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申请/专利权人：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所

摘要：本发明公开了基于服役时间的马尔可夫模型PFD和MTTFsp算法，本发明通过结合安全仪表功能的结构配置、检验测试间隔、检验测试覆盖率和服役时间计算得到马尔可夫模型的PFDavg、PFSavg和MTTFsp，PFD以该服役时间对应的平均值PFDavg来展示，PFS以服役时间对应的平均值PFSavg来展示，PFD为要求时危险失效概率，PFS为安全失效概率，PFDavg为要求时平均危险失效概率、PFSavg为平均安全失效概率、MTTFsp为平均无误动作故障时间；本发明结合了现场的结构配置、检验测试间隔、检验测试覆盖率和服役时间能够更真实地反映安全仪表功能的可靠性水平。

主权项：1.基于服役时间的马尔可夫模型PFD和MTTFsp的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S110、针对安全仪表功能各组成单元的硬件结构，均配置有基于马尔可夫模型的计算方法和状态转移图；S120、基于马尔可夫模型的常见硬件结构配置的PFDavg、PFSavg和MTTFsp计算方法，引入可检测的危险失效率、不可检测的危险失效率、可检测的安全失效率和不可检测的安全失效率，基于服役时间、检验测试间隔和检验测试覆盖率，可计算得到服役时间对应的不可检测的危险失效率，对于多重结构配置应考虑到潜在的共因失效，引入共因失效因子，计算得出共因可检测的危险失效率、基于服役时间的共因不可检测的危险失效率、共因可检测的安全失效率、共因不可检测的安全失效率，非共因可检测的危险失效率、基于服役时间的非共因不可检测的危险失效率、非共因可检测的安全失效率和非共因不可检测的安全失效率；S130、将可检测的危险失效率、基于服役时间的不可检测的危险失效率、可检测的安全失效率、不可检测的安全失效率、共因可检测的危险失效率、基于服役时间的共因不可检测的危险失效率、共因可检测的安全失效率、共因不可检测的安全失效率，非共因可检测的危险失效率、基于服役时间的非共因不可检测的危险失效率、非共因可检测的安全失效率和非共因不可检测的安全失效率，根据结构配置特点按需带入随机转移概率矩阵，通过计算得到稳态概率矩阵，再引入起始概率矩阵，以起始概率矩阵与稳态概率矩阵作为参数计算得到第1天至y天的状态矩阵，进而可以计算得到状态转移图中状态1至状态w中每个状态的平均概率；S140、依据状态转移图中对应危险失效状态的平均概率，计算得到安全仪表功能各组成单元硬件结构的PFDavg；S150、依据状态转移图中对应安全失效状态的平均概率，计算得到安全仪表功能各组成单元硬件结构的PFSavg；S160、依据随机转移概率矩阵得到截矩阵，将截矩阵由单位矩阵中减去得到中间矩阵，并对其进行求逆计算得到N矩阵；S170、依据N矩阵计算得到安全仪表功能各组成单元硬件结构的MTTFsp；所述步骤S120包括：S121、基于马尔可夫模型的常见硬件结构配置的PFDavg、PFSavg和MTTFsp计算方法，引入λdd、λdu、λsd和λsu，λdd为可检测的危险失效率，λdu为不可检测的危险失效率，λsd为可检测的安全失效率，λsu为不可检测的安全失效率；S122、基于服役时间、检验测试间隔和检验测试覆盖率计算服役时间对应的不可检测的危险失效率，计算过程如下：当前服役时间对应的不可检测的危险失效率λdu-MT计算公式为： MT是MissionTime的缩写，为服役时间；TI是TestInterval的缩写，为检验测试间隔；PTC是ProofTestCoverage的缩写，为检验测试覆盖率；S123、由于多重结构配置潜在的共因失效，引入共因失效因子β，失效率计算公式如下，共因部分计算：λddc＝λdd×β；λduc-MT＝λdu-MT×β；λsdc＝λsd×β；λsuc＝λsu×β；λddc为共因可检测的危险失效率，λduc-MT为基于服役时间的共因不可检测的危险失效率，λsdc为共因可检测的安全失效率，λsuc为共因不可检测的安全失效率；非共因部分计算：λddn＝λdd×1-β；λdun-MT＝λdu-MT×1-β；λsdn＝λsd×1-β；λsun＝λsu×1-β；λddn为非共因可检测的危险失效率，λdun-MT为基于服役时间的非共因不可检测的危险失效率，λsdn为非共因可检测的安全失效率，λsun为非共因不可检测的安全失效率；S124、计算维修率μ0，计算公式为： MRT为平均维修时间；S125、计算维修率μ1，计算公式为： MTTR为平均维修时间；S126、计算维修率μ2，计算公式为：

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