【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學院合肥物質(zhì)院核能安全所戈道川副研究員及項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展，研究成果在線發(fā)表在國際工程技術領域權威期刊《可靠性工程和系統(tǒng)安全》(Reliability Engineering and System Safety )上。(買儀表，賣儀表就上儀表網(wǎng)！ 查產(chǎn)品、看訂單…一站式全搞定！)
 

　　為保障安全運行，核電廠中大量采用備用冗余設計，因此會形成龐大而復雜的備用冗余系統(tǒng)。而開展針對備用冗余系統(tǒng)的可靠性分析研究，能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在的薄弱環(huán)節(jié)、減少非必要冗余模塊，對提高核電廠的安全性和經(jīng)濟性具有重要意義。由于備用冗余系統(tǒng)中存在復雜時序失效行為，采用以動態(tài)故障樹為基礎的系統(tǒng)可靠性評估方法逐漸成為核電廠安全評價體系中重要的研究方向。然而核電廠系統(tǒng)規(guī)模龐大且具有相當復雜失效場景，如何提高核電廠中備用冗余系統(tǒng)的動態(tài)故障樹計算效率，是當下研究面臨的主要難題。
 

　　針對這一問題，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理論是近年來可靠性領域內(nèi)重要的研究熱點之一，它的原理是采用將系統(tǒng)結構從用于描述系統(tǒng)部件隨機故障的概率模型中分離出來的方法，來提高系統(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對備用冗余系統(tǒng)生存signature進行高效仿真(如圖1, 2所示)，并基于生存signature實現(xiàn)備用冗余系統(tǒng)可靠性的快速計算。研究結果表明：針對規(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程中的無效樣本點與時序失效事件，在計算效率以及精度上都比傳統(tǒng)蒙卡方法更加優(yōu)異。
 

　　相關研究成果不僅有助于進一步推動核能系統(tǒng)概率安全評價技術的深入發(fā)展，同時可為其他工業(yè)過程中備用冗余系統(tǒng)可靠性計算技術提供參考，具有廣泛的應用前景。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家自然科學基金項目和國家重點研發(fā)計劃項目的資助和支持。
 

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

　　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)