專利名稱：一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中pfd和pfh的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全性評(píng)估方法，具體涉及一種核電站的保護(hù)系統(tǒng)中四取二邏輯架構(gòu)基于PFD和Pra的非共因安全失效概率評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
PFD(Probability of Dangerous Failure on Demand)>PFH(Average frequencyof dangerous failure[tf^ )是出自IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的專有名詞。PFD用于評(píng)價(jià)低要求操作模式下要求時(shí)系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)失效的概率，而PFH是用于評(píng)價(jià)高要求或者連續(xù)操作模式下系統(tǒng)危險(xiǎn)失效發(fā)生的頻率。IEC 61508-6 (2010 (版本)是功能安全的頂層標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)給出了如下結(jié)構(gòu)的PFD、PFH 計(jì)算公式，包括Iool (lout of I channel architecture)、1οο2、2οο2、loo2D (I outof 2 channel architecture with Diagnostics)、2oo3、loo3。對(duì)于這些結(jié)構(gòu)直接利用標(biāo)準(zhǔn)中的公式即可計(jì)算。對(duì)于其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何進(jìn)行PFD、Pra評(píng)估并沒有明確的公式。此外，IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出2oo4結(jié)構(gòu)的PFD和Ρ 計(jì)算公式，目前許多公司對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)之外的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的PFD、PFH公式推導(dǎo)均是采用可靠性基本理論計(jì)算，如利用故障樹建模，Markov建模等方式進(jìn)行建模求解，這種方式計(jì)算比較復(fù)雜，技術(shù)效率低且非常耗時(shí)，并且利用的并不是IEC61508中平均宕機(jī)時(shí)間的概念。采用故障樹建模，Markov建模等方式對(duì)1001、1002、2002等系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行建模求解與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，雖然結(jié)果相差不大，但是畢竟存在誤差，而且這種方式進(jìn)行建模求解不能體現(xiàn)IEC 61508的思路；利用該方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)給出架構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)不能得出與標(biāo)準(zhǔn)一致的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中PFD/PH1沒有提供四通道的安全性計(jì)算公式，而采用其它方法進(jìn)行求解時(shí)，出現(xiàn)誤差和耗時(shí)等現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種根據(jù)IEC61508基本理論推導(dǎo)出的四通道安全性計(jì)算公式，具體方案如下一種四取二邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和PFH的計(jì)算方法，其特征在于，步驟I、首先分別根據(jù)通用通道邏輯架構(gòu)的共因失效公式算出PFD和Ρ 的共因失效概率；步驟2、再計(jì)算任意一個(gè)通道的非共因危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有一個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率；步驟3、在步驟2基礎(chǔ)上，再計(jì)算出剩下三個(gè)通道中再有一個(gè)通道發(fā)生非共因危險(xiǎn)失效的危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有二個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率；步驟4、在步驟3基礎(chǔ)上，再計(jì)算出剩下二個(gè)通道中再有一個(gè)通道發(fā)生非共因危險(xiǎn)失效的危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有三個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率；
步驟5、利用步驟4中的PFD的非共因危險(xiǎn)失效概率加上步驟I中PFD的共因失效概率即得到PFD值；利用步驟4中的Pra的非共因危險(xiǎn)失效概率加上步驟I中的Pi7H的共因失效概率即得到PFH值。優(yōu)選為所述步驟I中PFD的共因失效公式為
權(quán)利要求
1.一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和Pra的計(jì)算方法，其特征在于，步驟I、首先分別根據(jù)通用通道邏輯架構(gòu)的共因失效公式算出PFD和Ρ 的共因失效概率；步驟2、再計(jì)算任意一個(gè)通道的非共因危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有一個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率；步驟3、在步驟2基礎(chǔ)上，再計(jì)算出剩下三個(gè)通道中再有一個(gè)通道發(fā)生非共因危險(xiǎn)失效的危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有二個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率； 步驟4、在步驟3基礎(chǔ)上，再計(jì)算出剩下二個(gè)通道中再有一個(gè)通道發(fā)生非共因危險(xiǎn)失效的危險(xiǎn)失效率及其平均當(dāng)機(jī)時(shí)間，來得到四通道中有三個(gè)通道危險(xiǎn)失效時(shí)的非共因危險(xiǎn)失效概率；步驟5、利用步驟4中的PFD的非共因危險(xiǎn)失效概率加上步驟I中PFD的共因失效概率即得到PFD值；利用步驟4中的Pra的非共因危險(xiǎn)失效概率加上步驟I中的Pi7H的共因失效概率即得到PFH值。
2.如權(quán)利要求I所述的一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和PHl的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟I中PFD的共因失效公式為
3.如權(quán)利要求I所述的一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和Pm的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟2中PFD和PFH計(jì)算任意一個(gè)通道的危險(xiǎn)失效率過程為首先利用
4.如權(quán)利要求I所述的一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和Pra的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟3中PFD和Pm剩下三通道中再有一個(gè)發(fā)生危險(xiǎn)失效的計(jì)算公式如下首先計(jì)算此時(shí)的危險(xiǎn)失效率'4 X A,ame； X tcE xQx Khmnd = 12 X 4— xtCE (7)再計(jì)算此時(shí)的平均當(dāng)機(jī)時(shí)間
5.如權(quán)利要求I所述的一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和Pm的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟4中計(jì)算PFD的危險(xiǎn)失效率計(jì)算公共式為
6.如權(quán)利要求I所述的一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和Pm的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟5中PFD是通過下式得到的
全文摘要
本發(fā)明公開一種四取二通道邏輯架構(gòu)系統(tǒng)中PFD和PFH的計(jì)算方法，首先分別根據(jù)通用通道邏輯架構(gòu)的共因失效公式算出PFD和PFH的共因失效概率，再分別計(jì)算出四通道中不同通道出現(xiàn)非共因危險(xiǎn)失效的概率的公式，利用不同通道的非共因危險(xiǎn)失效概率公式與相應(yīng)的共因失效公式相加即可得到四通道系統(tǒng)架構(gòu)的危險(xiǎn)失效率計(jì)算方法。本發(fā)明經(jīng)過驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)給出的結(jié)果完全一致，比可靠性基本理論方法得出的結(jié)果更符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。不用建立模型可直接寫出計(jì)算公式。本發(fā)明計(jì)算結(jié)果更加精確且耗時(shí)少。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102938014SQ20121032218
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者李明利, 莫昌瑜, 謝逸欽, 陳江華, 楊婷, 唐環(huán) 申請(qǐng)人:北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司, 中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司