【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院核能安全所戈道川副研究員及項(xiàng)目組在備用冗余系統(tǒng)可靠性快速分析方法研究中取得新進(jìn)展，研究成果在線發(fā)表在國(guó)際工程技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威期刊《可靠性工程和系統(tǒng)安全》(Reliability Engineering and System Safety )上。(買(mǎi)儀表，賣(mài)儀表就上儀表網(wǎng)！ 查產(chǎn)品、看訂單…一站式全搞定！)
 

　　為保障安全運(yùn)行，核電廠中大量采用備用冗余設(shè)計(jì)，因此會(huì)形成龐大而復(fù)雜的備用冗余系統(tǒng)。而開(kāi)展針對(duì)備用冗余系統(tǒng)的可靠性分析研究，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在的薄弱環(huán)節(jié)、減少非必要冗余模塊，對(duì)提高核電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。由于備用冗余系統(tǒng)中存在復(fù)雜時(shí)序失效行為，采用以動(dòng)態(tài)故障樹(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法逐漸成為核電廠安全評(píng)價(jià)體系中重要的研究方向。然而核電廠系統(tǒng)規(guī)模龐大且具有相當(dāng)復(fù)雜失效場(chǎng)景，如何提高核電廠中備用冗余系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)故障樹(shù)計(jì)算效率，是當(dāng)下研究面臨的主要難題。
 

　　針對(duì)這一問(wèn)題，研究人員提出一種基于生存特征(signature)理論的快速分析方法。生存signature理論是近年來(lái)可靠性領(lǐng)域內(nèi)重要的研究熱點(diǎn)之一，它的原理是采用將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從用于描述系統(tǒng)部件隨機(jī)故障的概率模型中分離出來(lái)的方法，來(lái)提高系統(tǒng)可靠性分析效率。研究人員利用部件布爾狀態(tài)向量與失效條件樣本點(diǎn)對(duì)備用冗余系統(tǒng)生存signature進(jìn)行高效仿真(如圖1, 2所示)，并基于生存signature實(shí)現(xiàn)備用冗余系統(tǒng)可靠性的快速計(jì)算。研究結(jié)果表明：針對(duì)規(guī)模較大且具有高可靠性的備用冗余系統(tǒng)，所提方法能夠有效減少仿真過(guò)程中的無(wú)效樣本點(diǎn)與時(shí)序失效事件，在計(jì)算效率以及精度上都比傳統(tǒng)蒙卡方法更加優(yōu)異。
 

　　相關(guān)研究成果不僅有助于進(jìn)一步推動(dòng)核能系統(tǒng)概率安全評(píng)價(jià)技術(shù)的深入發(fā)展，同時(shí)可為其他工業(yè)過(guò)程中備用冗余系統(tǒng)可靠性計(jì)算技術(shù)提供參考，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文第一作者為博士生王韶軒，通訊作者為戈道川副研究員。
 

　　上述研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助和支持。
 

　　圖1 在不同仿真次數(shù)下所提方法的相對(duì)誤差(生存signature仿真隨著仿真次數(shù)的增加，相對(duì)誤差明顯減小)
 

　　圖2 所提方法與蒙卡方法的置信區(qū)間(9 5% )(生存signature的收斂速度明顯優(yōu)于蒙卡方法)