系统可靠性与安全性框图

可靠性框图是表示系统的功能与组成系统的单元之间的可靠性功能关系。建立可靠性框图，首先要了解系统中每个单元的功能，各单元之间在可靠性功能上的联系，以及这些单元功能、失效模式对系统的影响。

系统可靠性框图（System Reliability Block Diagram）就是为预计或估算系统的可靠性所建立的可靠性方框图和数学模型。系统可靠性框图的组成：

（1）方框（Pane）：表示单元功能；

（2）连线（On-line）：表示单元与系统之间的功能关系；

（3）节点（Node）（节点可以在需要时才加以标注）：

①输入节点（Input Node）：系统功能流程的起点；

②输出节点（Output Node）：系统功能流程的终点；

③中间节点（Intermediate Node）：系统功能流程的连接点。

1.系统可靠性框图的分类

常用的系统可靠性框图有系统结构图（也叫物理架构图）和可靠性逻辑框图（也叫点线图），如图3.1和3.2所示。

图3.1　系统的物理架构图(www.xing528.com)

图3.2　系统的逻辑框图

2.系统可靠性框图的功能

系统可靠性框图的功能有：首先，表示各单元之间、单元与系统之间的关系；其次，表示系统中各单元之间的功能关系；再次，注意区分物理关系和功能关系的差别（关心的是功能关系，但以物理关系为基础）；最后，要从功能上研究系统类型、分析系统的功能及其失效模式，而不能从结构上判断系统类型。

3.系统可靠性的单调结构系统

若一个系统具有以下5个条件，该系统就叫单调结构系统。

条件一：系统中的每个元件只有两种状态：工作或失效。

条件二：由元件构成的系统本身也只有两种状态：工作或失效。

条件三：如果全部元件都工作，系统就会工作。

条件四：如果全部元件都失效，系统就会失效。

条件五：在一个已经失效的系统中，修复一个元件也不能使系统恢复工作；在一个工作系统中，再有一个元件失效也不会造成系统失效。

满足这5个条件的系统，通称为单调结构系统。若系统是单调结构，而且每个元件是相关的，则称为关联系统。研究具有单调结构的系统时，把元件工作看成一个事件，用xi表示；把元件失效也看成一个事件，用表示。相似地，可把系统工作看成一个事件，用Si表示；把系统失效也看成一个事件，用表示，此时可以运用布尔代数，通过逻辑图的描述方式分析系统的可靠性。因此，准确画出系统工作（或失效）的逻辑图是分析系统工作的关键。