故障树分析法在设备维修中的应用

　　摘 要 本文阐述了建立指控设备故障树的原理，并结合对一次定位与排除故障的实例说明了故障树分析法在电子装备维修中的实用价值。
　　关键词 指控设备 故障诊断 故障树
引言

　　检查系统的运行状态是否正常，确定故障的性质，寻找故障部位和原因，进而提出相应的排故措施，是对维修人员的基本要求。指控系统各组成设备技术含量高，虽然指控系统在设计时贯彻了标准化、通用化、模块化的原则，但艇员的技术素质参差不齐，使得传统的故障诊断、定位方法在实际运用中很难取得好的效果。故障树分析法本是对复杂系统进行安全性、可靠性分析的一种好方法，用它来预测和诊断故障，指导指控系统的运行和维修指控设备同样能收到良好的效果。
1 故障树分析法概述
　　故障树分析法（简称FTA）就是在系统设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素等）进行分析，画出逻辑框图（即故障树），从而确定系统故障原因的各种可能组合方式及其发生概率，以计算系统故障概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。故障树分析法是由美国BELL实验室首先提出的，并很快在一些重大军事装备研制中得到了广泛的应用。用该方法进行故障分析定位具有以下特点：
　　1)具有很大的灵活性，除了对系统可靠性作一般的分析，还可以分析系统的各种故障模式，不仅可以分析某些元部件故障对系统的影响，还可以对导致这些元部件故障的特殊原因（如环境的、人为的等）进行统一考虑、分析。
　　2)FTA是一种图形演绎方法，是对故障事件在一定条件下的逻辑推理方法。建立故障树的过程本身就是对系统更深入认识的过程，只有把握系统的内在联系，弄清各种潜在因素对故障发生影响的途径和程度，才能建立对系统维修具有实际意义的故障树。
　　3)故障树建成后，对那些不曾参与系统设计的人员，相当于一个形象的管理和维修指南，对设备的使用、维护具有重要意义。
2 指控设备故障树建立的步骤和方法
　　建立故障树是一项庞大、复杂的工程，建树前必须全面、仔细，并广泛地掌握设计、使用维护等各方面的经验和知识，并要求各有关方面的技术人员参与。建立指控设备故障树主要按以下几个步骤进行：
　　1)消化吸收有关技术资料，包括指控系统及设备的接线图、表，各组成设备的技术、使用维护说明书，掌握系统工作流程，熟悉指控系统各个设备间、指控系统与相关设备间的接口类型及工作原理。
　　2)确定顶事件，在充分熟悉系统及其资料的基础上，将指控系统可能出现的故障事件分主次全部列举，然后根据分析的目的和故障的判据确定出本次分析的顶事件。
　　3)将已经确定顶事件写在顶部矩形框内，将引起故障的全部必要且充分的直接原因事件（软、硬件故障、环境因素、人为因素等）置于相应的原因事件符号中画出第二排，再根据实际

　　系统中它们的逻辑关系用适当的逻辑门联接顶事件和这些直接原因事件。遵循建树原则，逐级向下发展，直到所有最低一排原因事件都是底事件为止。
　　4)由于一般的维修范围限于插件、部件级，维修人员只要能正确地找到故障部位，对发生故障插件、部件进行更换，迅速排除故障即可，所以必须对故障树进行适当简化，底事件确定为插件、部件级损坏和操作失误。
3 指控设备故障树介绍
　　指控设备是作战系统的核心设备，专业涉及面广。作战系统各组成设备与指控设备都有接口联系，指控设备强大的显示功能能够体现许多其它设备工作状态，可以算得上作战系统的晴雨表。指控设备的故障树也相对更加复杂。故障树顶事件为“指控设备故障”，底事件为各计算机插件、各功能模块失效或操作失误等小概率事件，针对某一典型故障现象而建立的故障树如图1所示。
4 利用指控设备故障树排除一接口故障实例
　　故障现象：指挥显控台显示的计程仪的航速数据误差较大，达数节。但此时声呐、操艇
　　等设备显示的计程仪的航速数据正常。
　　故障分析：航速是指控设备的重要信息之一，航速显示不正常时顶事件可以确定为指控设备故障。按照常规的分析方法，很容易判断为指挥显控台故障。但有了故障树作为辅助手段后，顺藤摸瓜，发现导致以上故障现象的底事件只有三种：输入接口机柜与计程仪通讯电缆高数据位断线、输入处理机519C并行口高数据位损坏、计程仪分码盘高数据位接触不良。
　　对上面分析的三种可能逐一检查排除：
　　1)检查输入接口机柜与计程仪间通讯电缆，电缆完好，排除此种可能。
　　2)更换输入处理机519C备件，故障现象依然存在，排除此种可能。
　　3)更换计程仪分码盘，故障排除。故障的真正原因查明。
5 结束语
　　通过提高设备的可维修性来弥补可靠性不足，保证装备的可用水平是较为有效而经济的。实践证明，通过故障树分析法能提高维修人员分析故障的全面性、定位故障的准确性、排除故障的可达性。
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