的單元圖；
[0025] 圖10為一實施例中概率計算模塊的單元圖。
【具體實施方式】
[0026] 參考圖1，本發明一實施例中的一種可重構系統故障分析方法，包括如下步驟。
[0027] SllO:獲取可重構系統的目標功能、完成目標功能的目標設備，W及目標設備中發 生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換可重構設備的重構用設備，根據目標功能、 目標設備、可重構設備及重構用設備之間的邏輯關系，繪制功能-設備-重構關系表。
[0028] 其中，可重構系統的目標功能指可重構系統實現的功能，目標功能獲取方式可W 是根據事先設置的信息獲取，也可W是根據用戶輸入的信息獲取。例如，可重構系統為溫控 系統，用戶輸入的目標功能為溫控動能。
[0029] 其中，邏輯關系包括并聯和串聯。例如，某一溫控系統由低溫溫控回路和中溫溫控 回路共同組成，則低溫溫控回路與中溫溫控回路的邏輯關系為串聯關系。
[0030] 步驟SllO通過繪制功能-設備-重構關系表，方便W目標故障模式為分析問題的出 發點分析目標功能、目標設備之間的關系。
[0031] 例如，參考圖2和圖3,在可重構系統為溫控系統的具體實施例中，溫控系統具有低 溫溫控回路和中溫溫控回路，即溫控系統包括低溫溫控回路和中溫溫控回路兩個功能模 塊，低溫溫控回路主要由離屯、累、低溫中間換熱器、切換閥、溫控閥、截止閥和低溫福射器運 些設備組成。中溫溫控回路主要由離屯、累、中溫中間換熱器、切換閥、溫控閥、截止閥和中溫 福射器運些設備組成。其中，低溫福射器與中溫福射器是兩個不同類型的福射器，當低溫福 射器泄漏而失效時，可用中溫福射器進行重構低溫溫控回路，即可重構設備為低溫福射器， 重構用設備為中溫福射器。如此，得到如下表1所示的功能-設備-重構關系表。
[0032]
[OC
123 表 1 2 S130: W可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據功能-設備-重構關系 表查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制基礎設備對應的故障事件和頂事件構 成的初始故障樹。 3 每一個目標設備對應一個故障事件，頂事件和每一個故障事件可對應一個結點， 其中，頂事件對應的結點為父結點。通過進行故障樹分析：W不希望發生的事件為出發點， 然后根據各設備之間的邏輯關系、將繪制的故障事件的結點運用邏輯口連接起來，從而構 成一個整體的初始故障樹，可W直觀的體現在沒有考慮重構設計的狀況下引起頂事件發生 的各種故障原因和影響關系。
[0037] 其中，邏輯口包括與口、或口、禁口、非n、修正口和優先與口的至少一種。與口表 示輸出事件由輸入事件的邏輯積產生，即在全部輸入事件都存在時，輸出事件才發生。或口 表示輸出事件由輸入事件的邏輯和產生，即至少一個輸入事件發生，輸出事件就發生。禁口 表示只有當側面長圓形或小矩形內的條件成立時，輸出事件才發生。非n表示輸出事件是 輸入事件的逆事件。修正口是對與口或或口附加修正條件的口。優先與口表示只有輸入事 件W從左到右的順序發生時，輸出事件才發生。
[0038] 例如，在上述溫控系統的可重構系統的中，各目標設備對應的故障事件為該目標 設備失效，然后通過故障樹分析，得到如圖4所示的溫控系統的初始故障樹。
[0039] S150:根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備，根據基礎設備 中的可重構設備修改初始故障樹，得到重構故障樹。
[0040] 在其中一實施例中，參考圖5,步驟S150包括步驟S151至步驟S155。
[0041] S151:根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備。
[0042] 同一個初始故障樹中，可重構設備的數量可W有一個，也可能有多個。
[0043] S153:修改初始故障樹，將基礎設備中的可重構設備對應的故障事件修改為可重 構設備及重構過程故障事件。
[0044] 可重構設備及重構過程故障事件指在可重構設備對應的故障事件和可重構設備 重構過程失敗的事件同時滿足的情況下得到的故障事件，考慮了可重構系統的重構設計。 通過根據可重構設備及重構過程故障事件修改初始故障樹得到重構故障樹，重構故障樹可 W直觀地體現在考慮重構設計的情況下各故障事件之間的關聯關系、約束關系等。
[0045] Sl 55:在可重構設備及重構過程故障事件下，增加預設的重構口。
[0046] 預設的重構口表示采用重構設計的邏輯關系，可W預先定義重構口符號。例如，本 實施例中，定義的重構口符號為。Q，，，預設的重構口表示的邏輯關系為邏輯與。可W理 解，在其他的實施例中，重構口符號還可W采用其他圖形表示。
