IEC 61165-2006 Application of Markov techniques《马尔契夫技术的应用》.pdf

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1、 NORME INTERNATIONALECEIIECINTERNATIONAL STANDARD 61165Deuxime ditionSecond edition2006-05Application des techniques de Markov Application of Markov techniques Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 61165:2006 Numrotation des publications Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI son

2、t numrotes partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1. Editions consolides Les versions consolides de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la pub

3、lication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2. Informations supplmentaires sur les publications de la CEI Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des rense

4、ignements relatifs cette publication, y compris sa validit, sont dispo-nibles dans le Catalogue des publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles ditions, amendements et corrigenda. Des informations sur les sujets ltude et lavancement des travaux entrepris par le comit dtudes qui a

5、labor cette publication, ainsi que la liste des publications parues, sont galement disponibles par lintermdiaire de: Site web de la CEI (www.iec.ch) Catalogue des publications de la CEI Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des recherches en util

6、isant de nombreux critres, comprenant des recherches textuelles, par comit dtudes ou date de publication. Des informations en ligne sont galement disponibles sur les nouvelles publications, les publications remplaces ou retires, ainsi que sur les corrigenda. IEC Just Published Ce rsum des dernires p

7、ublications parues (www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo-nible par courrier lectronique. Veuillez prendre contact avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus dinformations. Service clients Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de renseignements sup

8、plmentaires, prenez contact avec le Service clients: Email: custserviec.ch Tl: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Publication numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1. Consolid

9、ated editions The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating amendments 1 and 2. Further information

10、 on IEC publications The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications (see below) in addi

11、tion to new editions, amendments and corrigenda. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is also available from the following: IEC Web Site (www.iec.ch)

12、 Catalogue of IEC publications The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical committees and date of publication. On-line information is also available on recently issued publications, withdrawn and r

13、eplaced publications, as well as corrigenda. IEC Just Published This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below) for further information. Customer Service Centre If you have any questions

14、regarding this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: Email: custserviec.ch Tel: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 . NORME INTERNATIONALECEIIECINTERNATIONAL STANDARD 61165Deuxime ditionSecond edition2006-05Application des techniques de Markov Applica

15、tion of Markov techniques Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 2006 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique o

16、u mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher. International

17、Electrotechnical Commission, 3, rue de Varemb, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, SwitzerlandTelephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmailiec.ch Web: www.iec.ch CODE PRIX PRICE CODE V Commission Electrotechnique InternationaleInternational Electrotechnical Commission 2 61165 CEI:2

18、006 SOMMAIRE AVANT-PROPOS6 INTRODUCTION.10 1 Domaine dapplication 12 2 Rfrences normatives.12 3 Termes et dfinitions 12 4 Symboles et abrviations16 4.1 Symboles utiliss dans les graphes de Markov16 4.2 Autres symboles et abrviations 18 4.3 Exemple 20 5 Description gnrale 20 6 Hypothses et limitation

19、s22 7 Relation avec dautres techniques danalyse 24 7.1 Gnralits24 7.2 Analyse par Arbre de Panne (AAP)24 7.3 Diagramme de fiabilit (RBD) 26 7.4 Rseaux de Petri.26 8 Elaboration des graphes de Markov26 8.1 Prrequis 26 8.2 Rgles dlaboration et de reprsentation .28 9 Evaluation 30 9.1 Gnralits30 9.2 Ev

20、aluation des mesures de fiabilit .32 9.3 Evaluation des mesures de disponibilit et de maintenabilit.32 9.4 Evaluation des mesures de scurit 34 10 Documentation des rsultats 34 Annexe A (informative) Relations mathmatiques de base pour les techniques de Markov36 Annexe B (Informative) Exemple: Elabor

21、ation des graphes de Markov 42 Annexe C (informative) Exemple: Evaluation numrique de mesures de fiabilit, disponibilit, maintenabilit et de scurit pour systme en redondance active 1 sur 2 .52 Bibliographie.62 Figure 1 Diagramme des probabilits de transition dans lintervalle de (t,t+t), pour une val

22、eur t arbitraire et t petit, pour un systme un lment non rparable ayant une dfaillance constante 20 Figure 2 Graphe de Markov dun systme un lment non rparable 20 Figure 3 Interprtation des temps de dfaillance et de rtablissement dans diffrents contextes32 Figure B.1 Graphe de Markov dun systme un lm

23、ent apte au rtablissement .42 Figure B.2 Graphe de Markov trois tats pour systme un lment 42 Figure B.3 Graphe de Markov lorsque des rtablissements peuvent tre raliss partir de ltat 2 pour systme un lment .42 61165 IEC:2006 3 CONTENTS FOREWORD.7 INTRODUCTION.11 1 Scope.13 2 Normative references .13

24、3 Terms and definitions .13 4 Symbols and abbreviations.17 4.1 Symbols for state transition diagrams17 4.2 Other symbols and abbreviations.19 4.3 Example 21 5 General description 21 6 Assumptions and limitations .23 7 Relationship with other analysis techniques25 7.1 General .25 7.2 Fault Tree Analy

25、sis (FTA)25 7.3 Reliability Block Diagram (RBD) 27 7.4 Petri nets.27 8 Development of state transition diagrams .27 8.1 Prerequisites .27 8.2 Rules for development and representation.29 9 Evaluation 31 9.1 General .31 9.2 Evaluation of reliability measures 33 9.3 Evaluation of availability and maint

26、ainability measures33 9.4 Evaluation of safety measures.35 10 Documentation of results35 Annex A (informative) Basic mathematical relationships for Markov techniques 37 Annex B (informative) Example: Development of state transition diagrams .43 Annex C (informative) Example: Numerical evaluation of

