Tiểu luận tổng hợp fault tree analysis, event tree analysis, safety analysis

Phân tích suy diễn này là sự kiện cuối cùng trong một chuỗi các sự kiện mà Cây lỗi được sử dụng để xác định liệu một lỗi sẽ xảy ra hay không, hoặc có thể được sử dụng để ngăn chặn lỗi xả

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN

KỸ THUẬT BẢO TRÌ CÔNG NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

TIỂU LUẬN TỔNG HỢP FAULT TREE ANALYSIS, EVENT TREE ANALYSIS,

3 Nguyễn Quốc Hiển

4 Lê Thanh Thưởng

Người hướng dẫn: TS NGUYỄN KIM ÁNH

Đà Nẵng, tháng 11/2024

DANH MỤC CÔNG VIỆC CÁ NHÂN PHẦN I

Sinh viên cung cấp thông tin Giảng viên chấm điểm theo tiêu chí

TT Công việc thực hiện

(từ trang -> trang

hoặc mục)

Thành viên thực hiện

TC a

TC b

TC c

TC d

TC e

TC f

Tổng điểm

1 Trang 47-65 Đặng Nhật Huy

2 Trang 29-46 Huỳnh Văn Hùng

3 Trang 16-28 Nguyễn Quốc Hiển

4 Trang 3-15 Lê Thanh Thưởng

PHẦN II

Sinh viên cung cấp thông tin Giảng viên chấm điểm theo tiêu chí

TT Công việc thực hiện

(từ trang -> trang

hoặc mục)

Thành viên thực hiện

TC a

TC b

TC c

TC d

TC e

Tổng điểm

PHẦN I.

CHƯƠNG 19 FAULT TREE ANALYSIS

19 Giới thiệu Mô-đun FTA

Mô-đun FTA của RAM Commander là một trong những tính năng độc đáo của RAM

Commander Nó được phát triển và tổng hợp từ kinh nghiệm thực tế đầu tiên của các chuyên gia FTA tại A.L.D qua hàng trăm dự án sử dụng RAM Commander và các phần mềm FTA khác

RAM Commander FTA là công cụ mạnh mẽ với các tính năng sau:

 Giao diện sơ đồ cây lỗi hiện đại, trực quan và mạnh mẽ, cho phép kiểm soát hoàn toàn sơ đồ: vị trí các thành phần, màu sắc, kiểu dáng, thu phóng, v.v

 Phương pháp in sơ đồ tiện lợi và khả năng sao chép & dán đơn giản sang các ứng dụng khác

 Thư viện sự kiện dễ sử dụng

 Tính toán độ không sẵn sàng tại thời điểm t, độ không sẵn sàng trung bình (trạng thái ổn định) và tạo các tập hợp cắt tối thiểu (Minimal Cut Sets - MCS)

 Cắt ngưỡng (truncation) MCS thông minh cho tính toán các cây lỗi lớn

 Tính toán tầm quan trọng và độ nhạy

 Tính toán tần suất, cường độ, PFH/PFD (theo tiêu chuẩn IEC 61508), và Lambda Equivalent (theo tiêu chuẩn EN 50129)

 Tính toán và trực quan hóa bằng sơ đồ quyết định nhị phân (Binary Decision Diagram - BDD)

 Báo cáo tùy chỉnh cho sơ đồ cây lỗi, MCS, thư viện sự kiện, v.v

 Hiển thị trực quan MCS trên cây lỗi

 Truyền trạng thái đúng/sai (True/False) của các sự kiện một cách trực quan

 Nhận diện sự kiện lặp lại

 Hỗ trợ phân tích lỗi do nguyên nhân chung (Common Cause Failures - CCF)

 Liên kết giữa FTA và các mô-đun Độ tin cậy (Reliability), Khả năng bảo trì (Maintainability), và FMECA.

19.1 FTA cơ bản

Cây lỗi là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong phân tích độ

tin cậy hệ thống và xác suất xảy ra lỗi Cây lỗi là một biểu đồ đồ họa biểu diễn các sự kiện trong một cấu trúc dạng cây, phân cấp Nó được sử dụng để xác định các kết hợp khác nhau của phần cứng, phần mềm, và lỗi do con người có thể dẫn đến một rủi ro hoặc

sự cố hệ thống cụ thể Các sự cố hệ thống thường được gọi là các sự kiện đỉnh Phân tích suy diễn sử dụng Cây lỗi bắt đầu với một kết luận hoặc nguy cơ chung, được hiển thị ở đỉnh của một cây phân cấp Phân tích suy diễn này là sự kiện cuối cùng trong một chuỗi các sự kiện mà Cây lỗi được sử dụng để xác định liệu một lỗi sẽ xảy ra hay không, hoặc

có thể được sử dụng để ngăn chặn lỗi xảy ra Phần còn lại của Cây lỗi đại diện cho các sựkiện song song và tuần tự có thể gây ra kết luận hoặc nguy cơ xảy ra và xác suất của kết luận này

Cây lỗi là một biểu đồ đồ họa đại diện cho cấu trúc logic của các sự kiện không mong

muốn ("lỗi") và nguyên nhân của chúng Bạn tạo cấu trúc logic bằng cách sử dụng các cổng logic và biểu diễn các sự kiện không mong muốn bằng các sự kiện cơ bản Các thông số độ tin cậy được gán cho các sự kiện cơ bản này Phân tích cây lỗi được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu độ tin cậy hệ thống, cung cấp khả năng tập trung vào một

sự kiện quan trọng, chẳng hạn như một vấn đề an toàn rất nghiêm trọng, và làm việc để giảm thiểu khả năng xảy ra hoặc hậu quả của nó Xác suất của sự kiện đỉnh có thể được xác định bằng các kỹ thuật toán học Biểu đồ cây lỗi kết quả là một biểu đồ đồ họa đại diện cho chuỗi sự kiện trong hệ thống hoặc quy trình của bạn, được xây dựng bằng các sựkiện và cấu hình cổng logic

Mục đích chính của Phân tích Cây lỗi là đánh giá xác suất của sự kiện đỉnh bằng các phương pháp phân tích và/hoặc thống kê tiên tiến Các tính toán này liên quan đến dữ liệu độ tin cậy định lượng và khả năng duy trì của hệ thống, chẳng hạn như xác suất lỗi,

tỷ lệ lỗi, lỗi dự kiến, thời gian ngừng hoạt động, tỷ lệ sửa chữa, v.v

Hai loại phân tích có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Cây lỗi:

 Phân tích Định tính: thực hiện thông qua việc xây dựng các Tập hợp Cắt Tối

thiểu (MCS)

 Phân tích Định lượng: tính toán xác suất Tuyệt đối, tức là xác suất của các sự cố

hệ thống

Định nghĩa: Tập hợp Cắt là một tập hợp các sự kiện cơ bản mà nếu tất cả các sự kiện

trong tập hợp xảy ra, sự kiện đỉnh của cây lỗi được đảm bảo xảy ra

Một Tập hợp Cắt Tối thiểu là tập hợp cắt mà nếu bất kỳ sự kiện cơ bản nào bị loại khỏi tập hợp, các sự kiện còn lại không còn là một tập hợp cắt nữa Một tập hợp cắt bao gồm các tập hợp khác sẽ không phải là tập hợp cắt tối thiểu.

