系統可靠性分析方法

⑴ 簡述和分析可靠性的定義

可靠性：產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。可靠性的概率度量叫可靠度[1] 。
壽命是指產品使用的持續期。以「壽命單位」度量。在規定的條件下和在規定的時間內，產品故障的總數與壽命單位總數之比稱為「故障率」。故障率是可靠性基本參數，其倒數為平均故障間隔時間(MTBF)[1] 。
可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用於描述產品的設計和製造的可靠性水平，使用可靠性綜合考慮了產品設計、製造、安裝環境、維修策略和修理等因素。從設計的角度出發，把可靠性分為基本可靠性和任務可靠性，前者考慮包括與維修和供應有關的可靠性，用平均故障間隔時間(MTBF)表示；後者僅考慮造成任務失敗的故障影響，用任務可靠度(MR)和致命性故障間隔任務時間(MTBCF)表示。對多數企業主要關心產品的固有可靠性和基本可靠性。對可修產品用平均故障間隔時間表示，對不可修產品用平均失效率表示，對一次性使用產品用平均壽命表示[1] 。
對產品而言，可靠度越高就越好。可靠度高的產品，可以長時間正常工作（這正是所有消費者需要得到的）；從專業術語上來說，就是產品的可靠度越高，產品可以無故障工作的時間就越長。
可靠度分析即求出各系統的運作機率的學問，例如機具的可靠度，將影響整個生產製造的流程規劃及控制。此外，可靠度的討論，也往往離不開系統的可用度(Availability)及維修度(Maintainability)。一般談到可靠度，多是指產品的可靠程度，顧名思義，也就是將產品的好壞特別以可靠度的方法表達出來，這種定義方式對於現今許多高單價及講求售後服務的產品而言，顯得十分重要。
分類
可靠度一般可分成兩個層次，首先是所謂組件可靠度(Reliability of component)。也就是將產品拆解成若干不同的零件或組件，先就這些組件的可靠度進行研究，然後再探討整個系統、整個產品的整體可靠度，也就是系統可靠度(Reliability of system)。組件可靠度分析的方法，其實就是統計分析，至於系統可靠度分析，較為復雜，可採行的方法也較多，
①按重要程度分配可靠度。
②按復雜程度分配可靠度。
③按技術水平、任務情況等的綜合指標分配可靠度。
④按相對故障率分配可靠度。
各部分有了明確的可靠性指標後，根據不同計算準則，進行零件的設計計算。主要的計算方法為：根據載荷和強度的分布計算可靠度或所需尺寸；根據載荷和壽命的分布計算可靠度或安全壽命；求出可靠度與安全系數間的定量關系，沿用常規設計方法計算所需尺寸或驗算安全系數。與可靠性設計有關的載荷、強度、尺寸和壽命等數據都是隨機變數，必須用概率統計方法進行處理。
數學表達式
可靠度函數可用關於時間 t 的函數表示，可表示為
R（t)=P(T>t)
其中，t 為規定的時間，T表示產品的壽命。
由可靠度的定義可知，R(t)描述了產品在（0，t）時間內完好的概率，且R(0)=1，R（+∞)=0。
可靠度工程
可靠度工程是結合管理與工程技術的一種科學，它牽涉到的工程技術主要有三方面：電子(機)工程、機械工程、及材料工程。高精密的科技產品，鮮有不與此三者有關者。惟可靠度本質上是將統計方法應用在各專業領域上的一種品保技術，並將可靠度實際設計進入產品中，方能確保產品品質。
可靠度試驗
測試產品可靠度指標的試驗就是可靠度試驗。可靠度試驗有環境試驗、機械應力試驗、耐氣候測試試驗、功能試驗、EMC及安規試驗等。
可靠性工程的發展
萌芽階段：二次世界大戰期間，德國在研製V1火箭中提出了系統可靠性的基本理論，據此V1火箭的可靠度達到75%。在朝鮮戰爭時期，美國60%的機載電子設備運到遠東後不能使用，50%的電子設備在儲存期間就失效。美國海軍有16、7萬台電子設備，每年需更換100萬個電子元件，其中電子管的更換率比其他元件高5倍。1943年美國成立了「電子管研究委員會，專門研究電子管的可靠性問題。1949年美國無線電工程師學會成立了可靠性技術組——第一個可靠性專業學術組織誕生了[1] 。
可靠性工程創建階段：20世紀50年代美國在朝鮮戰爭中發現，不可靠的電子設備影響戰爭的進行，而且需要大量的維修費用，每年的維修費是設備采購費用的2倍！軍方和製造公司及學術界都捲入了可靠性的研究工作。1950年12月美國成立了「電子設備可靠性專門委員會」，到1952年3月便提出了有深遠影響的建議[1] ：
可靠性工程全面發展階段：20世紀60年代，隨著航空航天工業的迅速發展，可靠性設計和試驗方法被接受和應用於航空電子系統中，可靠性工程得到迅速發展[1] 。主要表現在：
改善可靠性管理，建立了可靠性研究中心，美國於1965年頒發了《系統與設備的可靠性大綱要求》，可靠性工程活動與傳統的設計、研製和生產相結合，獲得了較好的效益。羅姆航空發展中心組建了可靠性分析中心，從事與電子設備有關的電子與機電、機械件及電子系統的可靠性研究，包括可靠性預計、可靠性分配、可靠性試驗、可靠性物理、可靠性數據採集、分析等[1] 。

