| 事件及其符号： | 在故障树分析中各种故障状态或不正常情况皆称故障事件,各种完好状态或正常情况皆称成功事件。两者均可简称为事件。 |
| 底事件： | 底事件是故障树中仅导致其它事件的原因事件。它位于所讨论的故障树底端,总是某个逻辑门的输入事件而不是输出事件。底事件分为基本事件与未探明事件。 |
| 基本事件： | 基本事件是在特定的故障树分析中无须探明其发生原因的底事件。其图形符号见
|
| 未探明事件： | 未探明事件是原则上应进一步探明其原因但暂时不必或者不能探明其原因的底事件,其图形符号见图3.2。
|
| 结果事件： | |
| 顶事件： | 顶事件是故障树分析中所关心的最后结果事件。它位于故障树的顶端,总是所讨论故障树中逻辑门的输出事件而不是输入事件。 |
| 中间事件： | 中间事件是位于底事件和顶事件之间的结果事件。它既是某个逻辑门的输出事件,同时又是别的逻辑门的输入事件。 |
| 特殊事件： | 特殊事件指在故障树分析中需用特殊符号表明其特殊性或引起注意的事件。 |
| 开关事件： | 已经发生或者必将要发生的特殊事件,其图形符号见图3.4,示例见图3.1 6。
|
| 条件事件： | 条件事件是描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件,其图形符号见图3.5。
为区分人的失误事件和其它故障事件,可采用虚线表示的失误事件。示例见图3.1 6。 |
| 逻辑门及其符号： | 在故障树分析中逻辑门只描述事件间的因果关系。与门、或门和非门是三个基本门,其他的逻辑门为特殊门。 |
| 与门： | 与门表示仅当所有输入事件发生时,输出事件才发生。其图形符号见图3.6。
|
| 或门： | |
| 非门： | 非门表示输出事件是输入事件的逆事件。其图形符号见图3.8。
|
| 顺序与门： | 顺序与门表示仅当输入事件按规定的顺序发生时,输出事件才发生。其图形符号如图3.9,示例见图3.1 0。
|
| 表决门： | 表决门表示仅当n个输入事件中有r个或r个以上的事件发生时,输出事件才发生(1≤r≤n)。其图形符号见图3.11,示例见图3.18。或门和与门都是表决门的特例,或门是r=1的表决门,与门是r=n的表决门。
|
| 异或门： | 异或门表示仅当单个输入事件发生时,输出事件才发生。其图形符号见图3.1 2,示例见图3.1 3 。
|
| 禁门： | 禁门表示仅当禁门打开条件事件发生时,输入事件的发生方导致输出事件的发生。其图形符号见图3.1 4。
|
| 相同转移符号： | 图3.1 5是一对相同转移符号,用以指明子树的位置。图3.1 5(a)符号表示“下面转到以字母数字为代号所指的子树去”。图3.1 5(b)符号表示“由具有相同字母数字的符号处转到这里来”。
开关事件符号及相同转移符号示例:造船工人高空作业坠落死亡事故分析(图3.16)。 |
| 相似转移符号： | 图3.1 7是一对相似转移符号,用以指明相似子树的位置。图3.1 7(a)符号表示“下面转到以字母数字为代号所指结构相似而事件标号不同的子树去”,不同的事件标号在三角形旁注明。图3.1 7(b)符号表示“相似转移符号所指子树与此处子树相似但事件标号不同”。 表决门及相似转移符号示例:对某型号飞机不能正常飞行的分析。已知该机三台发动机中若有二台发生故障时便不能正常飞行(图3.1 8)。 IEC 1 025推荐故障树符号表见附录C(参考件)。 |
| 故障树： | 故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图,它用前述的事件符号、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。逻辑门的输入事件是输出事件的“因”,逻辑门的输出事件是输入事件的“果”。 |
| 两状态故障树： | 如果故障树的底事件描述一种状态,而其逆事件也只描述一种状态,则称为两状态故障树。 |
| 多状态故障树： | 如果故障树的底事件描述一种状态,而其逆事件包含两种或两种以上互不相容的状态,并且在故障树中出现上述的两种或两种以上状态的底事件,则称为多状态故障树。 |