Đối với các cây lớn, với số lượng lớn các sự kiện giống nhau, số lượng MCS có thể rất lớn, làm tăng thời gian tính toán một cách đáng kể Trong trường hợp này, phương pháp Cắt bỏ MCS được sử dụng Trong quá trình Cắt bỏ, một số tập hợp cắt tối thiểu, có ảnh hưởng rất ít đến kết quả cuối cùng, có thể bị xóa Ba tham số Cắt bỏ bao gồm: Số lượng tối đa MCS cho Cắt bỏ, giá trị cắt bỏ Tương đối và thứ tự Cắt bỏ Tương đối (xem đoạn Xây dựng sơ đồ FTA, Định nghĩa các thuộc tính FTA) Khi số lượng MCS trong cây được tính toán vượt quá số lượng MCS tối đa, quá trình Cắt bỏ sẽ được thực hiện Nếu ảnh hưởng tương đối đến kết quả tính toán của MCS ít hơn giá trị cắt bỏ Tương đối, MCS

sẽ bị xóa

Các thành phần FTA sau đây được sử dụng và hỗ trợ trong phần mềm RAM Commander:

Cổng OR - sự kiện đầu ra xảy ra nếu bất kỳ

sự kiện đầu vào nào xảy ra

Cổng AND - sự kiện đầu ra chỉ xảy ra khitất cả các sự kiện đầu vào xảy ra đồngthời

Cổng NAND – phép toán NOT AND

Cổng NOR – phép toán NOT OR

Cổng XOR – Phép toán OR loại trừ

Cổng K-out-of-N - sự kiện đầu ra xảy ranếu K hoặc nhiều hơn các sự kiện đầu vàoxảy ra

Cổng chuyển giao – chuyển sang cây khác(cây con)

Sự kiện cơ bản - biểu thị lỗi hoặc hỏng hócthiết bị cơ bản không cần phát triển thêmthành lỗi hoặc hỏng hóc cơ bản hơn

Sự kiện tiềm ẩn (Ngủ yên) - tương tự như

sự kiện cơ bản nhưng chỉ ra lỗi tiềm ẩnđược phát hiện bằng các thử nghiệm địnhkỳ

Sự kiện chưa phát triển - biểu thị một sựkiện lỗi không được kiểm tra thêm vìkhông có thông tin hoặc vì hậu quả của nókhông đáng kể

Sự kiện nhà – biểu thị một điều kiện hoặcmột sự kiện là ĐÚNG (BẬT) hoặc SAI (TẮT)(sai)

Cổng AND ưu tiên - sự kiện đầu ra chỉ xảy

ra khi tất cả sự kiện đầu vào xảy ra theothứ tự đã chỉ định

Ghi chú:

 Ngoài ra, phép toán NOT có thể được thực hiện trên các cổng và sự kiện

 Một sơ đồ có thể chứa số lượng không giới hạn các hộp chú thích tự do với văn bản mô tả và hình ảnh

Mô-đun FTA được tích hợp với các mô-đun khác của RAM Commander - Độ tin cậy, FMECA và An toàn Hình ảnh dưới đây minh họa mối liên kết giữa cây Sản phẩm, FMECA, FTA và các mô-đun An toàn (FHA) - FTA sử dụng dữ liệu Độ tin cậy và FMECA để tính xác suất của các sự kiện cơ bản, và ngược lại, mô-đun An toàn sử dụng FTA để tính xác suất sự cố

19.2 Khởi tạo mô-đun FTA

Để vào mô-đun FTA của RAM Commander, thực hiện một trong các bước sau:

 Trong danh sách các dự án, chọn một dự án, nhấp chuột phải và chọn FTA từ menu up

pop- Mở một dự án và chọn FTA từ menu Modules

 Mở một dự án, nhấp vào Modules ở thanh công cụ bên trái và nhấp vào nút FTA

Để chỉnh sửa một sơ đồ đã có, chọn nó trong danh sách và nhấp vào OK.

Để tạo một sơ đồ mới, nhập tên của nó vào hộp chỉnh sửa và nhấp vào OK

Màn hình sơ đồ FTA sẽ được hiển thị

Có thể xem lại hoặc chỉnh sửa một sơ đồ hiện có, xây dựng sơ đồ mới, tính toán, phân tích cây lỗi và in báo cáo cần thiết

Có thể xóa, đổi tên và sao chép các sơ đồ FTA từ cùng một màn hình với danh sách các

sơ đồ cây lỗi

19.3 Xây dựng Sơ đồ FTA

Vui lòng lưu ý một số thông tin quan trọng về mô-đun FTA của RAM Commander:

 Mỗi dự án trong RAM Commander có thể chứa nhiều sơ đồ (không giới hạn số lượng)

 Các sơ đồ có thể được kết nối với nhau bằng các cổng Chuyển tiếp (mỗi cây có thểchứa các Cây Con, được tham chiếu trong cây chính bằng các cổng "Chuyển tiếp")

 Tất cả các sơ đồ trong cùng một dự án sử dụng cùng một thư viện các sự kiện cơ bản

Sau khi khởi động mô-đun FTA, danh sách các sơ đồ FTA sẽ xuất hiện Chọn một sơ đồ hiện có hoặc chọn tạo sơ đồ mới và nhấn Ok Sau đó, cửa sổ sơ đồ FTA sẽ xuất hiện.Mỗi cửa sổ sơ đồ FTA hiển thị một Cây lỗi Bạn có thể mở nhiều cửa sổ FTA đồng thời

và chuyển đổi qua lại giữa chúng

Một sơ đồ bao gồm các cổng, các sự kiện và các mục chú thích - bạn có thể tạo, chỉnh sửa, xóa, sao chép và dán các thành phần sơ đồ này Sử dụng các tùy chọn có sẵn (cuộn, thu phóng, mở các cây con, v.v.) để có được góc nhìn tốt nhất về sơ đồ Giải thích chi tiếthơn về từng tùy chọn sẽ được cung cấp sau trong chương này

19.3.1 Tạo một cây lỗi mới

1 Khởi tạo mô-đun FTA

2 Danh sách các sơ đồ thoát sẽ xuất hiện

3 Nhập tên sơ đồ mới và nhấn Ok

4 Màn hình sơ đồ mới sẽ xuất hiện, chỉ có cổng trên cùng FTA trên sơ đồ

Mô tả Nhập mô tả Cây FTA vào hộp văn bản này

Tác giả Nhập tên hoặc nhiều tên tác giả vào hộp văn bản này

Thời gian Nhập thời gian Nhiệm vụ (giờ) để tính toán Q(t) vào hộp văn bản này

Tự động sắp xếp

cây Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn các thành phần sơ đồ được tự độngsắp xếp lại sau các thao tác tạo/xóa

Tự động điều

chỉnh font chữ nút

Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn phông chữ của phần tử sơ đồ được

tự động điều chỉnh sau khi tạo hoặc chỉnh sửa theo kích thước của vănbản hiển thị

Căn chỉnh Nhấp vào Cân bằng trung tâm hoặc Cân bằng trái để xác định căn chỉnh

cây (Để chọn các tùy chọn này, hãy chọn hộp kiểm Sắp xếp tự động.)Hiển thị chi tiết sự

kiện

Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn xem thông tin chi tiết về sự kiện cơbản (mô hình xác suất, FR, MTTR, v.v.) cho mỗi sự kiện cơ bản/chưaphát triển

Hiển thị mã Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn mã phần tử được hiển thị trong hộpphần tử.