⑵ 軟體可靠性的相關分析

軟體可靠性與硬體可靠性之間主要存在以下區別:
1.最明顯的是硬體有老化損耗現象，硬體失效是物理故障，是器件物理變化的必然結果，有浴盆曲線現象；軟體不發生變化，沒有磨損現象，有陳舊落後的問題，沒有浴盆曲線現象。
2.硬體可靠性的決定因素是時間，受設計、生產、運用的所有過程影響，軟體可靠性的決定因素是與輸入數據有關的軟體差錯，是輸入數據和程序內部狀態的函數，更多地決定於人。
3.硬體的糾錯維護可通過修復或更換失效的系統重新恢復功能，軟體只有通過重設計。
4.對硬體可採用預防性維護技術預防故障，採用斷開失效部件的辦法診斷故障，而軟體則不能採用這些技術。
5.事先估計可靠性測試和可靠性的逐步增長等技術對軟體和硬體有不同的意義。
6.為提高硬體可靠性可採用冗餘技術，而同一軟體的冗餘不能提高可靠性。
7.硬體可靠性檢驗方法已建立，並已標准化且有一整套完整的理論，而軟體可靠性驗證方法仍未建立，更沒有完整的理論體系。
8.硬體可靠性已有成熟的產品市場，而軟體產品市場還很新。
9.軟體錯誤是永恆的，可重現的，而一些瞬間的硬體錯誤可能會被誤認為是軟體錯誤。
總的說來，軟體可靠性比硬體可靠性更難保證，即使是美國宇航局的軟體系統，其可靠性仍比硬體可靠性低一個數量級。