[0047] S157:在重構口的輸入端分別繪制可重構設備故障事件和重構路徑故障事件，作 為可重構設備及重構過程故障事件的輸入事件，得到重構故障樹。
[004引重構路徑故障事件即表示可重構設備的重構失敗事件。重構路徑故障事件與可重 構設備故障事件，作為引起可重構設備及重構過程故障事件的兩個故障原因事件，添加在 重構口的輸入端，可W直觀地表示出各個故障事件之間的關聯關系。
[0049] 例如，在上述溫控系統的可重構系統中，可重構設備為低溫福射器，得到如圖4所 示的初始故障樹后，修改可重構設備的設備故障事件描述，將原來的"低溫福射器失效"修 改為"低溫福射器及重構失效"。然后在"低溫福射器及重構失效"運一故障事件下增加預設 的重構口，在預設的重構口的輸入端，增加"低溫福射器失效"及"低溫福射器重構路徑失 效"，得到如圖6所示的重構故障樹。
[0050] S170:獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取基礎設 備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據重構故障樹、基礎 設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重構故障樹中頂 事件的發生概率。
[0051] 重構路徑是指可重構系統中的某一個可重構設備失效后，通過重構方式，使可重 構系統正常或者功能降級地完成該可重構設備預期功能所需的設備組合所構成的路徑。例 如，參考圖3,溫控系統的重構路徑為:低溫中間換熱器(起點）-離屯、累-切換閥-切換閥-溫 控閥-截止閥-中溫福射器-截止閥-切換閥-切換閥-低溫中間換熱器(與起點重合）。
[0052] 每一個基礎設備對應一個故障事件發生概率，相同基礎設備的故障事件發生概率 相同。通過根據重構故障樹的結構、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的 故障事件發生概率，計算頂事件的發生概率，可W得到頂事件出現的可能性大小。
[0化3] 在其中一實施例中，參考圖7,步驟S170包括步驟S171至步驟S177。
[0054] S171:獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑。
[0055] S173:獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概 率。
[0056] S175:根據重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重構路徑故障概率。
[0057] 重構路徑故障概率指重構路徑出現故障的概率，與重構路徑中各設備是否正常工 作有關。具體地，步驟S175根據重構路徑中的各設備之間的邏輯關系、W及各設備的故障事 件發生概率，計算重構路徑故障概率。
[005引S177:根據基礎設備中可重構設備的故障事件發生概率、重構路徑故障概率W及 預設的計算模型，計算可重構設備及重構過程故障事件的發生概率。
[0059]預設的計算模型用于計算可重構設備及重構過程故障事件的發生概率，具體可根 據可重構設備及重構過程故障事件的故障原因對應的故障事件之間的邏輯關系確定，為可 重構設備的故障事件發生概率與重構路徑故障概率的乘積，預設的計算模型為：
[0060 ] P (A載燃)=P (A繳)沖(Asb鑑樹)；
[0061] 其中，A表示可重構設備，PUiPI樹)表示可重構設備及重構過程故障事件的發生概 率，P(A繳)為可重構設備的故障事件發生概率，P(A聲輸5樹)為重構路徑故障概率。
[0062] S179:根據重構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率、可重構設備及重構過程故 障事件的發生概率，計算重構故障樹中頂事件的發生概率。
[0063] 具體地，步驟S179可W是根據故障樹的結構列出計算頂事件的發生概率的邏輯關 系式。例如，在上述溫控系統的可重構系統中，設備的故障事件對應為設備失效，離屯、累、低 溫中間換熱器、切換閥（共4個）、溫控閥（中溫溫控回路）、截止閥（中溫溫控回路）（共2個）的 失效概率均為5*1(T6,中溫福射器的失效概率為低溫福射器的失效概率是1*1(T4， 則：
[0064] P (低溫福射器誦鑑樹）=1- (1-5*1〇-6) 9* (1-1*10-6 )=4.6*10-己；
[0065] P(低溫福射器麵分= 1*10-4*4.6*10-日=4.6*10-9;
[0066] 其中，P(低溫福射器IP腳苗效)為重構路徑故障概率，P(低溫福射器HS樹)為可重構 設備及重構過程故障事件的發生概率。