Hiển thị Q

(trung bình)

Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn Qmean (mức độ không khả dụngtrung bình hoặc mức độ không khả dụng ở trạng thái ổn định) được tínhtoán và hiển thị bên dưới hộp phần tử và trong báo cáo

Hiển thị Q(t)

Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn Q(t) (không khả dụng tại thời điểm t,hoặc tức thời, hoặc khả dụng tại một điểm - xác suất hệ thống (hoặcthành phần) sẽ hoạt động (đang hoạt động) tại một thời điểm cụ thể, t)được tính toán và hiển thị bên dưới hộp phần tử và trong báo cáo

Số MCS tối đa để

cắt

Việc cắt chỉ được thực hiện nếu số lượng MCS lớn hơn giá trị đượcnhập trong hộp văn bản này Thiết lập này áp dụng chung cho máy trạmhiện tại

Giá trị cắt tương

đối

MCS sẽ bị xóa nếu Q/Tổng Q (tức là không khả dụng tương đối) nhỏhơn giá trị được nhập vào hộp văn bản này Thiết lập này áp dụngchung cho máy trạm hiện tại

Thứ tự cắt tương

đối

MCS sẽ bị xóa nếu thứ tự của nó lớn hơn thứ tự MCS ngắn nhất +giá trị được chỉ định Thiết lập này áp dụng chung cho máy trạm hiệntại

Hệ số nhạy cảm Hệ số độ nhạy được sử dụng cho các giá trị không khả dụng cao và thấpđể tính toán Độ nhạy; giá trị mặc định là 10 Thiết lập này áp dụng

chung cho máy trạm hiện tại

Chiều rộng Chiều rộng hộp nút sơ đồ mặc định

Chiều cao Chiều dài hộp nút sơ đồ mặc định

19.3.3 Xây dựng sơ đồ FTA

Khi một sơ đồ mới được mở, sự kiện đỉnh của cây sẽ được tạo ra Bạn có thể bắt đầu xây dựng cây bằng cách thêm các phần tử kế tiếp (phần tử con) vào sự kiện đỉnh

Để thêm một phần tử kế tiếp (con) vào phần tử cây:

1 Chọn phần tử cây và sau đó nhấp chuột phải Chọn Add Element tử từ menu

pop-up hoặc Chọn phần tử cây và nhấn phím F7.

Màn hình dữ liệu phần tử FTA sẽ được hiển thị:

2 Chọn loại Cổng/Sự kiện FTA Các trường liên quan trên màn hình dữ liệu sẽ được kích hoạt

3 Xác định mã, tên và mô tả cho cổng/sự kiện Đối với Sự kiện (cơ bản, chưa phát triển hoặc sự kiện nhà), hãy xác định loại tính toán xác suất sự kiện và các tham

số Xem danh sách các tham số trong bảng dưới đây

Trường Mô tả trường

Code Nhập mã phần tử trong hộp văn bản này Mã này phải là duy nhất

Tên Nhập tên của phần tử trong hộp văn bản này

Mô tả Nhập mô tả cho phần tử trong hộp văn bản này

Đảo ngược Chọn hộp kiểm này nếu bạn muốn cổng hoặc sự kiện bị đảo ngược

(áp dụng phép toán NOT)

K Nhập giá trị cho cổng K-trên-N - đối số K

N Nhập giá trị cho N của cổng K-trên-N (được tính tự động theo số

lượng con của cổng)

Kiểu đường viền Chọn kiểu đường viền cho hộp cổng/sự kiện (Solid, Dot, v.v.) từ

danh sách thả xuống

Màu nền Chọn màu nền của phần tử từ bảng màu

Phông chữ Chọn phông chữ cho mã và tên phần tử

Màu nền trước Chọn màu nền trước của phần tử từ bảng màu

Loại sự kiện Chọn mô hình độ tin cậy của sự kiện từ danh sách (Xác suất, Tần

suất, Được sửa chữa, Không sửa chữa, v.v.) Xem mô tả chi tiết các

mô hình có sẵn trong đoạn Loại Sự kiện Cơ bản

Trạng thái logic Chọn trạng thái logic cho các sự kiện Nhà từ danh sách thả xuống

FR Chọn Tỷ lệ sự cố từ danh sách thả xuống (sự cố mỗi triệu hoặc tỷ tỷ

giờ, tùy thuộc vào cài đặt dự án)

Hệ số nhân FR: Nhập giá trị cho hệ số nhân Tỷ lệ sự cố (Tỷ lệ sự cố được sử dụng

trong tính toán không hoạt động là Tỷ lệ sự cố * Hệ số nhân FR).Xác suất q Nhập giá trị cho Xác suất q

Tần suất f Nhập giá trị cho Tần suất F

MTTR Nhập giá trị tính bằng giờ cho MTTR (Thời gian Trung bình để Sửa

chữa)

Khoảng thời gian Nhập giá trị tính bằng giờ cho khoảng thời gian kiểm tra (thời gian

kiểm tra giữa các lần kiểm tra định kỳ).

Thời gian đến lần

kiểm tra đầu tiên

Nhập giá trị tính bằng giờ cho Thời gian đến lần kiểm tra đầu tiên

Thời gian thực

hiện nhiệm vụ

Nhập giá trị tính bằng giờ cho Thời gian thực hiện nhiệm vụ

Q(t) Giá trị tính toán cho Khả năng không hoạt động Q(t) - xác suất sự cố

tại một thời điểm nhất định

Q trung bình Giá trị tính toán cho Xác suất hoặc khả năng không hoạt động trung

bình ổn định lâu dài, Q

Mã ID Cây Đối với các sự kiện, ID của phần tử liên kết trong Cây Sản phẩm

Nhấn nút "Chọn" bên cạnh trường để chọn mục cây sản phẩm từ câysản phẩm

4 Nhấn OK Sự kiện hoặc cổng vừa tạo sẽ xuất hiện trên sơ đồ

Để chỉnh sửa phần tử trong cây, nhấp đúp vào nó hoặc nhấp chuột phải và chọn "Chỉnh sửa" từ menu bật lên

Màn hình dữ liệu đã được mô tả ở trên sẽ hiển thị

Có thể thực hiện các hành động sau với các cổng chuyển:

 Để thêm cây con vào cây hiện tại, chọn cổng tiền tố, nhấp chuột phải và chọn

"Add transfer to sub-tree " Sau đó chọn sơ đồ mong muốn từ danh sách

 Để mở sơ đồ con, nhấp đúp vào cổng chuyển trong sơ đồ

 Để thay đổi cây con dưới cổng chuyển, chọn cổng chuyển, nhấp chuột phải và chọn “Edit” từ menu pop-up Trong hộp thoại Edit, nhấp vào Select và chọn cây con mong muốn từ danh sách

 Để xóa cổng chuyển và chèn toàn bộ cây con vào cây hiện tại, chọn cổng chuyển, nhấp chuột phải và chọn “Expand sub-tree” từ menu pop-up

 Để chia một phần của một cây lớn thành cây con, chọn phần tử cây bạn muốn làm cổng đầu của cây con, nhấp chuột phải và chọn “Transfer branch to sub-tree” từ menu pop-up Cổng Chuyển và cây con mới sẽ được tạo ra

19.3.5 Thư viện Sự kiện

Tất cả các sự kiện cơ bản, chưa phát triển và sự kiện nhà mà bạn đã gán vào cây đều được thêm vào thư viện sự kiện

Trong màn hình dữ liệu của mục phần tử trong cây, bạn có thể chọn một sự kiện từ thư viện bằng cách mở hộp tổ hợp Mã hoặc nhấp vào nút > bên phải của nó

Nếu bạn muốn chỉnh sửa hoặc xem Thư viện Sự kiện, chọn "Sự kiện" từ menu Thư viện

Sử dụng các nút Add, Edit và Delete để thay đổi các mục trong thư viện Sử dụng nút

Print để in báo cáo với dữ liệu sự kiện.