⑶ 怎樣提高系統工作的可靠性

想要提高系統工作的可靠性，就一定要讓系統產生一個閉環控制，讓人成為一個最高的一個控制環節。

⑷ 可靠性分析的介紹

可靠性分析是用概率統計方法對電力系統保證按規定的電能質量標准連續供電能力進行定量分析或評估。

⑸ 可靠性分析的詳細內容

用概率統計方法對電力系統保證按規定的電能質量標准連續供電能力進行定量分析或評估。電力系統可靠性是指該系統按規定的電能質量保證向用戶連續供電的概率。分析研究電力系統可靠性的目的在於,從電力系統各個環節和側面研究使系統喪失正常功能的因素，提出定量的評價准則，尋求提高電力系統可靠性的途徑和方法。提高電力系統可靠性的根本對策在於整個系統（包括發電、輸電、變電、配電各個環節）的正確規劃與設計，保證合理的冗餘度；精心的運行、操作與維護，減少發生故障的可能性，以求盡可能地提高設備的可用率。研究分析電力系統可靠性有助於提高系統的安全運行水平，促進可靠性管理，求得管理目標定量化、綜合化和規律化，有利於提高電力系統的經濟效益。1990年中國大陸的發電量為6105億千瓦時。若能提高發電設備的可靠性，使這些設備的可用率提高1%,就可多發電61億千瓦時。
簡史可靠性理論源於20世紀50年代。1956年，穆爾和C.E.香農研究了可靠性系統和冗餘理論，奠定了可靠性理論的基礎。把可靠性理論運用到電力工業則始於60年代末。當時，由於電力系統規模擴大,聯網增多,單機容量越來越大，系統安全可靠的問題日益突出。加之在60年代，美、英、日本等國相繼發生多起大停電事故，造成極大的經濟損失，促使各國都高度重視電力系統的可靠性問題。1968年美國成立了全國電力可靠性協會。以後，蘇、英、法、日等國相繼成立了專門機構，擬訂可靠性准則，陸續建立電力設備可靠性資料庫。中國於1985 年1月由水利電力部頒布了《發電設備可靠性、可用率統計評價辦法》和《配電系統供電可靠性統計暫行規則》，同年成立中國電力可靠性管理中心，並初步建立起發電設備可靠性數據管理系統和配電系統可靠性數據管理系統，定期發布可靠性信息。
研究內容和方法電力系統可靠性研究的主要內容包括發電容量可靠性估計；互聯系統可靠性估計；發電和輸電組合系統可靠性估計；配電系統可靠性估計；發電廠、變電所主接線可靠性估計及繼電保護可靠性估計等。建立基本設備的可靠性資料庫也是研究的重要內容。
分析方法有解析法和模擬法兩類。解析法的特點是，首先建立電力系統可靠性數學模型，並通過數值計算求解。在給定的簡化假設條件下,一般可得到正確結果,因此應用很廣泛。但解法有時過於復雜。模擬法是把系統分成許多元素，這些元素的特性可通過概率分布加以預測，然後將這些元素特性組合起來確定系統的可靠性。模擬法分析比較靈活，但結果不夠精確。
發電容量可靠性估計發電容量可靠性估計的任務是在不考慮輸電系統可靠性約束的條件下，研究電力系統容量的逾度。當電力系統的可用發電容量大於負荷容量，電力系統容量是充裕的；當電力系統的可用發電容量小於負荷容量，電力系統將發生電力不足。發電容量可靠性估計廣泛應用於電力系統規劃及運行管理。進行這種估計主要分3步:建立機組停運容量概率模型；建立負荷的概率模型；合並機組停運容量概率模型與負荷概率模型，得到電力系統容量適應性模型，求出系統的可靠性指標。表示發電容量可靠性的指標有電力不足概率、電能不足期望值、停電頻率和持續時間。發電容量可靠性估計的方法主要有電力不足概率法、電能不足期望值法、頻率和持續時間法。
互聯系統可靠性估計互聯系統指用具有一定輸送能力的輸電線把兩個或多個彼此獨立的發電系統聯系起來的系統。研究互聯電力系統可靠性的任務是計算互聯系統的可靠性指標；研究合理的互聯結構；研究合理的互聯方針及提高互聯效益的措施。
研究互聯系統的主要方法有4種：①LOLP法,這是一種常用方法，它包括二維概率陣列法和支援容量概率法；②網路流法；③頻率期間法；④模擬法。
