ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.01.2026
Просмотров: 284
Скачиваний: 0
5. Практическая часть
5.1.
Используя графический редактор дерева отказов (Fault Tree Editor) программного комплекса RiskSpectrum, построим дерево отказов для анализируемого события. Построение дерева отказов начинается с события высшего уровня X (Top Gate) – «Пролив жидкости». Затем с помощью логических элементов (Gates) «И» (AND), «ИЛИ» (OR) в состав дерева отказов вводятся события первого (T - «Отказ системы автоматического выключения электродвигателя»; V - «Оператор не отключил электродвигатель»), второго (R - «Оператор не пытался отключить электродвигатель»; S - «Оператор не смог отключить электродвигатель»), третьего (Q - «Отказ системы оповещения»; N - «Оператор не прореагировал на световой и звуковой сигналы»; P - «Отказ системы ручного выключения электродвигателя») и четвертого (М - «Отказ системы сигнализации») уровней. Построение дерева отказов заканчивается введением в его состав следующих базисных событий: А - «Отказ первого датчика»; B - «Отказ реле»; C - «Отказ второго датчика»; D - «Отказ звуковой сигнализации»; E - «Отказ световой сигнализации»; F - «Оператор не увидел сигнала световой сигнализации»; G - «Оператор не увидел сигнала световой сигнализации»; I - «Оператор не знал, как отключить электродвигатель»; K - «Отказ выключателя»; L - «Отказ цепи управления выключателем».
5.2. Выбираем типы моделей и параметры базисных событий, для чего выделяем каждое базисное событие щелчком левой клавиши мыши (ЛКМ), щелчком правой клавиши мыши (ПКМ) открываем контекстное меню данного события и выбираем пункт Edit event … (Редактировать событие). В окне Basic event: ID (Базисное событие: Идентификатор), которое появляется при выборе данного пункта контекстного меню, необходимо выбрать тип модели данного события. Тип модели выбирается из списка, который открывается при нажатии на кнопку со стрелкой в правой части окна Model (Модель). Окно Basic event: ID можно открыть также, выбирая пункты Tree >> Edit event … главного меню, строка которого расположена в верхней части экрана. После выбора модели необходимо задать параметры компонентов. Все модели имеют один или большее количество обязательных (Required) параметров и один или более необязательных (Optional) параметров.
Значения параметров модели устанавливаются в нижней части окна Basic event: ID. При установке нового значения параметра необходимо задать его имя в графе Parameter (Параметр). Значение существующего в базе данных параметра можно ввести автоматически по ссылке на его имя. Список существующих параметров открывается при нажатии на кнопку в правой части соответствующего поля. Параметры моделей обозначаются так:
q - вероятность отказа на требование;
λ (r) - интенсивность отказов;
f - частота;
μ (1/TR) - интенсивность восстановления;
TR - среднее время восстановление (MTTR);
TI - интервал между проверками;
TF - время до первой проверки;
TM - рассматриваемый промежуток времени (наработка).
В программном комплексе RiskSpectrum существуют следующие виды моделей компонентов:
а) Модель непрерывно контролируемого восстанавливаемого компонента (Monitored, repairable componen). Обязательными параметрами для данной модели являются λ, μ (r, TR), необязательным– q.
б) Модель периодически проверяемого компонента (Periodically tested component). Обязательными параметрами в данном случае являются λ, TI (r, TI), а необязательными - q, TR, TF
в) Модель с постоянным значением коэффициента неготовности (Component with fixed failure probability), которая использует постоянное значение коэффициента неготовности q, как единственный параметр.
г) Модель с ограниченным временем действия (Component with limited mission time). Обязательными параметрами для данной модели являются λ (r), TM, а необязательным – q.
д) Модель инициатора - события с постоянной частотой (Initiator - fixed frequency event).
е) Модель невосстанавливаемого компонента (Non-repairable component). Обязательными параметрами в этом случае являются λ (r), а необязательными – q.