[0067] 在計算得到P(低溫福射器as域)后，可按一般故障樹的計算方法得到頂事件的發 生概率。利用本發明計算得到的P(低溫福射器as域)遠低于不考慮重構設計計算得到的概 率。從而可W驗證采用重構設計，可重構系統的可靠性得到了有效的提高。
[0068] 在其中一實施例中，步驟S170之后，還包括步驟(al)和步驟(曰2)。
[0069] 步驟(al):根據基礎設備的故障事件發生概率，計算初始故障樹中頂事件的發生 概率。
[0070] 步驟(a2):根據重構故障樹中頂事件的發生概率和初始故障樹中頂事件的發生概 率，判定可重構設備對可重構系統的可靠性影響程度。
[0071] 通過在計算得到重構故障樹中頂事件的發生概率后，根據重構故障樹中頂事件的 發生概率和初始故障樹中頂事件的發生概率，判定可重構設備對可重構系統的可靠性影響 程度，從而可W解決可重構系統的可靠性分析的量化問題，找出可重構系統的薄弱環節。
[0072] 在其中一實施例中，步驟(a2)包括:計算重構故障樹中頂事件的發生概率與初始 故障樹中頂事件的發生概率的比值，將比值對應的百分比作為可重構設備對可重構系統的 可靠性影響率。可W理解，在其他實施例中，步驟(a2)也可W采用其他方式判定可靠性影響 程度，例如可W是比較初始故障樹中頂事件的發生概率和重構故障樹中頂事件的發生概率 的大小，然后根據比較的結果判定可靠性影響程度。
[0073] 上述可重構系統故障分析方法，獲取可重構系統的目標功能、完成目標功能的目 標設備，W及目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換可重構設備的重 構用設備，根據目標功能、目標設備、可重構設備及重構用設備之間的邏輯關系，繪制功能- 設備-重構關系表；W可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據功能-設備-重構關 系表查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制基礎設備對應的故障事件和頂事件 構成的初始故障樹;根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備，根據基礎 設備中的可重構設備修改初始故障樹，得到重構故障樹;獲取基礎設備中的可重構設備對 應的重構用設備及重構路徑，獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故 障事件發生概率，根據重構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的 故障事件發生概率，計算重構故障樹中頂事件的發生概率。該可重構系統故障分析方法通 過重構故障樹可W清楚直觀地表示考慮重構設計的狀況下各個故障事件之間的關聯關系， 同時計算得到可重構系統不希望發生的故障事件的發生概率從而實現對采用重構設計的 可重構系統進行故障分析，便于對可重構系統進行可靠性分析。
[0074] 將本發明的可重構系統故障分析方法應用于對復雜的具重構功能特點的航空電 子綜合系統、飛船與空間站對接系統、溫控系統等大型復雜系統進行可靠性和安全性建模 分析，解決重構設計的可靠性和安全性分析和量化計算問題。本發明將對重構設計技術的 應用，起到技術支撐的作用。
[0075] 參考圖8,本發明一實施例中的一種可重構系統故障分析裝置，包括信息獲取模塊 110、初始故障樹繪制模塊130、重構故障樹繪制模塊150和概率計算模塊170。
[0076] 信息獲取模塊110用于獲取可重構系統的目標功能、完成目標功能的目標設備，W 及目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換可重構設備的重構用設備， 根據目標功能、目標設備、可重構設備及重構用設備之間的邏輯關系，繪制功能-設備-重構 關系表。
[0077] 初始故障樹繪制模塊130用于W可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根 據功能-設備-重構關系表查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制基礎設備對應 的故障事件和頂事件構成的初始故障樹。
[0078] 重構故障樹繪制模塊150用于根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可 重構設備，根據基礎設備中的可重構設備修改初始故障樹，得到重構故障樹。
[0079] 概率計算模塊170用于獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路 徑，獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據重 構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算 重構故障樹中頂事件的發生概率。
