故障树分析中的割集序列集生成方法
1. 静态门和动态门的 SFS 转换
1.1 AND 门
对于具有 n 个输入的 AND 门,可以得到 n! 个顺序故障事件(SFE)。例如,若故障树的结构函数为 Ф = ABC,则它有 3! = 6 个 SFE,即:
[CSS = { (A→B→C)∪(B→A→C)∪(A→C→B)∪(C→A→B)∪(B→C→A)∪(C→B→A) }]
一般来说,故障树的割集序列集(CSS)有多个割集序列,通常用多个 SFE 的或结构表示,因此无需对 OR 门进行转换。此外,由于 k/n 门可以由 AND 门和 OR 门重构,所以也不考虑 k/n 门的 SFS 转换。由于 AND 门的 SFS 转换会生成大量 SFE,且 AND 门对其输入顺序没有限制,有时可以在 SFE 中保留 ∩ 并忽略 AND 门的分解,将包含 ∩ 的 CSS 称为 CSS 的简化形式。
1.2 PAND 门
PAND 门是 AND 门的扩展,其输入事件必须按特定顺序发生。例如,若 PAND 门有两个输入 A 和 B,当满足以下条件时,门输出为真:
- A 和 B 都已发生;
- A 在 B 之前发生。
若 A 或 B 未发生,或者 B 在 A 之前发生,则 PAND 门不触发。由于假设不存在共因故障,PAND 门的输出仅与输入的发生顺序有关。在 PAND 门的 SFS 转换中,根据输入的位置使用 SFS 连接它们。例如,若故障树的结构函数为 Ф = A PAND B PAND C,则其 CSS 为:
[CSS = { A→B→C }]