基于故障樹的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析方法研究與軟件研制.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，公共安全越來越受到政府、社會及廣大市民的關(guān)注。地鐵作為城市軌道交通的重要命脈，其安全穩(wěn)定運行也就顯得尤為重要。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是整個地鐵系統(tǒng)可靠安全運行的重要保障，因此，研究適合于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性評估方法、對系統(tǒng)進行可靠性分析具有重要的理論與應用價值，這將有助于指導地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、維護，并為系統(tǒng)的進一步完善奠定基礎(chǔ)。 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個大型的地理上分散的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)

2、，它幾乎監(jiān)控了地鐵中所有的專業(yè)設(shè)備，通過對子系統(tǒng)進行高度集成或互連，集中管理監(jiān)控系統(tǒng)運行情況，實現(xiàn)資源共享、信息互通，支持地鐵現(xiàn)代化運營管理。要對系統(tǒng)進行可靠性分析，必須對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能有清楚的了解，本文首先對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)架及系統(tǒng)構(gòu)成作了大量的調(diào)研學習。在對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)功能等方面進行分析的基礎(chǔ)上，比較嘗試了四種不同可靠性分析法后，最終提出采用故障樹分析法對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行可靠性分析。 采用故障樹

3、分析法對系統(tǒng)進行可靠性分析，定量可求出系統(tǒng)失效概率、系統(tǒng)設(shè)備/子系統(tǒng)對系統(tǒng)失效的貢獻率；定性可獲取系統(tǒng)失效的所有失效組合和保持系統(tǒng)正常運行的所有有效途徑。文中采用二元決策圖(BDD)算法對故障樹進行求解，首先采用模塊搜索法將繁雜故障樹劃分為多個簡單子樹，然后將各個子樹逐一通過ite結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為BDD結(jié)構(gòu)，獲取各子樹分析結(jié)果，最終將結(jié)果綜合以實現(xiàn)對整個故障樹的分析。 為了使用戶能夠快速方便的對系統(tǒng)進行可靠性分析，對設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)進

4、行有效管理，文中設(shè)計研制了“地鐵綜合自動化系統(tǒng)可靠性分析及數(shù)據(jù)管理軟件”雛形，軟件集成BDD算法，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)計算機輔助故障樹建模功能，系統(tǒng)自動可靠性分析功能，系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理功能。用戶可以通過本軟件建立任何系統(tǒng)的故障樹模型，利用軟件分析功能輕松獲取分析結(jié)果，使用戶避免了繁瑣的計算。最后文中以車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性定性分析和中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性定量分析為例，驗證采用故障樹分析方法可以對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行可靠性分析以及本軟件的可