[0080] 上述可重構系統故障分析裝置，信息獲取模塊110獲取可重構系統的目標功能、完 成目標功能的目標設備，W及目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換 可重構設備的重構用設備，根據目標功能、目標設備、可重構設備及重構用設備之間的邏輯 關系，繪制功能-設備-重構關系表;初始故障樹繪制模塊130W可重構系統不希望發生的故 障事件為頂事件，根據功能-設備-重構關系表查找與頂事件相關的目標設備作為基礎設 備，繪制基礎設備對應的故障事件和頂事件構成的初始故障樹;重構故障樹繪制模塊150根 據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備，根據基礎設備中的可重構設備 修改初始故障樹，得到重構故障樹;概率計算模塊170獲取基礎設備中的可重構設備對應的 重構用設備及重構路徑，獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障事 件發生概率，根據重構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設備的故障 事件發生概率，計算重構故障樹中頂事件的發生概率。該可重構系統故障分析裝置通過重 構故障樹可W清楚直觀地表示考慮重構設計的狀況下各個故障事件之間的關聯關系，同時 計算得到可重構系統不希望發生的故障事件的發生概率從而實現對采用重構設計的可重 構系統進行故障分析，便于對可重構系統進行可靠性分析。
[0081] 在其中一實施例中，參考圖9,重構故障樹繪制模塊150包括查找單元151、事件修 改單元153、重構口添加單元155和重構故障樹調整單元157。
[0082] 查找單元151用于根據功能-設備-重構關系表，查找基礎設備中的可重構設備。
[0083] 事件修改單元153用于修改初始故障樹，將基礎設備中的可重構設備對應的故障 事件修改為可重構設備及重構過程故障事件。
[0084] 重構口添加單元155用于在可重構設備及重構過程故障事件下，增加預設的重構 n。
[0085] 重構故障樹調整單元157用于在重構口的輸入端分別繪制可重構設備故障事件和 重構路徑故障事件，作為可重構設備及重構過程故障事件的輸入事件，得到重構故障樹。
[0086] 在其中一實施例中，參考圖10,概率計算模塊170包括設備及路徑獲取單元171、概 率獲取單元173、第一概率計算單175、第二概率計算單元177和第=概率計算單元179。
[0087] 設備及路徑獲取單元171用于獲取基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及 重構路徑。
[0088] 概率獲取單元173用于用于獲取基礎設備的故障事件發生概率和重構路徑中各設 備的故障事件發生概率。
[0089] 第一概率計算單元175用于根據重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重 構路徑故障概率。
[0090] 第二概率計算單元177用于根據基礎設備中可重構設備的故障事件發生概率、重 構路徑故障概率W及預設的計算模型，計算可重構設備及重構過程故障事件的發生概率。
[0091] 第=概率計算單元179用于根據重構故障樹、基礎設備的故障事件發生概率、可重 構設備及重構過程故障事件的發生概率，計算重構故障樹中頂事件的發生概率。
[0092] 在其中一實施例中，上述可重構系統故障分析裝置還包括還包括影響程度判定模 塊（圖未示），用于根據基礎設備的故障事件發生概率，計算初始故障樹中頂事件的發生概 率，根據重構故障樹中頂事件的發生概率和初始故障樹中頂事件的發生概率，判定可重構 設備對可重構系統的可靠性影響程度。通過判定可靠性影響程度，從而可W解決可重構系 統的可靠性分析的量化問題，找出可重構系統的薄弱環節。
[0093] 在其中一實施例中，影響程度判定模塊根據重構故障樹中頂事件的發生概率和初 始故障樹中頂事件的發生概率，判定可重構設備對可重構系統的可靠性影響程度，具體為： 計算重構故障樹中頂事件的發生概率與初始故障樹中頂事件的發生概率的比值，將比值對 應的百分比作為可重構設備對可重構系統的可靠性影響率。