 Để xóa chỉ phần tử đã chọn, chọn phần tử, nhấp chuột phải, chọn Delete element

từ menu pop-up (Nếu phần tử cổng có các phần tử con bị xóa, tất cả các phần tử con sẽ được kết nối lại với phần tử tiền tố của nó)

 Để xóa toàn bộ nhánh, chọn cổng nhánh, nhấp chuột phải và chọn Delete branch

từ menu pop-up, hoặc đơn giản nhấn phím Delete.

 Để xóa tất cả các phần tử con của một cổng cụ thể, chọn cổng, nhấp chuột phải,

chọn Delete sublevels từ menu pop-up.

Nhấp chuột phải và chọn "Dán" từ menu bật lên

5 Các mục đã sao chép sẽ xuất hiện tại vị trí đích

Một tùy chọn dán khác (Dán đặc biệt) cho phép bạn dán các phần tử cây tự động bằng cách thay đổi mã của chúng Để sử dụng tùy chọn này, thực hiện các bước 1 và 2 như đã

mô tả ở trên Ở bước 3, chọn "Dán đặc biệt " thay vì "Dán" Hộp thoại cho phép thay đổi

tự động mã của các sự kiện và cổng sẽ xuất hiện Chọn các tùy chọn cần thiết và nhấn OK

19.3.8 Ghi chú

Ghi chú làm rõ sơ đồ cây sự cố bằng cách cho phép bạn thêm văn bản mô tả và hình ảnh

Để tạo ghi chú:

1 Chọn bất kỳ phần tử cây nào (cổng hoặc sự kiện), nhấp chuột phải

2 Chọn “Add remark” từ menu pop-up Hộp thoại Remark sẽ xuất hiện

3 Nhập văn bản ghi chú vào hộp văn bản; chọn màu nền và màu chữ, phông chữ và hình ảnh (tệp đồ họa định dạng BMP).

4 Nhấn OK Hộp ghi chú sẽ được đặt trên sơ đồ Bạn có thể chọn nó và sau đó thay

đổi kích thước và/hoặc thay đổi vị trí của nó

19.3.9 Xây dựng FTA tự động

RAM Commander cho phép bạn tự động xây dựng các sơ đồ FTA từ các mô-đun khác như FMECA, FMEA và RBD

Chọn Build Fault Tree từ menu Tools trong cả hai mô-đun này Sau đó, cung cấp tên của

sơ đồ sự cố mới và sơ đồ sự cố mới này sẽ được tạo ra

19.3.10 Xem trước khi in, in phóng to

Sử dụng các tùy chọn trong menu FTA để xem trước khi in, in sơ đồ cây hoặc phóng to

sơ đồ trên màn hình

Phím '-' và '+' trên bàn phím số cũng hoạt động như phím phóng to/thu nhỏ

Dưới đây là danh sách các tùy chọn in FTA trong RAM Commander:

 Print: In toàn bộ cây trên một tờ giấy Sử dụng tùy chọn này khi bạn có cây có

kích thước bình thường mà không có các cây con

 Print tree + sub-trees: In toàn bộ cây và tất cả các sơ đồ con của nó Mỗi cây

được in trên một tờ giấy riêng Sử dụng tùy chọn này khi bạn có cây có kích thướcbình thường với các cây con có kích thước trung bình

 Print the selected branch only: Sử dụng tùy chọn này để chỉ in nhánh được chọn

mà không in phần còn lại của cây Cổng cha của nhánh cần được chọn

 Print + automatic separation to pages: Sử dụng tùy chọn này khi có một cây lớn

không vừa trên một tờ giấy RAM Commander sẽ tự động chia cây lớn này thành các cây con nhỏ hơn một cách tối ưu và in chúng riêng biệt

Để điều chỉnh Hướng trang khi in cây, chọn một trong các tùy chọn sau từ menu FTA:

 Landscape

 Portrait

 Automatic: Đây là cài đặt mặc định và cho phép RAM Commander chọn hướng

trang phù hợp nhất cho từng sơ đồ theo bố cục của nó

In ấn FTA và tất cả các cây con của nó - không in cùng một cây con nhiều lần

Việc in ấn theo cấu trúc phân cấp tự động đã được cải thiện - bây giờ cùng một cây con chỉ được in một lần, ngay cả khi nó được sử dụng nhiều lần trong các cổng chuyển (transfer gates) khác nhau

19.3.11 Xuất sơ đồ dưới dạng hình ảnh

Export to Clipboard

Chèn sơ đồ FTA dưới dạng hình ảnh vào một ứng dụng khác (Word, Excel, PowerPoint, v.v.)

Để chèn sơ đồ FTA vào một ứng dụng khác:

1 Chọn Export to Clipboard từ menu FTA Sơ đồ sẽ được chuyển vào Clipboard.

2 Mở ứng dụng khác

3 Chọn vị trí bạn muốn dán sơ đồ và nhấn Ctrl + V hoặc chọn Paste từ menu Edit

Sơ đồ sẽ được sao chép vào ứng dụng

Export FTA + all its sub trees to MS Word

Sử dụng tùy chọn này để tạo báo cáo MS Word với Fault Tree hiện tại và tất cả các cây con của nó, bao gồm số trang, liên kết giữa các trang, v.v

Chọn "Export to file " - "Export tree + subtrees to MS Word" từ menu "FTA Diagram" Sau đó, chọn mẫu MS Word (bạn có thể tùy chỉnh hoặc tạo mẫu của riêng bạn) và nhấn nút "Select" Tài liệu MS Word sẽ được tự động tạo ra bởi RAM Commander

Export FTA + all its sub trees to WMF (Windows Meta File)

Sử dụng tùy chọn này để xuất Fault Tree hiện tại (cùng với tất cả các cây con của nó) sang Windows Metafile Bạn có thể sau này chèn tệp này vào phần mềm khác như MS Word, Excel, Visio, v.v Bức tranh bạn nhận được không phải là hình ảnh tĩnh mà là một

bộ đồ họa vector, có thể thay đổi kích thước mà không bị mất chất lượng và có thể chỉnh sửa trong MS Word, MS Excel, Visio, v.v

Sử dụng menu FTA, tùy chọn "Export to File " để sử dụng tính năng này

19.3.12 Sử dụng Các Sự Cố Gây Ra Hệ Quả Chung (Common Cause Failures)

Cây lỗi có thể chứa nhiều lỗi (sự kiện cơ bản) có chung nguyên nhân gây lỗi (như các bộ phận được sản xuất bởi cùng một nhà sản xuất, hoặc các bộ phận nhận điện từ cùng một nguồn cung cấp điện, hoặc được lắp đặt trong cùng một khu vực trên máy bay, v.v.) Để xem xét yếu tố này, chúng ta cần đưa "Lỗi do Nguyên nhân Chung" (Common Cause Failure - CCF) vào trong tính toán Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng phương

pháp CCF: đối với mỗi nhóm sự kiện cơ bản có chung nguyên nhân, cần tạo một "Nhóm CCF" và các sự kiện cơ bản tương ứng cần được kết nối với nhóm này.

