РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИННОВАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

ПЕНЗЕНСКИЙ ФИЛИАЛ

ОТЧЕТ

о лабораторной работе №1

«Моделирование и анализ происшествия с помощью дерева отказов »

По дисциплине: «Моделирование и управление процессами в техносфере»

Выполнил: студент группы 07-З1 Иванов И. И.

Пенза, 2010 г.

1. Цель работы:

1.1. Изучение основных элементов и правил построения дерева отказов

1.2. .Изучение методов качественного и количественного анализа происшествия с помощью дерева отказов

1.2. Получение навыков работы с программным комплексом RiskSpectrum

2. Расчетное задание

2.1. Выбор и описание происшествия в техносфере

Для анализа выберем происшествие «Пролив жидкости». Данное событие может произойти при заполнении резервуара жидкостью, которая перекачивается из хранилища с помощью насоса. Схема системы перекачки жидкости из хранилища в резервуар показана на рис. 1.

Электродвигатель насоса должен отключаться при наполнении резервуара до определенного уровня по сигналу, который поступает на обмотку реле от первого датчика уровня. Первый датчик уровня и реле являются основными элементами системы автоматического выключения электродвигателя. При срабатывании данной системы перекачка жидкости прекращается, что исключает возможность пролива жидкости из-за переполнения резервуара. Возможно также ручное отключение электродвигателя оператором с помощью выключателя. Сигналами для выключения служат световая и звуковая сигнализации, которые включаются при срабатывании второго датчика уровня. Использование сигнализации двух типов повышает надежность системы оповещения о возможности переполнения резервуара, надежность которой не зависит от надежности системы автоматического выключения электродвигателя благодаря использованию второго датчика уровня.

2.2. Определение события высшего уровня, базисных событий и логических операторов, связывающих событие высшего уровня и базисные события. Построение и описание дерево отказов (ДО) происшествия «Пролив жидкости»

Согласно общим правилам построения дерева отказов, его построение начинается с события наивысшего уровня. Событием самого высокого уровня является результирующее событие «Пролив жидкости», которое является предметом анализа. Предпосылками результирующего события следует считать промежуточные события «Отказ системы автоматического выключения электродвигателя» и «Оператор не смог отключит двигатель». Для того чтобы произошло событие «Пролив жидкости», необходимо, чтобы события- предпосылки появились одновременно. При появлении только одного события «Отказ системы автоматического выключения электродвигателя» произойдет либо ручное, либо автоматическое отключение электропитание двигателя и пролив жидкости будет исключен. Поэтому событие необходимо связать логической операцией «И».

В качестве предпосылок события первого уровня «Отказ системы автоматического выключения электродвигателя» можно рассматривать события «Отказ первого датчика» и «Отказ реле», так как датчик уровня и реле являются наименее надежным элементом системы автоматического выключения электродвигателя. Информация о надежности данных элементов содержится в соответствующей технической документации, поэтому событие, связанные с их отказом является базисным событием. Базисное событие далее не разрабатываются и не анализируются. Так как для отказа системы автоматического выключения электродвигателя достаточно появления одного события, связанного с отказом первого датчика или реле, то данные события связываются логической операцией «ИЛИ».

Предпосылками события первого уровня «Оператор не отключил электродвигатель» являются события второго уровня «Оператор не пытался отключить электродвигатель» и «Оператор не смог отключить электродвигатель». Так как для появления события «Оператор не отключил электродвигатель» достаточно реализации только одной из двух предпосылок, то события-предпосылки второго уровня и промежуточное событие первого уровня должны быть связанны логической операцией «ИЛИ».

Событие «Оператор не пытался отключить электродвигатель» может быть следствием событий «Отказ системы оповещения» и «Оператор не прореагировал на световой и звуковой сигналы». Данные события должны быть связаны логической операцией «ИЛИ», так как для появления события более высокого уровня достаточно реализации только одной предпосылки.

Событие третьего уровня «Оператор не прореагировал на световой и звуковой сигналы» может произойти, если оператор не увидел и не услышал сигналов звуковой и световой сигнализации. Поэтому данное событие связано с базисными событиями «Оператор не услышал сигнала звуковой сигнализации» и «Оператор не увидел сигнала световой сигнализации» логической операцией «И».

Событие третьего уровня «Отказ системы оповещения» может произойти при появлении события четвертого уровня «Отказ системы сигнализации» и события «Отказ второго датчика», которое является базисным и не подлежит дальнейшей разработке и анализу. Данные события связаны логической операцией «ИЛИ», так как для отказа системы оповещения достаточного отказа либо системы сигнализации, либо второго датчика уровня.

Отказ системы сигнализации является следствием базисных событий «Отказ световой сигнализации» и «Отказ звуковой сигнализации». Так как данные виды сигнализации дополняют друг друга, то для общего отказа системы сигнализации необходимо, чтобы подсистемы звуковой и световой сигнализации отказали одновременно. Поэтому соответствующие базисные события и событие четвертого уровня «Отказ системы сигнализации» связаны с логической операцией «И». Событие второго уровня «Оператор не смог отключить электродвигатель» может быть следствием события третьего уровня «Отказ системы ручного выключения электродвигателя» или события «Оператор не знал, как отключить электродвигатель». Последнее событие может быть следствием недостаточно высокой квалификации оператора, низкого уровня трудовой дисциплины и других причин. Возможна дальнейшая разработка этого события, однако в данном случае можно ограничиться одной причиной, связанной с низкой квалификацией оператора, и считать событие «Оператор не знал, как отключить электродвигатель» базисным.

Событие третьего уровня «Отказ системы ручного выключения электродвигателя» и базовое событие «Оператор не знал, как отключить электродвигатель» связаны с событием второго уровня «Оператор не смог отключить электродвигатель» логической операцией «ИЛИ», так как для появления события-следствия достаточно реализации только одного из двух событий.

Событие «Отказ системы ручного выключения электродвигателя» может произойти при появлении одного из двух событий-предпосылок, связанных с отказом выключателя и цепи управления выключателем, которая связывает кнопку выключения на пульте управления и выключатель. Поэтому базовые события «Отказ выключателя», «Отказ цепи управления выключателем» и событие третьего уровня «Отказ системы ручного выключения электродвигателя» связаны логической операций «ИЛИ».

Построенное дерево отказов происшествия «Пролив жидкости» показано на рис. 2.