[0094] W上所述實施例的各技術特征可W進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要運些技術特征的組合不存 在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0095] W上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發明構思的前提下，還可W做出若干變形和改進，運些都屬于本發明的保護 范圍。因此，本發明專利的保護范圍應W所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種可重構系統故障分析方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取可重構系統的目標功能、完成所述目標功能的目標設備，以及所述目標設備中發 生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換所述可重構設備的重構用設備，根據所述目 標功能、所述目標設備、所述可重構設備及所述重構用設備之間的邏輯關系，繪制功能-設 備-重構關系表； 以所述可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據所述功能-設備-重構關系表 查找與所述頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制所述基礎設備對應的故障事件和所 述頂事件構成的初始故障樹； 根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的可重構設備，根據所述基礎 設備中的可重構設備修改所述初始故障樹，得到重構故障樹； 獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取所述基礎設備 的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據所述重構故障 樹、所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計 算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率。2. 根據權利要求1所述的可重構系統故障分析方法，其特征在于，所述根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的可重構設備，根據所述可重構設備修改所述初始 故障樹，得到重構故障樹的步驟，包括： 根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的可重構設備； 修改所述初始故障樹，將所述基礎設備中的可重構設備對應的故障事件修改為可重構 設備及重構過程故障事件； 在所述可重構設備及重構過程故障事件下，增加預設的重構門； 在所述重構門的輸入端分別繪制可重構設備故障事件和重構路徑故障事件，作為所述 可重構設備及重構過程故障事件的輸入事件，得到所述重構故障樹。3. 根據權利要求2所述的可重構系統故障分析方法，其特征在于，所述獲取所述基礎設 備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取所述基礎設備的故障事件發生概率 和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故 障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算所述重構故障樹中所 述頂事件的發生概率的步驟，包括： 獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑； 獲取所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概 率； 根據所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重構路徑故障概率； 根據所述基礎設備中可重構設備的故障事件發生概率、所述重構路徑故障概率以及預 設的計算模型，計算所述可重構設備及重構過程故障事件的發生概率； 根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故障事件發生概率、所述可重構設備及重構過 程故障事件的發生概率，計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率。4. 根據權利要求1所述的可重構系統故障分析方法，其特征在于，所述獲取所述基礎設 備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路徑，獲取所述基礎設備的故障事件發生概率 和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故 障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算所述重構故障樹中所 述頂事件的發生概率的步驟之后，還包括： 根據所述基礎設備的故障事件發生概率，計算所述初始故障樹中所述頂事件的發生概 率； 根據所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率和所述初始故障樹中所述頂事件的發 生概率，判定所述可重構設備對所述可重構系統的可靠性影響程度。