Sau đó, cần thiết lập "Hệ số Beta" cho Nhóm CCF Hệ số Beta đại diện cho phần trăm xác suất của sự kiện cơ bản mà sẽ biểu thị nguy cơ do nguyên nhân chung Hay nói cách khác, khi bạn định nghĩa Beta = 0.05 cho một Nhóm CCF nào đó và xác suất tối đa của

sự kiện cơ bản trong nhóm CCF này là 0.1, nghĩa là 0.1 * 0.05 = 0.005 là xác suất rằng lỗi do nguyên nhân chung sẽ xảy ra và gây ra tất cả các sự kiện cơ bản trong nhóm CCF

đó xảy ra đồng thời

Trong quá trình tính toán FTA, mỗi sự kiện cơ bản thuộc về một Nhóm CCF nào đó sẽ được kết nối thông qua cổng "OR" với nhóm CCF của nó, điều này có nghĩa là sự kiện cơbản có thể tự xảy ra hoặc CCF có thể xảy ra (nói cách khác, sự kiện cơ bản A thuộc về nhóm CCF X sẽ được thay thế bằng biểu thức "A OR X")

Xác suất của mỗi sự kiện cơ bản trong nhóm CCF sẽ là Qi = (q - Beta) * Qi, trong đó Beta là hệ số beta và Qi là tổng không khả dụng gốc của sự kiện i Xác suất của Nhóm CCF sẽ là Qccfi = Beta * Qmax, trong đó Qmax là mức không khả dụng cao nhất giữa các giá trị không khả dụng của các sự kiện trong nhóm CCF này

Dự án có thể có nhiều Nhóm CCF Mỗi sự kiện cơ bản chỉ có thể thuộc về một Nhóm CCF duy nhất

Để định nghĩa một Nhóm CCF:

Chọn "CCF Groups" từ menu "Library" – danh sách các nhóm sẽ xuất hiện

Nhấn nút "Add" – màn hình tạo Nhóm CCF mới sẽ xuất hiện

Xác định mã nhóm (duy nhất), tên, mô tả và Hệ số Beta

 Sử dụng các nút Thêm (Add) và Xóa (Delete) để liên kết các sự kiện cơ bản từ thưviện sự kiện cơ bản vào nhóm

 Nhấn nút Ok để lưu các thay đổi.

Lặp lại quy trình để thêm nhiều Nhóm CCF hơn Bạn cũng có thể chỉnh sửa và xóa các nhóm

Hộp thoại dữ liệu Sự kiện Cơ bản có trường "CCF Group" với nút "Select" và "Clear" bên cạnh – sử dụng các nút này để thêm hoặc xóa một sự kiện cơ bản cụ thể vào/ra khỏi Nhóm CCF từ hộp thoại dữ liệu sự kiện cơ bản

19.3.13 Thay đổi toàn cầu

Tùy chọn "Global change - Special functions" cho phép thực hiện một số thao tác cụ

thể đã được định nghĩa trước, có thể ảnh hưởng đến tất cả các cây lỗi, tất cả các cổnghoặc sự kiện cơ bản

Hộp thoại "Global change - Special functions" được chia thành nhiều khối, mỗi khối thựchiện một thao tác cụ thể:

Sao chép tên sự kiện/cổng vào mô tả

Tùy chọn này sẽ duyệt qua danh sách tất cả các sự kiện cơ bản và các cổng của cây lỗi,

sao chép thông tin từ trường Name (Tên) sang trường Description (Mô tả) Nội dung của trường mô tả sẽ bị ghi đè bởi nội dung của trường tên Nếu bạn chọn hộp kiểm "Only if

description is empty" (Chỉ khi mô tả trống), các mô tả đã có sẵn sẽ không bị ghi đè.

Thay đổi mô tả bằng cách sử dụng Code (Mã) và Name (Tên) (áp dụng cho các sự kiện và cổng).

Tùy chọn này cho phép bạn viết lại tất cả các mô tả của các sự kiện và cổng bằng cách sửdụng một mẫu do người dùng tự định nghĩa Mẫu có thể chứa 3 chỗ giữ chỗ -

<Description>, <Name> và <Code> Ví dụ, nếu bạn chỉ định mẫu như "Code: <Code>; Name: <Name>", thì RAM Commander sẽ áp dụng mẫu này cho từng cổng và sự kiện vàthay thế các chỗ giữ chỗ bằng các giá trị thực tế của mã và tên

Ví dụ, nếu bạn có một sự kiện với giá trị trường Code là "U12DBL" và giá trị trường Name là "U12 Data Bit Loss", và bạn thực hiện thay đổi toàn cục bằng mẫu "Code:

<Code>; Name: <Name>" thì mô tả của nó sẽ được thay thế bằng "Code: U12DBL; Name: U12 Data Bit Loss" Thiết lập mẫu và nhấn nút Change.

Change basic event codes

Tùy chọn này cho phép bạn tái mã hóa tất cả các sự kiện cơ bản trong cơ sở dữ liệu của mình bằng cách sử dụng mẫu Mẫu có thể chứa bất kỳ ký tự nào và cũng có thể chứa chỗ giữ chỗ <ID>, chỗ này sẽ được thay thế bằng số thứ tự duy nhất của sự kiện trong danh sách sự kiện Ví dụ, với mẫu mặc định được hiển thị ở trên, tất cả các sự kiện trong cơ sở

dữ liệu của bạn sẽ được gán mã như BE1, BE2, v.v Thiết lập mẫu và nhấn nút Change

Thay đổi mã cổng

Tương tự tùy chọn trước, nhưng cho phép bạn thay đổi mã của tất cả các cổng trong tất

cả các cây lỗi của bạn Bạn cũng cần chỉ định mẫu, trong trường hợp này có thể chứa nhiều chỗ giữ chỗ khác nhau để tạo mã:

 <RootCode> được thay thế bằng mã của cổng gốc trong cây của bạn

 <SequentialID> được thay thế bằng số thứ tự của cổng trong cây, như 1, 2, 3, 4, v.v

 <HierarchicalID> được thay thế bằng ID phân cấp của cổng trong cây; với gốc là

1, con đầu tiên của gốc là 1.1, con thứ hai của gốc là 1.2, con thứ ba của con thứ hai của gốc là 1.2.3, v.v

 <ID> là ID hệ thống nội bộ cho cổng

 <TreeName> là tên của cây lỗi

 <TreeID> là ID duy nhất nội bộ của cây lỗi

 <TreeSequentialID> là số thứ tự của cây lỗi trong danh sách cây lỗi

Bạn có thể xem một ví dụ về cây lỗi sau khi thực thi chức năng này bằng mẫu

"<RootCode>-<HierarchicalID>"

Thay đổi tham số Fault Tree

Tùy chọn này cho phép thay đổi các tham số của cây lỗi như kích thước hộp, thời gian, ngưỡng cắt Nhập giá trị vào trường mong muốn, giữ dấu hoa thị ở các trường bạn không muốn thay đổi Sau đó nhấn nút Thay đổi Việc cập nhật sẽ ảnh hưởng đến tất cả các cây lỗi

Thay thế một sự kiện cơ bản bằng một sự kiện khác

Trong một số trường hợp, bạn cần thay thế tất cả các lần xuất hiện của một sự kiện cơ bản trong tất cả các cây lỗi bằng một sự kiện khác Ví dụ, bạn có nhiều cây lỗi bao gồm

sự kiện cơ bản "A" Ở một giai đoạn nào đó, bạn nhận ra cần thay thế sự kiện cơ bản A bằng sự kiện khác A1, trong khi vẫn giữ nguyên sự kiện A trong thư viện Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng tùy chọn này

Trường đầu tiên nên chứa mã của sự kiện mà bạn muốn xóa (như "A" trong ví dụ trên), trường thứ hai nên chứa mã của sự kiện mà bạn muốn chèn vào (như "B" trong ví dụ trên) Sau đó nhấn nút Thay đổi

Lưu ý: Tùy chọn Thay đổi Toàn cục này chỉ nên được sử dụng bởi người dùng nâng cao

và cần thận trọng Các thay đổi có thể ảnh hưởng đến tất cả các sự kiện/cổng/cây lỗi và không thể hoàn tác