Выберем для всех базисных событий модель с постоянным значением коэффициента неготовности, который в данном случае имеет смысл постоянной вероятности базисного события. Введем значения вероятностей базисных событий, которые использовались в расчетном задании:
5.3. Задаем вариант анализа в окне списка вариантов анализа FT Analysis Case, для открытия которого выделяем событие высшего уровня и выбираем пункты главного меню Analysis>> Analysis Case (Анализ >> Вариант анализа) или нажимаем клавишу F12. В нижней части данного окна выбираем пункты Yes (Да) в колонке Run (Пуск) для строк MCS Analysis Specification (Спецификация МПС-анализа) и Importance Analysis Specification (Спецификация анализа значимости). При необходимасти могут быть подготовлены к запуску и другие виды анализа выбором пунктов Yes (Да) в колонке Run (Пуск) для строк Uncertainty Analysis Specification (Спецификация анализа неопределенности) и Time-dep. Analysis Specification (Спецификация анализа временных зависимостей).
Спецификация для каждого вида анализа может быть выбрана по умолчанию или в соответствующих окнах, которые открываются двойным щелчком по полю с именем установки (Setup ID). Имя установки по умолчанию - DEFAULT. На главной странице (Main) окна спецификации для каждого вида анализа можно установить имя (ID) установки, ее описание (Description), тип вычислений (Calc. type), вид аппроксимации (Approx.) – аппроксимация первого (1. First order), второго (2. Second order) или третьего (3. Third order) порядка и другие пункты спецификации. Выбираем вид аппроксимации по умолчанию – аппроксимацию первого порядка (1. First order).
5.4. После выбора варианта анализа и пунктов спецификаций необходимо осуществить запуск анализа, выполнив одно из следующих действий:
а) Выбрать пункты Analysis >> Run… (Анализ >> Пуск) главного меню.
б) Нажать кнопку со стрелкой в нижнем правом углу Run Analysis (Запуск анализа), которая расположена на инструментальной панели (Toolbar).
После запуска анализа автоматически открывается окно инструментов анализа Risk Spectrum Analysis Tools (RSAT), вид которого показан на рис. 2. При успешном завершении анализа в области для сообщений (Message area) появляется надпись Analysis completed (Анализ завершен).
После завершения анализа необходимо закрыть окно инструментов анализа Risk Spectrum Analysis Tools (RSAT) и выбрать пункты главного меню Analysis >> View result. При этом открывается окно FT Result: ID, на страницах которого приведены результаты различных видов анализа. Страницы MSC (МПС) и Bas. ev. (Базисные события) показаны на рис. 3 и рис. 4 соответственно. Страница Chart (Диаграмма) служит для графического представления результатов анализа. Диаграммы для различных видов анализа выбираются в окне Curve Type (Тип кривой). Показаны диаграммы вклада МПС (MSC contribution), значимости базисных событий по Фусселю-Везели (Basic event FV), дробного вклада базисных событий (Basic event FC), фактора уменьшения риска (Basic event RDF), фактора увеличения риска (Basic event RIF) и чувствительности (Basic event Sens.) для базисных событий. Для записи результатов анализа в текстовый или графический файл необходимо открыть нужную страницу в окне FT Result: ID и выбрать пункты главного меню File >> Save Result As Text File (Файл >> Записать результат как текстовый файл).
5.5. Закроем окно результатов анализа FT Result: ID, двойным щелчком по полю с именем установки (Setup ID) в строке MCS Analysis Specification откроем окно MCS Analysis Specification: ID, на главной странице (Main) которого выберем аппроксимацию (Approx.) второго порядка (2. Second order). Далее, осуществим запуск анализа, получим и сохраним его результаты его результаты, выполнив действия, описанные в пункте 4.4.
5.6. Повторим пункт 4.5, выбрав аппроксимацию третьего порядка (3. Third order).
6. Выводы
6.1. В результате качественного анализа дерева отказов события «Пролив жидкости» установлено, что полная совокупность МПС содержит 12 сочетаний, в том числе, двойные - AC, AI, AK, AL, BC, BI, BK, BL и тройные - ADE, AFG, BDE, BFG. Это подтверждается результатами МПС-анализа данного события, проведенного с помощью программного комплекса Risk Spectrum, представленными на рис. 3. При разработке мер по предотвращению анализируемого события необходимо минимизировать вероятности одновременного появления базисных событий, входящих в каждое МПС.