發電和輸電組合系統可靠性估計發電廠以及把這些電廠發出的電能送到主要負荷點的輸電系統的總和稱為發電和輸電組合系統，其可靠性受發電系統及輸電系統兩方面的制約。它要求估計主要負荷點的可靠性指標，因此既要考慮輸電線的正常限制和臨時性限制，還要考慮輸電系統的某一部分受擾動而擴展為大范圍的系統故障。組合系統的可靠性包括兩個內容：逾度和安全性。逾度按靜態或事故後停運狀況分析，一是分析電源的可用容量是否滿足負荷需要；二是分析輸電線是否能在發熱容限內承載負荷，某些中樞點電壓波動是否超限。安全性指分析系統是否能保持穩定，是否會產生過負荷連鎖反應和電壓崩潰。逾度不足可能引起局部電力不足，須對用戶削減電力供應或削減電量供應。安全性不足將導致停電的蔓延或整個系統解列。在組合系統的逾度評估中，主要有事故枚舉法和蒙特卡羅法。前者屬於解析法，其中網路法用得最廣。它的基本思想是用線性網路流作為模型，並利用圖論演算法尋找網路的臨界最小割集，以此把系統的故障狀態分離出來，再通過計算與臨界最小割集有關的各種事件的概率組合，求出系統的故障概率。蒙特卡羅法可用以詳細模擬事故前的條件，發電和輸電停運以及運行中的實際問題。描述系統運行狀態的參數，如負荷、發電元件和輸電元件的狀態，均服從一定的概率分布。計算時按參數的概率分布用隨機抽樣來選擇參數。對選定的運行狀態進行試驗時可以根據一種或多種准則判斷選定的運行狀態是否為故障。模擬法的主要優點是，把電力系統狀態的綜合統計數據引進計算，它對計算一段時間的可靠性較合適。它的缺點是費時且誤差較大。
配電系統的可靠性估計配電系統包括一次配電線路、配電站、二次配電線路等。研究配電系統可靠性的意義，一是它量大面廣，涉及大量資金（見配電規劃）；二是在評估電力系統各個組成部分(發電、輸電、配電)時需要協調；三是需要研究合理的運行策略、維修策略和管理方案，不斷提高經濟效益。
配電系統有3個主要可靠性指標:平均故障率、平均停運持續時間和年平均停運時間。它們是在某種概率分布下的期望值。為了進一步反映系統停運的嚴重程度和重要性,可由這3個指標計算出其他的可靠性指標：系統平均停電頻率指標,以(停電次數)/(年·用戶)表示；用戶平均停電頻率指標，以(停電次數)/(受停電影響的用戶·年)表示；系統平均停電持續時間指標，以(小時)/(用戶·年)表示；用戶平均停電持續時間指標；以(小時) /(受影響的用戶·年)表示；平均供電可用率指標；電量不足指標，以千瓦時表示；平均電量不足,以(千瓦時)/(用戶·年)表示；平均用戶削減指標，以 (千瓦·時)/(受影響用戶·年)表示。
分析配電系統可靠性的基本方法是故障模式及後果分析，即查清每個基本故障事件及其後果，然後加以綜合。可靠性判據主要是供電的連續性。可以分析單一故障，也可分析雙重故障或故障與計劃檢修的重疊。必要時，還可考慮氣象條件的影響。
發電廠、變電所主接線可靠性估計發電廠和變電所的主接線包括：發電機、變壓器、斷路器、母線、互感器、隔離開關等。研究電氣主接線的可靠性時，一般假定電源為起點,以負荷母線為終點,然後分析計算由起點到終點的可靠性指標。估計電氣主接線的可靠性，有助於設計工程師選擇和比較不同主接線設計方案，計算不同方案的定量可靠性指標和投資，為技術經濟決策提供科學依據。一般電氣主接線的可靠性准則主要是供電連續性，即不停電為正常，停電為故障。對發電廠，還要求計算發出給定電力的概率。可靠性指標包括故障概率、頻率及平均無故障工作時間、平均停電時間等。
展望電力系統可靠性將在以下一些主要方面發展：①進一步完善可靠性資料庫，包括發電、輸電、配電的資料庫，改善信息收集和反饋的手段，發揮資料庫在規劃、管理、設備製造等多方面的功能。②可靠性估計將不僅僅用於規劃,而且用於實時控制,因此對可靠性模型和演算法均要求有新的突破性進展。③發電和輸電組合系統的安全性將是優先注意的領域。人們將探討如何用概率方法來研究電力系統對一定緊急事故的響應能力。④可靠性准則將得到更充分的研究和應用。⑤研究可靠性和經濟性的最佳協調。
參考書目
郭永基編著:《電力系統可靠性原理和應用》(上、下冊)，清華大學出版社，北京，1985、1986。