5. 根據權利要求4所述的可重構系統故障分析方法，其特征在于，所述根據所述重構故 障樹中所述頂事件的發生概率和所述初始故障樹中所述頂事件的發生概率，判定所述可重 構設備對所述可重構系統的可靠性影響程度的步驟，包括： 計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率與所述初始故障樹中所述頂事件的發 生概率的比值，將所述比值對應的百分比作為所述可重構設備對所述可重構系統的可靠性 影響率。6. -種可重構系統故障分析裝置，其特征在于，包括： 信息獲取模塊，用于獲取可重構系統的目標功能、完成所述目標功能的目標設備，以及 所述目標設備中發生故障時可被替換的可重構設備及其用于替換所述可重構設備的重構 用設備，根據所述目標功能、所述目標設備、所述可重構設備及所述重構用設備之間的邏輯 關系，繪制功能-設備-重構關系表； 初始故障樹繪制模塊，用于以所述可重構系統不希望發生的故障事件為頂事件，根據 所述功能-設備-重構關系表查找與所述頂事件相關的目標設備作為基礎設備，繪制所述基 礎設備對應的故障事件和所述頂事件構成的初始故障樹； 重構故障樹繪制模塊，用于根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的 可重構設備，根據所述基礎設備中的可重構設備修改所述初始故障樹，得到重構故障樹； 概率計算模塊，用于獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重構路 徑，獲取所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的故障事件發生概 率，根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備的 故障事件發生概率，計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率。7. 根據權利要求6所述的可重構系統故障分析裝置，其特征在于，所述重構故障樹繪制 豐吳塊包括： 查找單元，用于根據所述功能-設備-重構關系表，查找所述基礎設備中的可重構設備； 事件修改單元，用于修改所述初始故障樹，將所述基礎設備中的可重構設備對應的故 障事件修改為可重構設備及重構過程故障事件； 重構門添加單元，用于在所述可重構設備及重構過程故障事件下，增加預設的重構門； 重構故障樹調整單元，用于在所述重構門的輸入端分別繪制可重構設備故障事件和重 構路徑故障事件，作為所述可重構設備及重構過程故障事件的輸入事件，得到所述重構故 障樹。8. 根據權利要求7所述的可重構系統故障分析裝置，其特征在于，所述概率計算模塊包 括： 設備及路徑獲取單元，用于獲取所述基礎設備中的可重構設備對應的重構用設備及重 構路徑； 概率獲取單元，用于獲取所述基礎設備的故障事件發生概率和所述重構路徑中各設備 的故障事件發生概率； 第一概率計算單元，用于根據所述重構路徑中各設備的故障事件發生概率，計算重構 路徑故障概率； 第二概率計算單元，用于根據所述基礎設備中可重構設備的故障事件發生概率、所述 重構路徑故障概率以及預設的計算模型，計算所述可重構設備及重構過程故障事件的發生 概率； 第三概率計算單元，用于根據所述重構故障樹、所述基礎設備的故障事件發生概率、所 述可重構設備及重構過程故障事件的發生概率，計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生 概率。9. 根據權利要求6所述的可重構系統故障分析裝置，其特征在于，還包括影響程度判定 模塊，用于根據根據所述基礎設備的故障事件發生概率，計算所述初始故障樹中所述頂事 件的發生概率，根據所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率和所述初始故障樹中所述頂 事件的發生概率，判定所述可重構設備對所述可重構系統的可靠性影響程度。10. 根據權利要求9所述的可重構系統故障分析裝置，其特征在于，所述影響程度判定 模塊計算所述重構故障樹中所述頂事件的發生概率與所述初始故障樹中所述頂事件的發 生概率的比值，將所述比值對應的百分比作為所述可重構設備對所述可重構系統的可靠性 影響率。
【文檔編號】G06F11/20GK106021036SQ201610364442
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】黃進永, 潘勇, 黃智偉, 郭愛民, 張三娣
【申請人】工業和信息化部電子第五研究所