27、some reliability, availability, maintainability and safety measures for a 1-out-of-2 active redundant system 53 Bibliography63 Figure 1 Diagram of transition probabilities in time interval (t,t+t), for arbitrary value of t and small t, for a non-restorable one-element system with constant failure ra

28、te .21 Figure 2 State transition diagram of a non-restorable one-element system.21 Figure 3 - Interpretation of failure and restoration times in different contexts 33 Figure B.1 State transition diagram for a restorable one-element system .43 Figure B.2 State transition diagram with three states for

29、 a one-element system .43 Figure B.3 State transition diagram when restorations may be made from state 2 for a one-element system.43 4 61165 CEI:2006 Figure B.4 Graphe de Markov lorsque quune transition directe est considre pour systme un lment.44 Figure B.5 Graphe de Markov pour lvaluation de la fi

30、abilit dun systme un lment 44 Figure B.6 Graphe de Markov pour systme redondance active 1 sur 2 sans lment apte au rtablissement44 Figure B.7 Graphe de Markov pour systme redondance active 1 sur 2 avec des lments aptes au rtablissement et sans limitation de rtablissement .46 Figure B.8 Graphe de Mar

31、kov pour systme redondance active 1 sur 2 avec des lments aptes au rtablissement, deux quipes de rtablissement et une cause commune de dfaillance du systme.46 Figure B.9 Graphe pour systme redondance active 1 sur 2 avec seulement une quipe charge du rtablissement et une priorit de rtablissement prem

32、ier entr/premier sorti 48 Figure B.10 Diagramme de fiabilit pour systme redondance active 2 sur 4.50 Figure B.11 Graphe de Markov regroup pour le calcul de la fiabilit du systme dans la figure B.1050 Figure C.1 Graphe de Markov pour systme redondance active 1 sur 2 avec des lments diffrents et deux

33、quipes charges du rtablissement 52 Figure C.2 Graphe de Markov pour systme redondance active 1 sur 2 avec des lments identiques, deux quipes charges du rtablissement et avec des ressources illimites de rtablissement.52 Figure C.3 Exemple numrique pour lindisponibilit 56 Figure C.4 Exemple numrique p

34、our le taux de dfaillance dangereuse (DFR) 60 61165 IEC:2006 5 Figure B.4 State transition diagram when direct transition is considered for a one-element system.45 Figure B.5 State transition diagram for the evaluation of reliability of a one-element system45 Figure B.6 State transition diagram for

35、a 1-out-of-2 active redundant system with no restorable elements 45 Figure B.7 State transition diagram for a 1-out-of-2 active redundant system with restorable elements, two restoration teams and no restoration limitations .47 Figure B.8 State transition diagram for a 1-out-of-2 active redundant sy

36、stem with restorable elements, two restoration teams and common cause for a system failure .47 Figure B.9 State transition diagram for a 1-out-of-2 active redundant system with only one restoration team and restoration priority as first-in/first-out .49 Figure B.10 Reliability block diagram for a 2-

37、out-of-4 active redundant system 51 Figure B.11 Aggregated state transition diagram for reliability computation of the system in Figure B.10 .51 Figure C.1 State transition diagram for 1-out-of-2 active redundant system with different elements and two restoration teams53 Figure C.2 State transition

38、diagram for a 1-out-of-2 active redundant system with identical elements, two restoration teams and unlimited restoration resources53 Figure C.3 Numerical example for unavailability.57 Figure C.4 Numerical example for dangerous failure rate.61 6 61165 CEI:2006 COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONA

39、LE _ APPLICATION DES TECHNIQUES DE MARKOV AVANT-PROPOS 1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation compose de lensemble des comits lectrotechniques nationaux (Comits nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la coopration interna

40、tionale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de llectricit et de llectronique. A cet effet, la CEI entre autres activits publie des Normes internationales, des Spcifications techniques, des Rapports techniques, des Spcifications accessibles au public (PAS) et des Guides (ci-a

41、prs dnomms “Publication(s) de la CEI“). Leur laboration est confie des comits dtudes, aux travaux desquels tout Comit national intress par le sujet trait peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent galement aux tra

42、vaux. La CEI collabore troitement avec lOrganisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixes par accord entre les deux organisations. 2) Les dcisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques reprsentent, dans la mesure du possible, un accord intern

43、ational sur les sujets tudis, tant donn que les Comits nationaux de la CEI intresss sont reprsents dans chaque comit dtudes. 3) Les Publications de la CEI se prsentent sous la forme de recommandations internationales et sont agres comme telles par les Comits nationaux de la CEI. Tous les efforts rai

44、sonnables sont entrepris afin que la CEI sassure de lexactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas tre tenue responsable de lventuelle mauvaise utilisation ou interprtation qui en est faite par un quelconque utilisateur final. 4) Dans le but dencourager luniformit internati

45、onale, les Comits nationaux de la CEI sengagent, dans toute la mesure possible, appliquer de faon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications nationales et rgionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications nationales ou rgionales corresponda

46、ntes doivent tre indiques en termes clairs dans ces dernires. 5) La CEI na prvu aucune procdure de marquage valant indication dapprobation et nengage pas sa responsabilit pour les quipements dclars conformes une de ses Publications. 6) Tous les utilisateurs doivent sassurer quils sont en possession

47、de la dernire dition de cette publication. 7) Aucune responsabilit ne doit tre impute la CEI, ses administrateurs, employs, auxiliaires ou mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comits dtudes et des Comits nationaux de la CEI, pour tout prjudice caus en cas de dommages

48、 corporels et matriels, ou de tout autre dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les cots (y compris les frais de justice) et les dpenses dcoulant de la publication ou de lutilisation de cette Publication de la CEI ou de toute autre Publication de la CEI, ou au crdit qui lui est accord. 8) Lattention est attire sur les rfre