⑹ 求一個系統的可靠度有哪些方法

可靠度可以通過數學方式計算。可靠度函數可用關於時間 t 的函數表示，可表示為R（t)=P(T>t)。其中，t 為規定的時間，T表示產品的壽命。由可靠度的定義可知，R(t)描述了產品在（0，t）時間內完好的概率，且R(0)=1，R（+∞)=0。

可靠度一般可分成兩個層次，首先是所謂組件可靠度(Reliability of component)。也就是將產品拆解成若干不同的零件或組件，先就這些組件的可靠度進行研究，然後再探討整個系統、整個產品的整體可靠度，也就是系統可靠度(Reliability of system)。

(6)系統可靠性分析方法擴展閱讀

可靠性的概率度量叫可靠度，壽命是指產品使用的持續期。以「壽命單位」度量。在規定的條件下和在規定的時間內，產品故障的總數與壽命單位總數之比稱為「故障率」。故障率是可靠性基本參數，其倒數為平均故障間隔時間(MTBF)。

可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用於描述產品的設計和製造的可靠性水平，使用可靠性綜合考慮了產品設計、製造、安裝環境、維修策略和修理等因素。從設計的角度出發，把可靠性分為基本可靠性和任務可靠性。

⑺ 目前主要的軟體可靠性分析方法有哪些

親，你用那些軟體對你有什麼幫助呢

⑻ 故障診斷和系統可靠性分析的區別

評價一個故障診斷系統的性能指標有：
1）故障檢測的及時性：是指系統在發生故障後，故障診斷系統在最短時間內檢測到故障的能力。故障發生到被檢測出的時間越短說明故障檢測的及時性越好。
2）早期檢測的靈敏度：是指故障診斷系統對微小故障信號的檢測能力。故障診斷系統能檢測到的故障信號越小說明其早期檢測的靈敏度越高。
3）故障的誤報率和漏報率：誤報指系統沒有出去故障卻被錯誤檢測出發生故障；漏報是指系統發生故障卻沒有被檢測出來。一個可靠的故障診斷系統應盡可能使誤報率和漏報率最小化。
4）故障分離能力：是指診斷系統對不同故障的區別能力。故障分離能力越強說明診斷系統對不同故障的區別能力越強，對故障的定位就越准確。
5）故障辨識能力：是指診斷系統辨識故障大小和時變特性的能力。故障辨識能力越高說明診斷系統對故障的辨識越准確，也就越有利於對故障的評價和維修。
6）魯棒性：是指診斷系統在存在雜訊、干擾等的情況下正確完成故障診斷任務，同時保持低誤報率和漏報率的能力。魯棒性越強，說明診斷系統的可靠性越高。
7）自適應能力：是指故障診斷系統對於變化的被測對象具有自適應能力，並且能夠充分利用變化產生的新信息來改善自身。

⑼ 什麼是失效失效模式失效後果第五章 2，系統可靠性分析的基本目的是什麼

所謂潛在失效模式是指過程有可能不能滿足過程功能/ 要求欄中所描述的過程要求或設計意圖。
它是對該特 定工序上不符合的描述。它可能是下一工序 的某個潛在失效模式的一個相關起因或者是前一工序的某個潛在失效模式的一個相關後果。然而， 在准備。

⑽ 系統可靠性分析，都怎麼做啊，希望大牛說下流程

由系統可靠性數據（或者說失效數據）擬合出威布爾分布（或者已知是威布爾分布並且參數給出），然後簡單說威布爾分布就是描述的失效概率密度。P（T>t）就是說系統運行時間這一隨機變數大於t的概率，也即壽命大於t的概率，是對密度函數的積分，下限t，上限無窮。輸入威布爾分布參數，輸出概率，或者已知概率，輸出時間，看你具體問題了，matlab可以編，minitab也可以。