Деревья событий (Event Trees)

Деревья событий являются графическими моделями, которые упорядочивают и отображают события протекания аварийной ситуации. Они показывают, как среагируют различные подсистемы на рассматриваемое исходное событие, будут ли выполнены при этом функции безопасности, условия безопасной эксплуатации и что произойдет в итоге – как отразится исходное событие на работоспособности/безопасности системы.

Перед началом анализа с помощью деревьев событий необходимо составить перечень исходных событий – отказов различных элементов. Потом для каждого исходного события строится дерево.

Дерево событий включает диаграмму состояний (граф) и таблицу, поставленные в однозначное соответствие друг к другу. Диаграмма состояний представляет собой систему горизонтальных и вертикальных линий, развивающуюся слева направо вдоль последовательно составленных ячеек таблицы. В левой крайней ячейке таблицы указывается исходное событие или его условное обозначение, в последующих — промежуточные события или их условные обозначения. Разветвление горизонтальной линии в пределах какой-либо ячейки таблицы означает либо осуществление (верхняя ветвь), либо неосуществление (нижняя ветвь) события, указанного в ячейке. В правой части диаграммы у соответствующих ветвей указываются возможные конечные состояния – возможные последствия исходного события.

Иначе говоря, ДС условно можно разделить на две части: графическую и табличную, которая, в свою очередь, также состоит из двух частей:

• верхнюю – заголовков (или событий верхнего уровня) и их условных обозначений
• правую – таблицу последствий (конечных состояний).

Заголовками или событиями верхнего уровня могут быть:

• состояния подсистем;
• базисные события;
• действия операторов
• и т.п.

Рассмотрим пример простейшего дерева событий. Система состоит из объекта управления (ОУ) и системы аварийного останова (САО). При возникновении отказа в ОУ, САО должна вызвать принудительную остановку работы, иначе возникнет авария. Отказ ОУ является исходным событием. Срабатывание САО является событием верхнего уровня.

Отказ ОУ	Срабатывание САО	Последствия
	Остановка работы
Авария

Встреча с верхним событием вызывает разветвление дерева. В некоторых случаях это не происходит:

• если ситуация развивается так, что указанное верхнее событие никак не влияет на протекание аварии;
• если выполнение или невыполнение верхнего события чётко определяется исходным событием или выполнением/невыполнением предыдущего верхнего события – случай зависимого отказа системы.

На самом деле следует проверять на зависимость всех последующих верхних событий от исходного события и предыдущих верхних событий.

Рассмотрим усложненный пример. ОУ для работы получает энергию от источника энергии (ИЭ). Исходным событием будем считать отказ ИЭ (событие F). В отказа ОУ может находится либо в рабочем режиме (событие , либо в режиме профилактики (событие . Если ОУ в момент потери энергии работает, он должен быть принудительно остановлен САО (событие S). Сама САО питается ИЭ и аварийным питанием (АП). После события F, САО будет зависеть от того, будет ли работать АП событие (R) или нет. Построим дерево событий.

отказ ИЭ	ОУ работает	АП работает	САО сработала	Последствия
F	W	R	S
	Остановка ОУ
Авария
Авария
OK

Из дерева видно, что если ОУ находится в профилактике, событие F не вызывает никаких нежелательных последствий и события R и S не влияют на протекание аварийной ситуации. Также видно, что в случае отключения АП, САО не может сработать – происходит зависимый отказ.

Деревья событий являются мощным средством анализа надежности и безопасности систем. При наличии данных об интенсивностях/вероятностях исходных события и вероятностей (в т.ч. условных для зависимых систем) верхних событий можно рассчитать интенсивность/вероятность различных последствий. Разные деревья события (производные от разных исходных событий) могут приводить к одинаковым последствиям. Просуммировав интенсивности/вероятности одинаковых последствий внутри и среди всех деревьев можно вычислить общую интенсивность/вероятность возникновения неблагоприятной ситуации.

Дата добавления: 2014-01-03