19.3.14 Nhập Fault Tree

RAM Commander hỗ trợ nhập Cây Lỗi từ các công cụ FTA khác - RiskSpectrum,

Isograph Fault Tree +, CAFTA và Aralia Simtree Các tùy chọn nhập có thể được tìm thấy trong menu Công cụ của mô-đun FTA

19.3.14.1 Nhập Fault Tree từ RiskSpectrum

RAM Commander có thể nhập một Fault Tree duy nhất từ RiskSpectrum

Việc nhập được thực hiện từ tệp "RSA", tệp này cần được chuẩn bị bằng phần mềm RiskSpectrum trước khi nhập vào RAM Commander

Để nhập Fault Tree từ RiskSpectrum vào RAM Commander:

1 Mở dự án và cơ sở dữ liệu mong muốn

2 Mở danh sách các Fault Tree, tạo mới hoặc mở bất kỳ Fault Tree nào

3 Chọn tùy chọn "Import from RiskSpectrum" từ menu Tools

4 Chọn tệp RSA đã xuất từ RiskSpectrum

5 Fault Tree sẽ được nhập và bạn sẽ nhận được thông báo về kết quả nhập

19.3.14.2 Nhập Fault Tree từ Isograph Fault Tree +

RAM Commander có thể nhập một Fault Tree duy nhất từ Isograph FaultTree +

Việc nhập được thực hiện từ tệp Excel, tệp này cần được chuẩn bị trước bằng phần mềm Isograph Fault Tree+, sử dụng tính năng "Export"

Cách xuất Fault Tree từ phần mềm Isograph Fault Tree+

1 Mở Fault Tree

2 Chọn tùy chọn File -> Export

3 Tạo mẫu tệp Excel với các bảng dữ liệu như FT Events, FT Gates, và các bảng khác trong ứng dụng

Các bảng bạn cần bao gồm là:

 Đối với Isograph FaultTree+ phiên bản 10: FT Events, FT Generic Models, FT Gates, FT Common Cause Failures

 Đối với Isograph FaultTree+ phiên bản 11: (RBDFTETProjectOptions,

FailureModels, PrimaryEvents, Gates) hoặc (FT Events, FT Generic Models, FT Gates, FT Common Cause Failures)

Đối với mỗi bảng, bạn nên chọn tất cả các cột có sẵn để xuất khẩu

4 Thực hiện xuất sử dụng mẫu này, tạo tệp Excel (XLS)

Để nhập cây lỗi Isograph FT+ vào RAM Commander:

1 Mở dự án và cơ sở dữ liệu mong muốn

2 Mở danh sách các cây lỗi, tạo mới hoặc mở bất kỳ cây lỗi nào

3 Chọn tùy chọn "Nhập từ Isograph Fault Tree+" từ menu Công cụ

4 Chọn tệp Excel đã tạo trước đó

5 Cây lỗi sẽ được nhập và bạn sẽ nhận được thông báo về kết quả nhập

19.3.14.3 Nhập FT từ CAFTA

RAM Commander có thể nhập các cây lỗi đơn từ CAFTA

Hệ thống cần hai tệp CAFTA để nhập dữ liệu:

 Tệp cơ sở dữ liệu CAFTA (*.rr file) chứa dữ liệu về các sự kiện cơ bản và cổng Đây là tệp CAFTA gốc, không cần chuẩn bị trước để nhập

 Tệp cây lỗi (*.FRE file) chứa cấu trúc cây lỗi Đây không phải là tệp CAFTA gốc CAFTA lưu trữ cây lỗi trong các tệp *.CAF và cung cấp khả năng xuất tệp CAF sang tệp FRE Bạn cần thực hiện thao tác xuất này trước khi thử nhập cây lỗi vào công cụ ISA

Để chuẩn bị cây lỗi CAFTA để nhập vào công cụ ISA:

1 Mở cây lỗi trong CAFTA

2 Chọn File -> Save as…

3 Chọn định dạng FRE

4 Chỉ định tên tệp FT

5 Tệp FRE sẽ được tạo

Để nhập cây lỗi CAFTA vào RAM Commander:

1 Mở dự án mong muốn

2 Mở danh sách các cây lỗi, tạo mới hoặc mở bất kỳ cây lỗi nào

3 Chọn tùy chọn "Nhập từ CAFTA" từ menu Công cụ

4 Màn hình nhập thông số sẽ xuất hiện

5 Chọn tệp RR và FRE cần thiết và nhấn Ok

6 Cây lỗi sẽ được nhập và bạn sẽ nhận được thông báo về kết quả nhập

Lưu ý rằng cây lỗi được nhập vào không hoàn toàn giống như trong CAFTA Các loại sự kiện đã được thay đổi và cây lỗi có thể được cấu thành từ nhiều cây con nếu cây lỗi gốc trong CAFTA có các cổng lặp lại

19.3.14.4 Nhập FT từ Aralia Simtree

RAM Commander có thể nhập cây lỗi đơn từ Aralia Simtree Việc nhập dữ liệu được thực hiện từ tệp "DAG" (tệp tương thích SimTree V2.1000), tệp này cần được chuẩn bị bằng phần mềm Aralia trước khi nhập vào RAM Commander

Để nhập cây lỗi Aralia Simtree vào RAM Commander:

1 Mở dự án và cơ sở dữ liệu mong muốn

2 Mở danh sách cây lỗi, tạo mới hoặc mở bất kỳ cây lỗi nào

3 Chọn tùy chọn "Import from Aralia Simtree" từ menu Tools

4 Chọn tệp DAG đã xuất từ Aralia

5 Cây lỗi sẽ được nhập và bạn sẽ nhận được thông báo về kết quả nhập

19.4 Phân tích & Tính toán

RAM Commander cung cấp các phương pháp tính xác suất của cổng đầu (top gate) trong cây sự cố:

Tập cắt tối thiểu

(Minimal Cut Sets)

Phương pháp tính toán mặc định Nhanh chóng, xử lý các cây lỗi lớn, nhưng là ước lượng Cho phép phân tích MCS định tính,phân tích tầm quan trọng/nhạy cảm và nhiều hơn nữa

Chọn "MCS Calculation" từ menu tính toán – xem phần liên quan sau

cây lỗi dựa trên các quy tắc logic, khôngxem xét các sự kiện giống nhau

Từ menu Tính toán-> Khám phá -> Simple Calculation

Bayes Formula Tính toán chính xác cây lỗi bằng công

thức Bayes, phù hợp với các cây lỗi nhỏ với số lượng sự kiện trùng lặp ít (ít hơn 15)

Từ menu Tính toán -> Khám phá -> Exact Calculation - Bayes Formula

BDD Calculation Tính toán bằng cách sử dụng phương pháp

Biểu đồ Quyết định Nhị phân (BDD) Phù hợp với các cây lỗi chỉ có các cổng logic OR/AND (không có K/N và NOT) Chính xác hơn so với phương pháp MCS

Calculation, nhưng không tạo ra danh sáchMCS

Từ menu Tính toán -> Khám phá -> BDD Calculation

Đối với tất cả các loại tính toán, xác suất sự kiện cơ bản cần được định nghĩa và tính toán, sử dụng nhiều mô hình xác suất sự kiện khác nhau (xác suất không đổi, không thể sửa chữa, có thể sửa chữa, tiềm ẩn, v.v.) Xem phần "Basic Event" để biết thêm thông tin

về các mô hình xác suất sự kiện cơ bản

Ngoài việc tính toán xác suất của cổng đầu cây sự cố (FTA top gate), bạn có thể tính toánxác suất của các cổng trung gian, thực hiện Phân tích Quan trọng / Nhạy cảm, thực hiện Lan truyền GIẢ/THẬT, lấy Đường cong Khả năng Không có mặt (Unavailability Curve)

và nhiều báo cáo và biểu đồ FTA khác

19.4.1 Các loại sự kiện cơ bản

RAM Commander cho phép một số loại mô hình độ tin cậy sự kiện cơ bản Mô tả của từng mô hình và công thức tính toán được đưa ra bên dưới

