一种核电厂仪控系统可靠性分析系统的制作方法

本发明涉及核电，尤其涉及一种核电厂仪控系统可靠性分析系统。

背景技术：

1、核电厂仪控系统的可靠性分析是保证核电厂仪控系统可靠性水平的重要手段。核电厂仪控系统的常用可靠性分析方法有故障模式与影响分析、故障树分析及可靠性框图分析等。但是，在工程中，核电厂仪控系统的可靠性分析存在以下问题：故障模式与影响分析、故障树分析及可靠性框图分析等分析没有在一致的可靠性数据和基础模型的基础上进行，分析范围与颗粒度不一致；核电厂仪控系统可靠性分析过程中没有充分复用已有的基本模型和基础可靠性数据，导致核电厂仪控系统可靠性建模的效率不高，进一步降低了可靠性分析效率。

2、专利cn114218775公开了一种故障传播模型下复杂系统任务可靠性试验用例设计方法，包括：基于altarica系统故障传播模型，收集并确认系统任务可靠性要求和模型，确定任务可靠性试验的故障模式最低层次；通过对altarica系统故障传播模型中包含的冗余设计特征的检索，从而确定系统的故障检测与重构层级；确定任务可靠性试验注入的故障模式及组合，即通过在altarica故障传播模型设置仿真观测点，并实施状态机仿真，输出严重故障模式组合；确定各严重故障模式的试验样本数量；按照故障模式的失效率高低和对任务的影响程度，将各严重故障模式划分为不同风险等级，在给定最大试验样本量约束和各风险等级样本数量的条件下，合理分配各故障模式的样本量；选定各严重故障模式的试验样本及判据；生成任务可靠性试验测试用例。专利cn114743703公开了一种核电站机组的可靠性分析方法，包括：获取核电站机组的故障树模型；获取故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；在核电设备发生失效时，根据核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对故障树模型进行逐层计算，得到核电站机组的发电可靠性指标。但是，上述方法的分析范围与颗粒度不一致，将导致核电厂仪控系统可靠性建模的效率不高，进而造成了可靠性分析效率较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种核电厂仪控系统可靠性分析系统，使得核电厂仪控系统的可靠性分析具有一致的分析范围和颗粒度，并提高可靠性分析的规范性和效率。

3、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了核电厂仪控系统可靠性分析系统，包括：故障传播模型单元、故障树分析单元、可靠性框图分析单元、故障模式库以及失效模型库，

4、故障传播模型单元用于基于失效模型库构建核电厂仪控系统的第一故障传播模型，并根据第一故障传播模型构建核电厂仪控系统的故障树模型和核电厂仪控系统的可靠性框图，以及根据第一故障传播模型进行故障模式与影响分析，以生成故障模式与影响分析表；

5、故障树分析单元用于根据第一故障传播模型单元构建的故障树模型进行可靠性分析；

6、可靠性框图分析单元用于根据第一故障传播模型单元构建的可靠性框图进行可靠性分析；

7、其中，失效模型库用于存储核电厂仪控系统中部件的故障模式对应的失效模型，故障模式存储在故障模式库中。

8、可选的，可靠性分析系统还包括故障模式与影响分析单元，故障模式与影响分析单元用于对故障模式与影响分析表进行检查。

9、可选的，可靠性分析系统还包括故障传播模型库，故障传播模型单元还用于：

10、根据失效模型库构建核电厂仪控系统的部件的故障传播子模型；

11、将故障传播子模型存储到故障传播模型库；

12、根据核电厂仪控系统中仪控功能的功能流，对故障传播子模型进行连接，以构建第二故障传播模型。

13、可选的，可靠性分析系统还包括故障模式库建立单元，

14、故障模式库建立单元，用于获取核电厂仪控系统中部件失效的局部影响和故障检测方法，并根据局部影响和故障检测方法对核电厂仪控系统中部件的故障模式进行整理和分类，以建立故障模式库。

15、可选的，可靠性分析系统还包括失效模型库建立单元，

16、失效模型库建立单元，用于根据核电厂仪控系统中部件的故障模式配置可靠性定量分析数学模型，以建立失效模型库。

17、可选的，故障传播模型单元，具体用于：

18、获取故障事件并根据故障事件确定故障传播模型对应的模块端口值，故障传播模型为第一故障传播模型或第二故障传播模型；

19、根据模块端口值确定故障树模型的顶事件；

20、基于故障传播模型，确定以顶事件为根节点的断言表达式；

21、根据断言表达式之间的输入和输出关系构建故障树模型。

22、可选的，故障传播模型单元，具体还用于：

23、将各个断言表达式转换为故障子树；

24、根据断言表达式之间的输入和输出关系，连接故障子树。

25、可选的，故障传播模型单元，具体用于：

26、获取故障传播模型的根节点的第一输出端口值，并根据第一输出端口值确定根节点的第一故障模式和第一影响，故障传播模型为第一故障传播模型或第二故障传播模型；

27、获取故障传播模型的中间层节点的第二输出端口和中间层节点的父节点的第一断言公式，并根据第二输出端口值和第一断言公式确定中间层节点的第二故障模式和第二影响；

28、获取故障传播模型的叶子节点的故障状态和第二断言公式，以及叶子节点的父节点的第三断言公式，并根据故障状态、第二断言公式和第三断言公式确定叶子节点的第三故障模式和第三影响，故障传播模型的底模块与叶子节点一一对应。

29、可选的，故障传播模型单元，具体用于：

30、根据第二输出端口值确定中间层节点的第二故障模式和第二故障模式的局部影响；

31、根据第一断言公式，判断第二故障模式是否影响中间层节点的父节点的第三输出端口值；

32、如果第二故障模式影响第三输出端口值，则判断中间层节点的父节点是否为根节点；

33、如果中间层节点的父节点为根节点，则将第三输出端口值确定为第二故障模式的最终影响。

34、可选的，故障传播模型单元，具体还用于：

35、如果中间层节点的父节点不为根节点，则将第三输出端口值确定为第二故障模式的上一层影响；

36、根据第二故障模式确定根节点的第四输出端口值，并将第四输出端口值确定为第二故障模式的最终影响。

37、可选的，故障传播模型单元，具体用于：

38、将故障状态确定为第三故障模式；

39、根据第三故障模式和第二断言公式确定第三故障模式的局部影响；

40、根据第三断言公式，判断第三故障模式是否影响叶子节点的父节点的第五输出端口值；

41、如果第三故障模式影响第五输出端口值，则判断叶子节点的父节点是否为根节点；

42、如果叶子节点的父节点为根节点，则将第五输出端口值确定为第三故障模式的最终影响。

43、可选的，故障传播模型单元，具体还用于：

44、如果叶子节点的父节点不为根节点，则将第五输出端口值确定为第三故障模式的上一层影响；

45、根据第三故障模式确定根节点的第六输出端口值，并将第六输出端口值确定为第三故障模式的最终影响。

46、应用本技术上述实施例中的技术方案，实现了如下技术效果：

47、1.该分析系统能够基于一致的可靠性数据快速建立多层次、多输入、多输出的故障传播模型，并基于一致的故障传播模型构建核电厂仪控系统的故障树模型和可靠性框图，使得核电厂仪控系统的可靠性分析具有一致的分析范围和颗粒度，提高了可靠性分析的规范性。

48、2.该分析系统能够充分复用已有的失效模型库和故障模式库，提高了可靠性建模和分析效率。

49、3.该分析系统能够基于具有一致分析范围和颗粒度的故障传播模型、故障树模型和可靠性框图进行可靠性分析，提高了可靠性分析的准确性和一致性。

50、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。