| 规范化故障树： | 将画好的故障树中各种特殊事件与特殊门进行转换或删减,变成仅含有底事件、结果事件以及“与”、“或”、“非”三种逻辑门的故障树,这种故障树称为规范化故障树。
|
| 结构函数： | y为描述顶事件状态的布尔变量,故障树的结构函数定义为:
其中n为故障树底事件的数目,x1,x 2,…xn为描述底事件状态的布尔变量,即
|
| 关联性： | 对状态变量xi,若存在(x1,x 2,…,xi-1,xi+1,…,xn),使得则称底事件状态变量x i与结构函数中(x,,x 2,…,xn)是关联的,或称第i个底事件与顶事件是关联的。 与顶事件不关联的底事件对顶事件是否发生不起任何作用,这样的底事件在分析中可以删去。 |
| 单调性： | 
|
| 单调故障树： | 结构函数具有单调性的故障树称为单调故障树。 仅含故障事件,以及与门、或门的故障树是单调故障树。 单调故障树的示例:某工厂金属屑伤眼事故分析(图3.1 9)。 |
| 单调故障树： | 结构函数不具有单调性的故障树称为非单调故障树。 非单调故障树的示例:化工厂传输液溢出贮液箱事故分析(图3.20和图3.2 1)。 若假定: a.输入只有正常、过量两状态; b.阀门不会失效; c.探测器的故障只有一种:报低; d.控制器的故障只有一种:无反应,则传输液溢出事故有图3.2 1的两状态非单调故障树。在图3.2 1的故障树中,“液位探测器报低”这一故障事件(X2)出现时,如果“阀门控制器故障”这一故障事件X3不出现(即X3出现),则液体累积过量Ⅲ”这一中间事件出现,导致液体溢出,顶事件发生。而如果X2出现时X3也出现(X3不出现),即液位探测器报低时阀门控制器也发生故障,则顶事件反而不发生。此时故障树结构函数是非单调的,所以这是一棵非单调故障树。 |
| 单调关联故障树： | 若故障树的结构函数是单调的,且所有底事件都与故障树的顶事件关联,则称该故障树为单调关联故障树。
|
| 非单调关联故障树： | 不是单调关联的故障树称为非单调关联故障树。 与顶事件不关联的底事件在分析中可以删去,因此非单调关联故障树通常是指非单调故障树,即故障树的结构函数不单调。 |
| 模块： | 对于已经规范化和简化(见5.2条)的两状态故障树,模块是至少有两个底事件,但不是所有底事件的集合。集合中的这些底事件向上可到达同一个逻辑门,并且必须通过此门才能到达顶事件。故障树的所有其它底事件向上均不能到达该逻辑门。 |
| 最大模块： | 经规范化和简化的故障树的最大模块是该故障树的一个模块,且没有其它模块包含它。 |
| 模块子树： | 故障树的模块连同向上可到的同一逻辑门和全部中间逻辑门和事件构成一株较小的故障树,称为原故障树的一个模块子树。 |
| 割集： | 割集是单调故障树的若干底事件的集合,如果这些底事件都发生将导致顶事件发生。 |
| 最小割集： | 最小割集是底事件的数目不能再减少的割集,即在该最小割集中任意去掉一个底事件之后,剩下的底事件集合就不是割集。一个最小割集代表引起故障树顶事件发生的一种故障模式。 |
| 故障概率函数： | 在故障树所有底事件互相独立的条件下,顶事件发生的概率Q是底事件发生概率q1,q 2,,qn的一个函数,记为
|
| 重要度： | 故障树中的底事件并非同等重要的。若能对故障树中每个底事件的重要性程度给予定量的描述,对系统设计和故障分析都是很有价值的。几个常用的底事件的重要度定义如下。 |
| 底事件结构重要度： | 第i个底事件的结构重要度为:
|
| 底事件概率重要度： | 在故障树所有底事件互相独立的条件下,第i个底事件的概率重要度为
|
| 底事件的相对概率重要度： | 在故障树所有底事件互相独立的条件下,第i个底事件的相对概率重要度为
第i个底事件的相对概率重要度表示,第i个底事件发生概率微小的相对变化而导致顶事件发生概率的相对变化率。 |
| 底事件的相关割集重要度： | 若X1,X2,…,Xn是故障树的所有底事件,C,,C2,…,C是由底事件组成的故障树的所有最小割集,其中包含第i个底事件的最小割集为C 1(i),C2(i),…,Cri(i),记
以上∑和Π分别表示集合(事件)运算的并和交。当故障树所有底事件相互独立的条件下,Qi是底事件发生概率q1,q 2,…,qn的函数
第i个底事件的相关割集重要度表示:包含第i个底事件的所有故障模式中至少有一个发生的概率与顶事件发生的概率之比。 |