# Loại Sự

Kiện Cơ

Bản

Tham Số ĐầuVào

Không Có Mặt Q(t)

Khả Năng Không Có Mặt Trung Bình Q mean

Tần Suất(intensitycủa sự cốkhông điều kiện) w(t)

1 Xác Suất Xác suất (q) Xác suất không

đổi, không phụ thuộc vào thời gian nhiệm vụ

Xác suất thất bại khi yêu cầu

2 Tần Suất Tần suất (f) Sự kiện xảy ra

với một tần suấtkhông đổi (tốc độ)

Xác suất của sự kiện liên kết vớimột phần tử làmviệc trong một thời gian nhiệm

vụ cố định, không phụ thuộc vào thời gian nhiệm vụ

1 – (1-q) * exp(-λTm)

1–(1-q) * exp(-λTm)

0

4 Có Thể

Sửa Chữa

Xác suất (q), MTTR (µ = 1/MTTR)

Phần tử có thể sửa chữa với FR

và MTTR đã biết Các sự cố được phát hiện ngay lập tức

q*exp(-(λ

+µ)t) + (λ

/(λ+µ)) * [1 – exp(-(

<1e-15, công thức đơn giản P

Sự kiện tiềm ẩn liên kết với phần tử có thể sửa chữa và được kiểm tra định kỳ

Xem công thức ở Bảng 2

Xem công thức ở Bảng 3

λQ(t))

*(1-7 Sự Kiện

Tiềm Ẩn

Xác suất (q), Khoảng thời gian kiểm tra (Ti)

Sự kiện tiềm ẩn với FR đã biết

và thời gian kiểm tra Phần

tử không thể sửa chữa trong suốt nhiệm vụ

1 – (1-q) * exp(-λTi)

1 – (1-q) * exp(-λTi)

λ Q(t))

Xác suất trung bình của sự kiệntrong mỗi giờ nhiệm vụ trung bình (chuyến bay) Phần tử không thể sửa chữa trong suốt nhiệm vụ

Mở rộng mô hình "Kiểm Tra Định Kỳ", phù hợp với phạm vitrường hợp rộnghơn Khuyến nghị thay thế

Thuật toánvới các công thức khác nhau cho các trường hợpkhác nhau

Thuật toán với các công thức khác nhau cho các trường hợp khác nhau

Thuật toán với các công thức khác nhau chocác

kiểm tra đầu tiên (Tf)

"Kiểm tra định kỳ"

trường hợp khácnhau

19.4.2 Tính toán MCS

Tính toán MCS là phương pháp tính toán Fault Tree mặc định trong RAM Commander

Để tính toán cây:

1 Chọn tính toán MCS từ menu Tính toán

2 Hộp thoại tham số tính toán sẽ xuất hiện Xem bảng bên dưới để biết thông tin về các tùy chọn tính toán và tham số có thể:

Giải thích các thông số tính toán FTA:

 Đặt các tham số tính toán và nhấn Ok Tính toán FTA sẽ được bắt đầu Tính toán

Bộ cắt tối thiểu sẽ được thực hiện (xác suất sự kiện cơ bản được tính toán, danh

Tính không khả dụng(t)) được tính toán - xem đoạn "Tính không khả dụng của cây" để biết thêm thông tin).

 Khi tính toán hoàn tất, hộp thoại kết quả sẽ xuất hiện:

Sơ đồ cây cũng sẽ được cập nhật với các xác suất mới

Bạn có thể xem, lọc, sắp xếp và in danh sách MCS bằng cách sử dụng hộp thoại kết quả tính toán FTA Kết quả tính toán được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để bạn có thể lấy lại kếtquả mà không cần tính toán lại bằng cách sử dụng tùy chọn "Xem MCS" từ menu Tính toán Tuy nhiên, nếu có thay đổi được áp dụng cho cây (các cổng mới, sự kiện, xác suất mới, thời gian, tỷ lệ thất bại, v.v.), bạn phải thực hiện lại tính toán cây

Nhấn "Đóng" để đóng hộp thoại kết quả và quay lại màn hình sơ đồ FTA

Sau khi tính toán được thực hiện, bạn cũng có thể thực hiện phân tích Quan trọng &

Nhạy cảm, đường cong Không có Mặt, in kết quả tính toán cho tất cả các pha và sử dụng các Báo cáo FTA khác có sẵn.

GHI CHÚ:

 Quá trình tính toán lại cây cần phải được bắt đầu lại thủ công như đã giải thích ở trên để có kết quả chính xác nếu cây đã bị thay đổi (nếu tham số sự kiện cơ bản đã thay đổi, cấu trúc cây đã thay đổi, hoặc thời gian cây đã thay đổi)

 Nếu cây hiện tại bao gồm các cây con, các cây con này cũng sẽ được tính toán lại

 Nếu việc tính toán Q(t) được thực hiện và cây chứa các cây con, thời gian cây cho việc tính toán cây con sẽ được lấy từ cây hiện tại

19.4.2.1 Tính Toán Độ Không Sẵn Sàng của Cây

Phương pháp cơ bản để tính toán khả năng không có sự cố của cây sự cố là tạo ra các Bộ cắt tối thiểu (Minimal Cut Sets) và sau đó tính toán khả năng không có sự cố bằng công thức Esary-Proschan

Có hai loại kết quả chính của cây sự cố có thể được tính toán:

 Khả năng không có sự cố trung bình (Mean Unavailability Q) (khả năng

không có sự cố ổn định lâu dài)

 Khả năng không có sự cố Q(t) (xác suất thất bại tại một thời điểm cụ thể) Để

chọn kết quả nào sẽ được tính toán và hiển thị trên sơ đồ, xem phần "Sử dụng module FTA", thuộc tính FTA

RAM Commander cũng hỗ trợ tính toán Tần suất (intensity thất bại không điều kiện) tại thời điểm t, W(t) - xem phần Tính toán Tần suất để biết thêm chi tiết

Để thực hiện Tính toán MCS, thuật toán thực hiện phân tích cây sự cố từ dưới lên, xây dựng bộ các Bộ cắt tối thiểu và thực hiện các phép biến đổi Boolean của các bộ cắt theo các quy tắc đại số Boolean Sau đó, xác suất của mỗi bộ cắt được tính toán, và sau đó xácsuất cổng trên (top gate) được tính toán

Đối với các cây sự cố lớn, với số lượng sự kiện giống nhau lớn, số lượng MCS có thể rất lớn, làm tăng thời gian tính toán một cách đáng kể Trong trường hợp này, Cắt MCS (MCS Cut-off) được sử dụng Trong quá trình Cắt MCS, một số bộ cắt tối thiểu, mà ảnh hưởng của chúng đến kết quả cuối cùng là rất nhỏ, có thể bị xóa bỏ Ba tham số Cắt MCS

là Số MCS tối đa cho Cắt MCS, Giá trị cắt tỷ lệ và Thứ tự cắt tỷ lệ (xem thuộc tính FTA).Khi số lượng MCS trong cây tính toán vượt quá số MCS tối đa, quá trình Cắt MCS sẽ được thực hiện Nếu ảnh hưởng tỷ lệ của MCS đối với kết quả tính toán nhỏ hơn giá trị cắt tỷ lệ, MCS đó sẽ bị xóa

