数字给水控制系统的可靠性与安全性建模

嵌入关键医疗健康设备、航空航天装置及核工业中的许多数字仪表与控制系统具有不同的失效模式且后果明显。若数字系统内部可能存在缺陷的硬件组件或软件代码未被恰当检测与修复，这些失效会影响整体安全关键数字系统的行为及其提供可靠性属性的能力。安全关键系统的安全性与可靠性分析可通过马尔可夫建模技术完成，该技术能够表达数字控制系统的动态与再生行为。系统中的某些状态代表系统失效，而其他状态代表无故障行为或在存在故障时的正确运行。本文提出基于马尔可夫链模型的数字给水控制系统的安全性与可靠性建模方法。所有马尔可夫状态及状态间的转移均根据数字控制系统的控制逻辑进行假定与计算。最后，基于数字给水控制系统的建模仿真结果，系统在6个月时间内处于完全运行状态的概率为0.99，满足其可靠性要求。