19.4.2.2 Công thức Esary-Proschan

Công thức Esary-Proschan là một công thức xấp xỉ được sử dụng để tính toán xác suất sựkiện cổng trên (top event) trong phân tích cây sự cố (FTA) sau khi đã tạo ra các Bộ cắt tốithiểu (Minimal Cut Sets) Nó có thể xem xét các sự kiện cơ bản chung và tính toán kết quả trong thời gian hợp lý

Quy trình tính toán sử dụng công thức này bao gồm các bước sau:

1 Tạo Bộ cắt tối thiểu (Minimal Cut Sets)

2 Tính toán yếu tố sự kiện cơ bản chung

Sự kiện cơ bản chung là những sự kiện cơ bản xuất hiện trong tất cả các Bộ cắt tối thiểu

Ta cần tính toán yếu tố sự kiện cơ bản chung bằng công thức sau:

f common=∑Q (e(x))

Trong đó, e(x) là sự kiện cơ bản chung xuất hiện trong tất cả các Bộ cắt tối thiểu (MCS)

và Q(e(x)) là xác suất của sự kiện đó

3 Tính toán xác suất sự kiện cổng trên (top event)

Để tính W(t) cho cổng đầu trên, trước tiên cần tạo danh sách các Tập Cắt Tối Thiểu (Minimal Cut-Sets)

Sau đó, các công thức sau được áp dụng:

Cường độ hỏng hóc vô điều kiện của MCS cụ thể với số thứ tự j là:

 n[j] - là số lượng Sự kiện Cơ bản trong Tập Cắt Tối Thiểu số j

 f[i_j](t) - là xác suất không sẵn có Q(t) của Sự kiện Cơ bản số i_j tại thời điểm t

 w[i_j](t) - là tần suất của Sự kiện Cơ bản số i_j tại thời điểm t

Cường độ hỏng hóc vô điều kiện của cổng trên cùng của cây lỗi:

 W_MCS[j] – cường độ hỏng hóc vô điều kiện của tập cắt tối thiểu số j;

 F_MCS[j] – xác suất không hoạt động Q(t) của tập cắt tối thiểu số j

19.4.2.4 Tính toán PFH và PFD

RAM Commander cũng có thể tính toán các tham số PFH và PFD theo yêu cầu của tiêu chuẩn an toàn chức năng IEC 61508 Bạn có thể lấy kết quả tính toán này từ menu báo cáo

PFD (Xác suất hỏng hóc khi có yêu cầu) được tính theo công thức sau:

trong đó W(t) là tần suất tại thời điểm t (xem phần Tính toán Tần suất W(t))

19.4.2.5 Hệ số Lambda Tương đương

RAM Commander cũng có thể tính toán tham số "Lambda Tương đương" theo yêu cầu của tiêu chuẩn EN 50129 (CENELEC) - Sử dụng báo cáo "Lambda Tương đương" từ menu "Báo cáo" của mô-đun FTA

Lambda-tương đương của hệ thống S là một chỉ số đo khả năng hệ thống gặp sự cố Nó được đánh giá bằng phương trình sau:

 w(e) là tỷ lệ thất bại không điều kiện của sự kiện cơ bản (BE) eee,

 MIF là Hệ số quan trọng biên (Marginal Importance Factor) - tỷ lệ mà sự không khả dụng (unavailability) của TOP SSS tăng lên khi sự không khả dụng của thành phần e tăng lên,

Để tạo hồ sơ sự kiện House và thực hiện tính toán của nó:

1 Mở module Fault Tree

2 Chọn "House event profiles" từ menu "Library"

3 Hộp thoại hồ sơ sẽ xuất hiện – với danh sách các sự kiện House ở các hàng và danh sách các hồ sơ ở các cột Cột "Current" hiển thị trạng thái hiện tại của các sự kiện House trong thư viện sự kiện

4 Nhấp chuột phải vào lưới, chọn "Add profile" Hộp thoại hồ sơ sẽ xuất hiện – cungcấp mã hồ sơ, mô tả, v.v Nhấn Ok

5 Một cột mới trong lưới hồ sơ sẽ xuất hiện, tương ứng với hồ sơ vừa tạo

6 Giao điểm của cột hồ sơ và hàng sự kiện House tương ứng với trạng thái sự kiện trong hồ sơ này Chọn các trạng thái mong muốn cho mỗi hồ sơ

7 Chọn ô hồ sơ mong muốn, nhấp chuột phải, chọn "Select profile" từ menu pop-up.Cột hồ sơ sẽ thay đổi màu

8 Nhấn nút "Calculate" ở phần dưới của hộp thoại – cây sự cố hiện tại sẽ được tính toán theo hồ sơ đã chọn và trạng thái sự kiện House của nó, và hộp thoại kết quả tính toán (kết quả MCS) sẽ xuất hiện

Lặp lại các bước 1-6 để tạo thêm các hồ sơ Lặp lại các bước 6-8 để chuyển đổi giữa các

hồ sơ, thực hiện các phép tính và làm việc với kết quả tính toán

19.4.4 Phân tích Tầm quan trọng / Nhạy cảm

Phân tích Tầm quan trọng & Nhạy cảm chỉ có thể được thực hiện sau khi phân tích MCS,

vì nó sử dụng các Minimal Cut Set đã được tạo ra Kết quả phân tích tầm quan trọng giúpchọn ra các sự kiện trong cây sự kiện mà có ảnh hưởng lớn nhất đến sự không sẵn sàng của hệ thống Phân tích nhạy cảm giúp chọn ra các sự kiện, nơi mà sự thay đổi nhỏ sẽ dẫnđến sự thay đổi lớn trong sự không sẵn sàng của hệ thống

Các giá trị tính toán cho mỗi sự kiện là:

 Tầm quan trọng Fussell-Vesely (FV Imp): Tầm quan trọng Fussell - Vesely cho sựkiện cơ bản i FV(i) = Tổng của tất cả các MCS chứa sự kiện i / tổng của tất cả các MCS

 Hệ số Giảm Rủi ro (RDF): Hệ số Giảm Rủi ro cho sự kiện cơ bản i RDF(i) = Tổngcủa tất cả các MCS / tổng của tất cả các MCS khi giả sử xác suất của sự kiện i là 0

 Đóng góp Phân số (FC): Đóng góp Phân số cho sự kiện cơ bản i FC(i) = 1 -

1/RDF(i)

 Hệ số Tăng Rủi ro (RIF): Hệ số Tăng Rủi ro cho sự kiện cơ bản i RIF(i) = Tổng của tất cả các MCS khi giả sử xác suất của sự kiện i là 1 / tổng của tất cả các MCS

 Nhạy cảm

Ví dụ về báo cáo kết quả phân tích:

19.4.5 Lan truyền FALSE/TRUE

RAM Commander cho phép hiển thị các hệ quả của bất kỳ sự kiện nào trong cây lỗi (và các tổ hợp sự kiện) theo cấu trúc cây đi lên Bất kỳ tổ hợp nào của các sự kiện trong cây lỗi đều có thể được chọn, với mỗi sự kiện có thể chỉ định trạng thái logic của nó để lan truyền (TRUE – biểu thị rằng sự kiện xảy ra, FALSE – biểu thị rằng sự kiện này không xảy ra)

Sau đó, trạng thái lan truyền sẽ được hiển thị trên sơ đồ bằng màu đỏ cho trạng thái logic TRUE và màu xanh cho trạng thái logic FALSE Ví dụ, sơ đồ dưới đây hiển thị lan truyền của một số sự kiện – "Lỗi ăng-ten", "Lỗi bộ thu" và "Lỗi CPU-Bo mạch chủ" với trạng thái TRUE và "Lỗi máy phát" với trạng thái FALSE: