автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Оценка надежности и безопасности структурно-сложных технических систем

На правах рукописи

НОЗИК Александр Абрамович

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ СТРУКТУРНО-СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13 01 - "Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в ОАО "Специализированная инжиниринговая компания "Севзапмонтажавтоматика"

Научный руководитель: Доктор технических

наук, профессор Можаев Александр Сергеевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических

наук, профессор Рябинин Игорь Алексеевич

Доктор технических наук, доцент

Ведущая организация

Марлей Владимир Евгеньевич

Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (ОАО "ЦНИИКА")

Защита диссертации состоится

"/6 " шм .2005 г. в 7 ^ часов на заседании диссертационного совета Д.002.199.01 при Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН по адресу: 199178, г.Санкт-Петербург, В.О., 14-линия, д.39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН.

Автореферат разослан " е^/Д¿{ 2005 ]

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.002.199.01

Ронжин Андрей Леонидович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Количественная оценка надежности и безопасности структурно-сложных технических систем (ССТС) различных видов, классов и назначения предусмотрена нормативно-техническими требованиями к их промышленной разработке, производству и эксплуатации. Это необходимо для объективной и научно обоснованной оценки существующего уровня надежности и безопасности ССТС и выработки, обоснования и оптимизации различных управленческих решений, направленных на их повышение.

Актуальность темы. Проблема количественной оценки надежности и безопасности ССТС в последние годы существенно обострилась как в отечественной науке и промышленности, так и за рубежом. Это обусловлено несколькими причинами, среди которых можно выделить две основные:

1. Постоянно возрастающие объективные потребности пракгаки в увеличении уровня надежности и безопасности ССТС, особенно предназначенных для pa6oi на опасных производственных объектах;

2. Постоянно возрастающие структурная сложность и размерность современных ССТС и математических моделей их надежности и безопасности.

Первая из указанных причин требует расширения областей применения тучных методов анализа этих свойств на промышленных предприятиях. Вторая причина приводит к тому, что применение известных и научно обоснованных методов анализа надежности и безопасности систем становится невозможным из-за их большой размсрносч и. Одним из путей решения этой проблемы является автоматизация процессов построения математических моделей надежности и безопасности CCI С.

Цель работы - развитие методов и средств технологии автоматизированного структурно-логического моделирования,

обеспечивающее возможность ее использования на предприятиях промышленности для оценки надежности и безопасности сложных технических систем.

Задачи исследования. Главной научной задачей данной диссертации является разработка комплекса методов и методик автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности структурно-сложных технических систем большой размерности на предприятиях промышленности.

Для решения этой главной задачи поставлены и решены следующие частные научные и практические задачи:

1. обоснование выбора технологии автоматизированного структурно-

логического моделирования в качестве базовой для оценки показателей

надежности и безопасности сложных систем;

2. разработка комплекса методов и методик реализации положений односвязной структурной декомпозиции моделей надежности и безопасности систем большой размернс вышний и'т^уурной

сложности;

БИБЛИОТЕКА

СЛ*тс| О»

3. определение состава модулей и общей структуры базового образца программного комплекса автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности структурно-сиожных технических систем; 4 разработка методики автоматизированного моделирования и расчета

ожидаемого ущерба от аварии на опасном производственном объекте; 5. разработка основных методических положений и рекомендаций по применению теории, технологии и прохраммных комплексов автоматизированного структурно-логического моделирования для оценки надежности и безопасности сложных систем на предприятиях промышленности.

Методы исследования При проведении исследований использовались следующие научные теории и методы: системный подход, теория сложных систем, теория автоматизированного структурно-логического моделирования, общий логико-вероятностный метод, методы теории вероятности, алгебры логики, теории надежности и безопасности систем.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечена правильным применением используемых методов и подтверждена:

совпадением результатов моделирования и расчетов тестовых задач с результатами, полученными другими методами и средствами,

- решением контрольных задач автоматизированного моделирования по ключевым точкам, в которых результаты заранее известны,

- непротиворечивостью результатов моделирования и расчетов физическому смыслу свойств исследуемых системных объектов;

- результатами, полученными тремя организациями при выполнении совместной НИР по сравнительному анализу ПК "ЛСМ СЗМЛ" (Россия), ПК " Risk Spectrum " (Швеция) и IIK " RELEX " (США).

На защиту выносятся следующие результаты: 1. Комплекс методов и методик, обеспечивающих решение проблемы размерности в технологии автоматизированного структурно логического моделирования надежности и безопасности структурно сложных технических систем различных видов, классов и назначения.

2 Общая структура базового образца программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования и оценки надежности и безопасности технических систем

3 Основные методические положения и рекомендации по применению технологии и ПК АСМ для оценки надежности и безопасности структурно сложных технических систем на предприятиях

Научная новизна. Впервые разработан полный и взаимосвязанный комплекс существующих и новых методов и методик многоуровневой реализации односвязпой струюурной декомпозиции, охватывающий все четыре основные этапа 1ехноло1ии автоматизированною структурно

логического моделирования систем (АСМ). Этот комплекс включает в себя следующие новые методы и методики:

1. Три новые малоразмерные формы представления и методики получения декомпозированных логико-вероятностных моделей ССТС:

- методику построения составных схем функциональной целостности (ССФЦ), которая позволяет применять в технологии АСМ как традиционный прямой, так новый обратный способ декомпозиции, позволяющий не строить исходной высокоразмерной СФЦ системы;

- методику построения на основе ССФЦ малоразмерных составных логических функций работоспособности (СФРС), которая, в отличие от существующей двухуровневой, позволяет автоматизировать процесс многоуровневой логической декомпозиции ССТС;

- методику построения на основе СФРС малоразмерного составного многочлена вероятностной функции (СВФ), которая, в отличие от существующей двухуровневой, позволяет автоматизировать процесс многоуровневой вероятностной декомпозиции ССТС.

2. Два метода обратного преобразования составных форм логических и вероятностных функций в явные (полные) формы их представления, которые небыли разработаны в основных положениях односвязной структурной декомпозиции технологии АСМ.

3. Метод последовательной многоуровневой подстановки (ПМ11) и пять методик его применения, которые, в отличие от известных методов, позволяют на основе многочлена СВФ вычислять не только статические, но все основные виды вероятностно-временных показателей надежности и безопасности невосстанавливаемых и восстанавливаемых ССТС.

4. Специальную методику, которая впервые позволяет в технологии АСМ на основе ФРС и СФРС любого вида строить матемашческие модели и вычислять показатели ожидаемого ущерба от аварии на опасном производственном объекте.

Научная значимость разработанных методов и методик определяется тем, что в совокупности они являются развитием общего логико-вероятностного метода и технологии автома!тированного структурно-логического моделирования сложных системных объектов и процессов.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные научные результаты диссертационного исследования могут непосредственно использоваться при создании программных комплексов автоматизированного с грук) ур но - ло i и ческо i о моделирования и разработке различных методик их применения на предприятиях для оценки надежности и безопасности систем большой размерности и высокой структурной сложности.

Основные результаты данно! о исследования реализованы:

- в первом отечественном промышленном образце программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС, разработанном в ОАО "СПК СЗМА" (ПК АСМ СЗМА);

- в "Методических рекомендациях по автоматизированному структурно-логическому моделированию и расчету надежности и безопасности автоматизированных систем управления технологическими процессами и оборудованием на стадии проектирования", утвержденных Ассоциацией "Монтажавтоматика" Госстроя России и разрешенных Госгортехнадзором РФ для опытного апробирования при проектировании автоматизированных систем управления технологическими процессами опасных производственных объектов.

Апробация работы осуществлена на трех Международных научно-практических конференциях: "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах", "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы", "Моделирование. Теория, методы и средства", двух заседаниях Международной научной школы "Моделирование и анализ безопасности, риска в сложных системах" и двух межведомственных семинарах в ОАО "СПИК СЗМА" и СПИИРАН.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в пяти печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, трех глав и Заключения. Объем диссертации составляет 158 страниц основного текста, в том числе 38 рисунков, 4 таблицы и 4 примера решения задач. Библиография содержит 95 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы главная и частные научные и практические задачи.

В первой главе определены основные особенности структурно-сложной технической системы (ССТС) как объекта моделирования и расчета надежности и безопасности.

На основе выполненного в работе теоретического и экспериментального сравнительного анализа возможностей ipex существующих технологий автоматизированного моделирования

(основанных на классических логико-вероятностных методах, методах деревьев отказов и событий и обшего логико-вероятностного метода) сделан обоснованный выбор отечественной технологии автоматизированного структурно-логического моделирования (АСМ) для оценки надежности и безопасности ССТС.

Выполнена общая постановка частных научных и практических задач диссертации, решение которых позволяет сня!ь ряд ограничений и недостатков технологии и ПК АСМ и обеспечить возможность их практического использования на предприятиях.

Во второй главе диссертации выполнена разработка комплекса методов и методик реализации положений односвязной структурной

декомпозиции ССТС большой размерности в 1ехноло1-ии автоматизироватюго структурно-логического моделирования.

Идея декомпозиции давно и успешно применяется в технологиях блок схем и деревьев отказов и событий. Однако ее реализация в технолог ии А СМ до насюящего времени не была осуществлена в полном объеме. Исследования показали, чю основными причинами эгог о явились:

- более высокая сложность реализации положений одпосвязпой декомпозиции в технологии АСМ, обусловленная необходимостью сохранения преимуществ логической универсальности OJIBM системного анализа;

- необходимость разработки взаимосвязанною комплекса методов и методик, позволяющих реализовать положения одпосвязпой структурной декомпозиции па всех основных этапах технологии АСМ (постановки задач, построения логической и вероятностной моделей и выполнения расчетов);

- требование алгоритмического уровня формализации разрабатываемых методов и методик одпосвязпой структурной декомпозиции в технологии АСМ, обеспечивающего возможность их прямой реализации в программных комплексах автоматизированного моделирования и оценки надежности и безопасности ССТС.

Исследованы формы проявления проблемы размерности в общем логико-вероятностном метоле (OJIBM), что позволило конкретизировать постановку задач реализации положений одпосвязпой с1рук1урной декомпозиции на всех основных этапах технологии автоматизированною структурно-логического моделирования и расчета показателей надежности и безопасности ССТС.

Для декомпозиции структуры исследуемой системы на этане постановки задач в аппарат схем функциональной целостности (СФЦ) общего логико-вероятностного метода и технологии АСМ предложено ввести обозначения нового вида эквивалентированньгх вершин

Рис.1. Вариаптм обозначения эквивален тированных вершин в декомпозированных СФЦ

С помощью эквиваленгированных вершин в СФЦ представляются декомпозируемые подсистемы ССТС. При использовании эквивален тированных вершин вся декомпозируемая ССТС может быть представлена более компактной (малоразмерхгой) составной схемой функциональной целостности (ССФЦ).

На этой основе в диссертации сформулированы общие положения реализации односвязной структурной декомпозиции в технологии АСМ. Они состоят в следующем:

1. Односвязная структурная декомпозиция в ОЛВМ и технологи АСМ основывается на выделении из общей СФЦ S исследуемой системы таких фрагментов (подсистем) 57,1 -1,2,...,Л, каждая из которых может бытъ заменена (представлена) в основной СФЦ 50 одной эквивалеигарованной вершиной / (декомпозированным элементом);

2. Чюбы выделяемые из общей СФЦ S подсистемы Sl, I = 1,2,...,L могли быть декомпозированы, они должны быте бесповторными фрагментами и орукхурно представлять явные или неявные двухполюсные подсистемы, т.е. связываться с другими элементами системы S только через две свои вершины, которые называют входным и выходным полюсами;

3. Показа! ели надежности и безопасности декомпозированных подсистем >S7 определяются на основе их автономного моделирования и загем подставляются в качестве параметров соответствующих эквивалентированных элементов 1 = 1,2,...,/-, которые в вышестоящей по уровню вложенности подсистеме Sk представляют выделенные одгюевязные подсистемы (Sie Sk);

4. Уменьшение числа элементов в декомпозированных подсистемах ,S7, I = 1,2,...,L и основной декомпозированной СФЦ SO позволяет сократить размерность процедур моделирования и расчетов всей исследуемой системы S в целом в 2'" и более раз.

Для реализации указанных положений односвязной структурной декомпозиции в диссертации разработан взаимосвязанный комплекс следующих методов и методик:

1. Методика построения составной схемы функциональной целостности (ССФЦ) исследуемой системы S

ССТС ^ CC<S>U.=:{Sl,l=-l,2,...,L},{Sk,k=:l,2,...,K},...,S0=S.

Предложенная методика построения декомпозированных СФЦ с помощью эквивалентированных вершин позволяет реализовать как фадициоьный прямой, так и новый обратный подход к разработке ССФЦ. В отличие от прямого, обратный подход не требует построения общей высокоразмерной СФЦ исследуемой системы, что в большей степени соответствует раздельной (блочной) технологии исследования, проектирования и эксплуатации ССТС на предприятиях.

В качестве примера на рис.2 приведена полная, а на рис.3 - составная (декомпозированная) СФЦ подсистемы АСУ

Рис.2. Полная (иедекомпозированная) СФЦ АСУ

Рис.3. Составная (декомпозированная) СФЦ АСУ

2. Методика построения составной логической функции работоспособности (СФРС)

{SlJ-~-l,2,...,L},{Sk,k^lX .,К), ,50 ---> FM,FJ2,...,Fu,....,F5i,...,Fso^Fs. Методика ориентирована на используемые в технологии АСМ универсальные графоаналитические методы решения систем логических уравнений, реализованные в ПК АСМ.

3. Метод обратного преобразования СФРС в явную (полную) логическую ФРС

Ysl,YslYy,...,Yv.....,Yik,YS0 =

4. Методика преобразования СФРС в многочлен составной вероятное той функции (СВФ)

Y Y Y Y Y :=> Р Р Р Р Р = Р

1 Я ' ' S2 ' SI »•••■»•' S* '•■■' SO " ' S1 • ' ¡2 '■■■> " V ' st50 — ' 9

Методика ориентирована на используемый в технолог ии АСМ комбинированный метод преобразования ФРС в ВФ.

5. Метод преобразования СВФ в явный (полный) многочлен ВФ

^Sl' ^50^40 ^¡(iPl'^i }»' = = Pg ■

6. Метод последовательной многоуровневой подстановки (ПМН) для выполнения расчетов показателей надежнос ти и безопасности ССТС на основе СВФ Основу метода ПМП определяют следующие положения:

- составляющие многочлены PSI,P^,..., Ps!, ..,Pst,., /'„ исходной СВФ упорядочиваются но уровням вложенности соответствующих декомпозированных подсистем Sie Ske ...е 50 исследуемой ССТС;

- на основе составных многочленов ВФ PSi подсистем Sk вынгестоящих уровней декомпозиции (содержащих эквивалентированные вершины / вложенных подсистем Sie Sk) вычисляются значения соответствующих системных вероятностных характеристик Р№ При эти, в качестве параметров эквивалептированных вершин I используются числовые характеристики /',, вычисленные на предыдущих этапах метода последовательной многоуровневой подстановки;

- указанные расчеты показателей Р,л выполняются последовательно, т.е. в порядке возрастания уровней вложенности декомпозированных подсистем, до Ske SO включительно,

- характеристика Pw, вычисленная на уровне основной (главной) ССФЦ 50, является искомым показателем /' - Pso надежности или безопасности исследуемой ССТС в целом;

учет особенностей расчетов различных видов показа юлой надежности и безопасности ССТС осуществляется на основе соответствующих методик применения метода последовательной многоуровневой подстановки (Г1МП).

7. Методики применения метода ИМИ для расчета следующих показателей надежности и безопасное ли СС'ГС.

- статических вероятностных характеристик надежности и безопасности = Р50;

- вероятности безотказной работы невосстапавлипасмой ('.(ТС

П(0 = /'4.(0;

- приближенной оценки средней наработки до о I кала Тт я Т0,0, коэффициента готовности Ю\-К1\0 и приближенных оценок средней наработки на отказ Тит среднего времени восстановления и вероятности безотказной работы Рпь(?)« 1'то(0 восстанавливаемой ССТС;

- значимости элементов СС'ГС = х/с 57,

Результаты автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности АСУ, выполненные на основе полной (см рис.Л) и составной (см. рис.3) СФЦ, приведены в табл.1.

Таблица 1. Результаты оценки надежности АСУ

Показатели Традиционные методы ЛСМ Разработанные методы односвязной декомпозиции 8 конъюнкций

Размер логической ФРС 4992 конъюнкции

Размер многочлена ВФ 52160 одночленов 15 одночленов 0.899973466889 4.965 1 ода__ менее 1 секунды

Вероятность безотказной работы 0.899973466889

Средняя наработка до отказа 5.344 года

Время моделирования и расчетов около 11 минут

Существенное сокращение размерности формируемых математических моделей и общего времени решения задачи па основе СФРС с сохранением точности вычислений основных показателей подтверждает высокую эффективность разработанного комплекса методов и методик реализации положений односвязной структурной декомпозиции в тсхнолотии А СМ.

Все предложенные методы и методики имеют алгоритмический уровень разработки, что позволило осуществить их непосредственную реализацию в протраммном комплексе автоматизированною структурно к логического моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС

большой размерности.

В третьей главе представлена практическая реализация научных результатов диссертации Разработана общая структура базовою образца программного комплекса автоматизированною структурно логическою моделироватгия ССЛ'С, схема которого приведена на рис.<1

1

J fiö И 11

Л

2. Модули подготоихи нсшдошх дажиых

1. Интерфейс пользователи

Окно ввода СФЦ Окно ввода параметров и режимов

Окно вывода рег/пьтатов моделирования и расчетов

Шр- система

5. Модули вичюешп шазашиб шдишош и безоиаеинстн

Рис.4. Обобщенная структура ПК ACM ССТС

На 31 ой схеме выделено пять групп программных модулей, к каждой из которых в диссертации выработаны требования к разработке и программной реализации. Главные из них следующие:

основное назначение интерфейса пользование (см. рис.4 блок 1) состоит в создании удобной интерактивной среды, позволяющей пользователе эффективно выполнять все виды работ по графическому вводу ССФЦ, заданию критериев функционирования системы, параметров элементов, и общей организации автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и/или безопасносш исследуемых ССТС;

нрофаммные модули блока 2 предназначены для автоматизации процессов подготовки, ввода, хранения и преобразования исходных данных, необходимых для автоматизированного моделирования и расчеши надежности и безопасности ССТС. К ним относятся процессы машинного представления ССФЦ исследуемой ССТС, логических критериев, параметров элементов, реализации заданных режимов моделирования и расчетов, объемов информации выводимой на экран дисплея и сохраняемых в файлах результатов;

модули блока 3 предназначены для организации работы специальных баз данных, е помощью которых хранится, преобразуется и используется информация, необходимая для всех видов работ по оценке надежности и безопасности ССГС на различных стадиях их разработки и эксплуатации. Предполагается организация двух видов баз данных -параметров элементов и проектов ССТС;

модули блока 4 представляют библиотеку ЛОГ&ВФ программ авгомашческою построения математических моделей, используемых

для детерминированного и вероятностно! о анализа надежности и безопасности исследуемых ССТС;

- модули блока 5 предназначены для выполнения расчетов показателей надежности и безопасности функционирования исследуемых ССТС на основе автоматически сформированных составных или полных многочленов вероятностных функций.

Структура, требования к программным модулям и разработанные в диссертации методы и методики односвязной структурной декомпозиции были реализованы в первом отечественном промышленном образце программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС, разработанном в ОАО "С1ШК СЗМА" (ПК ACM СЗМА). Основное окно интерфейса пользователя ПК АСМ СЗМА изображено на рис.5.

Рис.5. Основное окно интерфейса пользователя ПК АСМ СЗМА

Данные, приведенные на этом рисунке, представляют результата решения с помощью ПК АСМ СЗМА ранее рассмотренного примера автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности АСУ на основе ее составной (декомпозированной) СФЦ, изображенной на рис.3.

Дальнейшим практическим развитием полученных в диссертации научных результатов стала разработка специальной методики автоматизированного логико-вероятностного моделирования и расчета комплексного показателя риска, который в РД 03-418-01 "Методические указания для проведения анализа риска опасных производственных объектов" Госгортехнадзора России назван "ожидаемым ущербом" от аварии опасного производственного объекта (ОПО). Структура этой методики приведена на рис.6.

1. Разрабатывается СФЦ, представляющая подробный сценарий возможных вариантов развигия аварии исследуемой системы и вводится в IIK ЛСМ

I

2. Задаются несколько логических критериев 7 = 1,2,...,М , каждый ю которых представляет нссонмесшуга обласн. состояний, п которых система функционирует с определенным услоипым уровнем К^ последствий развития апарии

Е1 *Е„,]Фк,] = 1а.....М.

I

3. На основе СФЦ сценария аварии и «данных логических критериев У^ в ПК ЛСМ определяются лошчсскис ФРС УJ ~ У, ({Х(}, I —1,2,..., II) , вариантов ] ~ 1,2,..,

развития авзрии, соответствующие мио! очлены вероятности»>1Х функций и выполняются расчеты иероялккмсй ) реализации различных вариантов сценария развития аварии

т

4. Дапьпсйшсе атома газированное моделирование и расчет ожидаемого ущерба WRsis от аварии системы осуществляется в ПК АСМ на основе комплексного критерии

i-1

Рис.6. Содержание основных этапов методики автоматизированного моделирования и расчета ожидаемого ущерба от аварии на ОПО

В качестве примера применения данной методики выполнена оценка ожидаемого ущерба ог аварии на установке первичной переработки нефти. Исходное дерево событий развития аварии данного примера приведено в РД 03-418-01 и изображено на рис.7. С помощью этого дерева событий представлены 8 возможных несовместных вариантов развития аварии "выброса нефти", которые сгруппированы по трем уровням возможных последствий (ущерба) ог аварии, заданных в условных удиницах.

Выброс

НвфТИ

Ф мпмо» горение етрда

С плюса 1ым (J^J-M

ШСПЯ»-1М«1МвМ

Эффжтя *Члмив"нйг

AJ 0,ÍV4U

0 мивйшвр

Уо»а*яе** создмго овода пмти

Нимеллсти«« 77777771

(S)|>32-093 @ 47Ш4Х1 (g)/77-012232222

Сю/мтъле иеточмм

fiM^Hoeowa Пожар пс«л«м

(to)p<M»932UtS79

Оайпмменеы* нефти (и),«*•«»

Т ' I

II

■f

ущербе i? -10В 9«

СрадпмА " ущербе

Рис.7. Дерево событий аварии на установке первичной переработки нефти

Для построения СФЦ, соответствующей данному дереву событий развития аварии, в разработанной методике предложено использовать аппарат групп несовместных событий ОЛВМ. Построенная на 'ной основе СФЦ рассматриваемого дерева событий аварии установки первичной переработки нефти изображена на рис.8.

<Рвкмм* гсроде «»И»

Рис.8. СФЦ дерева событий развития аварии на установке первичной нсрерабоиси

нефти

В результате решения этой задачи на основе разработанной методики по критерию

шт = я, * РЖ }+Е2* Рс.{¥2 }+Е, * ад}

= Е1*РС{;у100} + Ег *Рс{_у102} + ЕЪ*Рс{уЮ1}.

получены следующие результаты автоматизированного моделирования и расчетов ожидаемого ущерба.

мпелиговяние | гвсчыы риск

1 9106

2 у102

3 уШ

М/НвЬ-501:29 Р"

ймгинопинишим тЫ> Г ЕЭДЫя С 1

Рис.9. Результаты моделирования и расчетов ожидаемо! о ущерба на установке первичной переработки нефти

Как видно из примера, разработанная методика позволяет рассчитывай, величину ожидаемого ущерба и определять значения вкладов каждою

элемента по данному показателю, т.е. количественно оценивать степень их опасности в развитии аварии.

Рачрабтка методов и профаммпых средств автоматизированного моделировании и нероя!постного анализа структурно-сложных систем сама по себе не решает проблемы оценки надежности и безопасности ССТС. Необходимым условием этого является решение методических и ортанизациошшх вопросов эффективного применения новой информационной технологии и пр01раммных комплексов на предприятиях, занимающихся разработкой и эксплуатацией ССТС различных видов, классов и назначения. С этой целью в рамках настоящею исследования разработаны общие методические положения (методические рекомендации) по моделированию и расчету показателей надежное™ и безопасности ССТС па предприятиях. MP содержат следующие основные разделы и положения-

1 Общие положения, в которых определяются назначение, условия применения и содержание методических рекомендаций.

2. Руководящие и нормативные документы, на основе и в соответствии с которыми разработаны методические рекомендации.

3 Цели и задачи методических рекомендаций.

4. Общая характеристика технологии автоматизированного структур но-jioi ического моделирования.

5. Порядок применения технологии и ПК АСМ в организациях и на предприяшях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены научно обоснованные технологические разработки вопросов, связанных с решением задачи создания комплекса методов и меюдик автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности технических систем большой размерности и высокой структурной сложности, которые включают в себя следующие основные положения:

1. ()пределены основные особенности структурно-сложных технических систем различною назначения как объектов автоматизированного моделирования и оценки надежности и безопасности на стадиях исследования, проект ирования и эксплуатации.

2. Обоснован выбор технологии автоматизированного структурно-ло> ического моделирования в качестве исходной базы для разработки комплекса методов и методик автоматизированного моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС.

3. Выделены ограничении существующего уровня разработки теории, технологии и 11К АСМ, главными из которых являются проблема размерности и отсутствие методических разработок вопросов создания ПК и применения технологии АСМ в промышленности.

4. Исследованы формы проявления проблемы размерное in и рачрабоит комплекс методов и методик реализации положений односвязной структурной декомпозиции на вссх основных этапах тех полот ии АСМ и расчета показателей надежности и безопасности ССТС.

5. Разработана специальная методика моделирования и расчета в технологии АСМ комплексного показателя риска функционировании опасных производственных обьекгов (ожидаемо!о ущерба), основанная на способе использования аппарата трупп несовместных событий при построении СФЦ сценариев развития аварий, представляемых деревьями событий.

6. Разработана обитая структура и сформулированы требования к основным подсистемам специализированною ПК АСМ и расчета падсляюсш и безопасности технических систем большой размерноети

7. Разработаны общие положения методических рекомендаций по применению технологии и протраммных комплексов АСМ надежности и безопасности ССТС в организациях и на предприятиях промыт пленное га.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нозик A.A., Мусаев A.A. Математическая постановка компьютерного моделирования задач оптимизации функциональной надежности автоматизированных систем управления. // Материалы III Международной научно-практической конференции: "Компьютерные технологии в пауке, производстве, социальных и экономических процессах" Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2001. -Ч. 1 , С.4-10.

2. Нозик A.A. Технология автоматизированного структурно лот ичсскою моделирования в проектных расчетах надежности систем. //Труды второй международной научной школы "Моделирование и анализ безопасности и риска в сложных системах". МА БР - 2002. СПб.: Издательство "Бизнес Пресса, 2002, С.337 344.

3. Нозик А А. Методы проектного расчета надсжпосш автоматизированных систем управления технологическими процессами // Труди 11 международной научно-практической конференции Часть I. "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы, проектирование и системотехника, теория и вопросы применения" Новочеркасск: ШШ, 2002, С 33-45

4. Нозик А А. Методические основы оценки надежности автоматизирован ных систем управления технологическими процессами па стадии проектирования// Труды третьей Международной Научной Школы 'Моделирование и анализ безопасности, риска в сложных системах' (МЛ БР - 2003). СПб.: Издательство СПбГУАП, 2003, С.417 423.

5. Нозик A.A., Можаев А С , Потапьтчев С П., Скворцов М.С. Программный комплекс автоматизированною моделирования и расчета надежное!и и безопасности АСУТП на стадии проектирования. // Моделирование Теория, методы и средства. Материалы III Международной научно практической конференции. Часть 1. Новочеркасск. ПНИ, 2003, ('.28 35.

m 0526

РНБ Русский фонд

2006-4 8350

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ.

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Положения, выносимые на защиту.

Глава 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСА МЕТОДОВ И МЕТОДИК ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ССТС.

1.1. Особенности ССТС как объекта моделирования и расчета показателей надежности и безопасности.

1.2. Результаты сравнительного анализа существующих технологий автоматизированного моделирования надежности и безопасности систем

1.2.1. Общая характеристика технологий анализа надежности и безопасности структурно-сложных систем.

1.2.2. Анализ технологии классических логико-вероятностных методов моделирования с использованием графов связности.

1.2.3. Анализ технологии деревьев отказов и деревьев событий.

1.2.4. Анализ технологии автоматизированного структурно-логического моделирования с использованием схем функциональной целостности.

1.3. Общая постановка частных задач разработки комплекса методов и методик оценки надежности и безопасности.технических систем.

Выводы по главе 1.

Глава 2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕТОДОВ И МЕТОДИК односвязной структурной декомпозиции моделей

НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ССТС.

2.1. Основные положения односвязной структурной декомпозиции в ОЛВМ.

2.2. Декомпозиция на этапе постановки задач.

Пример 1. Фрагмент автоматизированной системы управления.

2.3. Декомпозиция на этапе построения логических ФРС.

2.4. Метод преобразования СФРС в явную форму логической ФРС.

2.5. Декомпозиция на этапе построения многочленов ВФ.

2.6. Структурная декомпозиция на этапе расчетов вероятностных показателей надежности и безопасности ССТС.

2.6.1. Метод последовательной многоуровневой подстановки и методика его применения для расчетов статических показателей надежности и безопасности ССТС.

2.6.2. Расчет вероятностно-временных показателей безотказности невосстанавливаемых ССТС.

2.6.3. Методика расчета показателей значимости элементов ССТС.

2.6.4. Методики расчета показателей надежности восстанавливаемых ССТС.

Выводы по главе 2.

Глава 3. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ССТС И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕГО ПРИМЕНЕНИЮ.

3.1. Разработка общей структуры и требований к программному комплексу автоматизированного моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС.

3.1.1. Назначение и общие требования к интерфейсу пользователя.

3.1.2. Назначение и общие требования к подготовке и вводу исходных данных и режимов моделирования.

3.1.3. Назначение и общие требования к средствам информационного обеспечения.

3.1.4. Назначение и общие требования к модулям математического моделирования в ПК ACM.

3.1.5. Назначение и общие требования к модулям расчета показателей надежности и безопасности ССТС.

Пример 2. Оценка безотказности подсистемы АСУ.

3.2. Разработка методики автоматизированного моделирования и расчета ожидаемого ущерба от аварии на опасном производственном объекте.

Пример 3. Оценка ожидаемого ущерба на основе "дерева событий" аварии на установке первичной переработки нефти.

3.3. Основные положения методических рекомендаций по применению технологии и программных комплексов АСМ надежности и безопасности ССТС на промышленных предприятиях.

3.3.1. Общие положения.

3.3.2. Руководящие и нормативные документы.

3.3.3. Цели и задачи методических рекомендаций.

3.3.4. Общая характеристика технологии автоматизированного структурно-логического моделирования.

3.3.5. Порядок применения технологии автоматизированного структурнологического моделирования.

Пример 4. Моделирование и расчет технического риска фрагмента установки вторичной переработки нефти.

Выводы по главе 3.

21 июля 1997 года вступил в силу Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". Принятие этого зазсона существенно изменило практику правового регулирования деятельности на опасных производственных объектах (ОПО) путем переноса акцента с установления мер, направленных на ликвидацию последствий аварий, на принятие превентивных мер, снижающих риски возникновения аварийных ситуаций.

Пакет подзаконных нормативных правовых актов, разработанный для реализации норм Закона, существенно повысил обязанности и ответственность организаций за уровень надежности и безопасности технических систем различных видов классов и назначения, и особенно тех, которые функционируют на опасных производственных объектах. Так, например, согласно новой редакции ПБ 09-540-03 ("Общие правила взрывобезопасности для взрывопожаро-опасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств"), организация-разработчик системы должна обеспечить заданную надежность технических устройств и безопасность технологических процессов. Для реализации этих требований уже на стадии разработки должна производиться научно обоснованная количественная оценка надежности и безопасности фрагментов (подсистем) и системы в целом, поскольку такая оценка необходима для анализа рисков возникновения аварийных ситуаций на ОПО.

Количественная оценка надежности системных объектов, не относящихся к классу ОПО, необходима для объективной и научно обоснованной оценки уровня их безотказности. Эти модели и оценки необходимы для разработки планов обеспечения надежности, выработки, обоснования и оптимизации технических решений с учетом их экономической целесообразности на этапах исследования, проектирований и промышленной эксплуатации систем.

Анализ особенностей структурно-сложных технических систем (ССТС) различного назначения позволил выделить ряд серьезных ограничений существующего уровня разработки и использования методов моделирования и расчета их надежности и безопасности:

- до настоящего времени необходимые методы, программные средства и методики оценки надежности и безопасности многих видов системных объектов не разработаны и на предприятиях не используются;

- существующие методы, методики и программные средства не позволяют учесть ряд важных особенностей современных системных объектов и, прежде всего, их высокой структурной сложности и большой размерности;

- внедрение методов, методик и программных средств анализа надежности и безопасности ССТС в работу предприятий сдерживается отсутствием соответствующих методических разработок по их практическому применению.

В целях преодоления указанных ограничений и обеспечения возможности использования на предприятиях промышленности новых информационных технологий, в качестве главной научной задачи данной диссертации определена разработка комплекса методов и методик автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности структурно-сложных технических систем большой размерности на предприятиях промышленности.

Необходимым условием решения главной научной задачи диссертации является совместное рассмотрение надежности и безопасности ССТС, что соответствует объективным потребностям практики и действующим отечественным и международным нормативно-техническим документам.

Решение главной научной задачи диссертации в настоящем исследовании составляют следующие частные научные и практические задачи:

1. обоснование выбора технологии автоматизированного структурно-логического моделирования в качестве базовой для оценки показателей надежности и безопасности сложных систем;

2. разработка комплекса методов и методик реализации положений одно-связной структурной декомпозиции моделей надежности и безопасности систем большой размерности и высокой структурной сложности;

3. определение состава модулей и общей структуры базового образца программного комплекса автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности структурно-сложных систем большой размерности;

4. разработка методики автоматизированного моделирования и расчета ожидаемого ущерба от аварии на опасном производственном объекте;

5. разработка основных методических положений и рекомендаций по применению теории, технологии и программных комплексов автоматизированного структурно-логического моделирования для оценки надежности и безопасности сложных систем на предприятиях промышленности.

Цель работы — развитие методов и средств технологии автоматизированного структурно-логического моделирования, обеспечивающее возможность ее использования на предприятиях промышленности для оценки надежности и безопасности сложных технических систем.

Объектом исследования являются свойства надежности и безопасности технических систем большой размерности и высокой структурной сложности.

Предметом исследования выступают методы и методики, позволяющие повысить быстродействие и размерность автоматизированного структурно-логического моделирования, а также оценить надежность и безопасность структурно-сложных технических систем на стадиях их исследования, проектирования, разработки и эксплуатации.

При проведении исследований использовались следующие научные теории и методы: системный подход, теория сложных систем, теория автоматизированного структурно-логического моделирования, общий логико-вероятностный метод, методы теории вероятностей, алгебры логики, теории надежности и безопасности систем.

Основные результаты данного исследования реализованы:

- в первом отечественном промышленном образце программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования, разработанного в ОАО "СПК СЗМА" (ПК ACM СЗМА) и применяющегося для проектной оценки надежности и безопасности ССТС на предприятии;

- в "Методических рекомендациях по автоматизированному структурно-логическому моделированию и расчету надежности и безопасности автоматизированных систем управления технологическими процессами и оборудованием на стадии проектирования", утвержденных Ассоциацией "Монтажавтома-тика" Госстроя России и разрешенных Госгортехнадзором РФ для опытного апробирования при проектировании автоматизированных систем управления технологическими процессами опасных производственных объектов.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечена правильным применением используемых теорий и методов и подтверждена:

- совпадением результатов моделирования и расчетов тестовых задач с результатами, полученными другими методами и программными средствами;

- решением контрольных задач автоматизированного моделирования по ключевым точкам, в которых результаты заранее известны и сопоставимы;

- непротиворечивостью результатов моделирования и расчетов физическому смыслу свойств исследуемых системных объектов;

- результатами, полученными тремя организациями (ОАО "СПИК СЗМА", ФГУП "СПбАЭП" и ИПУ РАН) при выполнении совместной НИР по сравнительному анализу ПК "АСМ СЗМА" (Россия), ПК " Risk Spectrum " (Швеция) и ПК " RELEX " (США).

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые разработан полный и взаимосвязанный комплекс существующих и новых методов и методик многоуровневой реализации односвязной структурной декомпозиции, охватывающий все четыре основные этапа технологии автоматизированного структурно-логического моделирования систем (АСМ). Все новые методы и методики имеют алгоритмический уровень разработки, соответствуи ют особенностям различных этапов ОЛВМ, и обеспечивают возможность их непосредственного внедрения в программные комплексы технологии автоматизированного структурно-логического моделирования систем.

Научная значимость разработанных методов и методик определяется тем, что в совокупности они являются развитием общего логико-вероятностного метода и технологии автоматизированного структурно-логического моделирования сложных системных объектов и процессов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные научные результаты диссертационного исследования могут непосредственно использоваться при создании программных комплексов автоматизированного структурно-логического моделирования и разработке различных методик их применения на предприятиях для оценки надежности и безопасности систем большой размерности и высокой структурной сложности.

Полученные научные и практические результаты апробированы на трех Международных научно-практических конференциях: "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах", "Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы", "Моделирование. Теория, методы и средства", двух заседаниях Международной научной школы "Моделирование и анализ безопасности, риска в сложных системах" и двух межведомственных семинарах в ОАО "СПИК СЗМА" и СПИИРАН.

Материалы диссертации опубликованы в пяти печатных работах, общий объем которых составил 1.5 печатных листа.

Объем диссертации составляет 158 страниц основного текста, в том числе 38 рисунков, 4 таблицы и 4 примера решения задач. Библиография содержит 95 наименований.

Диссертация состоит из Введения, трех глав и Заключения.

Выводы по главе 3

На завершающем этапе выполнения настоящего исследования получены следующие новые научные и практические результаты:

1. Разработана общая структура и сформулированы требования к основным подсистемам специализированного программного комплекса автоматизированного моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС.

2. Сформулированы основные положения по реализации в программных комплексах разработанных в диссертации новых методов и средств од-носвязной структурной декомпозиции технических систем большой размерности и высокой структурной сложности.

3. Подтверждена высокая эффективность разработанных методов реализации односвязной структурной декомпозиции в технологии и ПК АСМ.

4. Разработана новая методика моделирования и расчета комплексного показателя риска функционирования опасных производственных объектов (ожидаемого ущерба), основанная на способе использования групп несовместных событий при построении СФЦ сценариев развития аварий, представляемых деревьями событий.

5. Разработаны общие положения методических рекомендаций предприятиям по применению технологии и программных комплексов автоматизированного структурного моделирования надежности и безопасности ССТС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертации изложены научно обоснованные технологические разработки вопросов, связанных с решением задачи создания комплекса методов и методик автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности и безопасности технических систем большой размерности и высокой структурной сложности. Настоящее исследование включает в себя следующие основные новые разработки:

1. Определены основные особенности структурно-сложных технических систем различного назначения как объектов автоматизированного моделирования и оценки надежности и безопасности на стадиях исследования, проектирования и эксплуатации. В качестве главной выделена проблема большой размерности и высокой структурной сложности современных ССТС.

2. Обоснован выбор технологии автоматизированного структурно-логического моделирования в качестве исходной базы для разработки комплекса методов и методик автоматизированного моделирования и расчета надежности и безопасности ССТС. Главными преимуществами технологии АСМ, в сравнении с другими методами и средствами автоматизированного моделирования, являются:

• глубокая проработка теоретических основ технологии АСМ, представленная общим логико-вероятностным методом системного анализа, в котором реализованы все возможностей основного аппарата моделирования - алгебры логики в базисе функционально-полного набора операций "И", "ИЛИ" и "НЕ";

• автоматизация основных этапов построения математических моделей (логических ФРС и многочленов ВФ) и выполнения расчетов вероятностных характеристик структурно-сложных систем;

• использование для описания структур систем логически полного аппарата схем функциональной целостности, которые позволяют представлять практически все известные логически строгие структурные схемы систем, применяемые в других технологиях автоматизированного моделирования (блок-схемы, графы связности, деревья отказов, деревья событий и др.);

• возможность построения нового класса немонотонных моделей структурно-сложных систем, что необходимо для решения задач анализа ряда специальных задач анализа безопасности и оценки риска функционирования опасных производственных объектов.

Выделены ограничения существующего уровня разработки теории, технологии и ПК АСМ, главными из которых являются:

• не в полной мере решена проблема размерности, что ограничивает возможности их применения для анализа надежности и безопасности многих современных и перспективных структурно-сложных системных объектов и процессов;

• отсутствуют методические разработки вопросов практического применения теории, технологии и ПК АСМ на предприятиях.

Исследованы формы проявления проблемы размерности и разработаны новые методы и методики реализации положений односвязной структурной декомпозиции на всех основных этапах технологии автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета показателей надежности и безопасности технических систем большой размерности и высокой структурной сложности:

• Методики реализации традиционного прямого и нового обратного подхода к построению составных многоуровневых СФЦ декомпозированных структур систем большой размерности с использованием эквива-лентированных вершин. Новизна методик состоит в том, что в отличие от двухуровневой они позволяют осуществить многоуровневую декомпозицию структуры исследуемой системы. Новизна и перспективность обратной методики построения ССФЦ заключается в том, что она не требует построения общей высокоразмерной СФЦ системы и в большей степени соответствует раздельной (блочной) организации разработки и эксплуатации ССТС на предприятиях;

• Методика построения малоразмерных прямых и инверсных составных логических ФРС ССТС и метод их развертывания в полные явные формы представления логических функций. Их новизна состоит в многоуровневой реализации положений односвязной структурной декомпозиции на этапе логического моделирования и алгоритмическом уровне разработки, что обеспечивает возможность их прямого использования при создании программных комплексов автоматизированного моделирования;

Методика построения малоразмерного составного многочлена ВФ на основе СФРС исследуемой системы и метод преобразования СВФ в явную форму представления вероятностной функции. Pix новизна состоит в многоуровневой реализации положений односвязной структурной декомпозиции на этапе вероятностного моделирования и алгоритмическом уровне разработки, что обеспечивает возможность их прямого использования при создании программных комплексах автоматизированного моделирования;

Метод последовательной многоуровневой подстановки параметров элементов в составные многочлены вероятностных функций и пять методик его применения для расчета различных статических и вероятностно-временных показателей надежности (безотказности) невосстанавливае-мых и восстанавливаемых декомпозированных ССТС:

- статических вероятностных характеристик надежности и безопасности;

- вероятности безотказной работы невосстанавливаемой ССТС;

- приближенной оценки средней наработки до отказа;

- коэффициента готовности восстанавливаемой ССТС;

- средней наработки на отказ;

- среднего времени восстановления;

- вероятности безотказной работы (отказа) восстанавливаемой ССТС; -значимости элементов ССТС.

Новая методика моделирования безопасности и расчета комплексного показателя риска функционирования опасных производственных объектов (ожидаемого ущерба), основанная на способе использования аппарата групп несовместных событий при построении СФЦ сценариев развития аварий, представляемых деревьями событий.

5. Разработана общая структура и сформулированы требования к основным подсистемам базового образца специализированного программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности технических систем большой размерности.

6. Разработаны общие положения методических рекомендаций по применению технологии и программных комплексов автоматизированного структурно-логического моделирования надежности и безопасности ССТС.

Полученные в ходе исследования новые научные результаты реализованы в базовом образце программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования, разработанном в ОАО "СПИК СЗМА" (ПК АСМ СЗМА) и в Методических рекомендациях "Автоматизированные системы управления. Надежность и безопасность. Автоматизированное структурно-логическое моделирование и расчет надежности и безопасности автоматизированных систем управления технологическими процессами и оборудованием на стадии проектирования". Методические рекомендации утверждены Ассоциацией "Монтажавтоматика" и разрешены Госгортехнадзором России для опытного апробирования при проектировании автоматизированных систем управления технологическими процессами химически опасных и взрывоопасных объектов.

1. Автоматизированная система управления технологическим процессом насосной 910-45 и относящихся к ней резервуарных парков (АСУТП 910-45). Проектная оценка надежности. СПб.: ОАО "СПИК СЗМА", 2001. -72с.

2. Александровская Л.Н., Афанасьев А.П., Лисов A.A. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем. Учебник. М.: ЛОГОС, 2001.-208с.

3. Алексеев А.О. Логико-статистический метод оценки устойчивости функционирования сложных пространственных объектов. // В сб. "Решение эксплуатационных задач на ЭВМ". Вып.11. СПб.: ВИКИ им. Можайского, 1992.

4. Анализ существующих отечественных и зарубежных методов и методик проведения ВАБ и обоснование общей методологии ВАБ корабельных ЯЭУ. Научно-технический отчет. Российский научный центр "Курчатовский институт" //Институт ядерных реакторов. М.: 2002. -39с.

5. Афанасьев В.Г., Зеленцов В.А., Миронов А.Н. Методы анализа надежности и критичности отказов сложных систем. Уч. пособие. М.: МО, 1992. -98с.

6. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М.: Наука, 1984. -328с.

7. Бахметьев A.M., Самойлов О.Б., Усынин Г.Б. Методы оценки обеспечения безопасности ЯЭУ. М.: Энергоатомиздат, 1988. -137с.

8. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. Киев: КМУГА, 1997. -426с.

9. Вадзинский Р.Н. Основы теории надежности средств и систем связи ВМФ. Л.: BMA, 1980.

10. Велигурский Г.А. Аппаратурно-программные методы анализа надежности структурно-сложных систем. Минск: Наука и техника, 1986. -256с.

11. Владимирович Г.И.,Седякин Н.М. Основы теории надежности военной радиоэлектронной аппаратуры. Л.: ЛВИКА им А.Ф.Можайского, 1963. -387с.

12. Волков A.A. Расчетный код РИСК для проведения ВАБ. Доклад. М.: ОЦРК Минатом РФ, ИБРАЕ РАН, 2002.

13. Гершберг А.Ф., Мусаев A.A., Нозик A.A., Шерстюк Ю.М. Концептуальные основы информационной интеграции АСУТП нефтеперерабатывающего предприятия. СПб.: ОАО "СПИК СЗМА", 2002. -128с.

14. Гладкова И.А. Программный комплекс автоматизированного логико-вероятностного моделирования и расчета показателей надежности. // Дипломный проект. JL: ЛЭТИ, 1993. -119с.

15. Гнеденко Б.В., Соловьев А.Д. Математика и теория надежности. Сер. Математика и кибернетика, №10. М.: Знание, 1982.

16. Голиков В.П. Некоторые аналитические методы вычисления функций надежности сложных структур. В кн. "Основные вопросы теории и практики надежности". М.: Сов.радио, 1975, С.43-57.

17. ГОСТ 24.701-86. Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1987. -17с.

18. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1990. -38с.

19. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1997. -15с.

20. ГОСТ Р 51901-2002. Управление надежностью. Анализ риска технологических систем. М.: Издательство стандартов, 2002. -22с.

21. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М.: Мир, 1984.

22. Ершов Г.А., Козлов Ю.И., Солодовников A.C., Можаев A.C. Оценка безопасности атомных энергетических объектов на стадии проектирования. // Тяжелое машиностроение 8/2004. М.: ТМ, 2004, С.33-39.

23. Ибадулаев В.А Оценка последствий химических аварий на транспортных коммуникациях. // Журнал Коллегии: "Промышленная безопасность труда" 1(16/2004). М.: Берг-коллегия, 2004, С.31-32.

24. Иванов М.В., Можаев A.C., Рябинин И.А. Логико-вероятностные методы расчета живучести автоматизированных электроэнергетических систем судов. // Вопросы судостроения. Серия: Судовая автоматика. Вып.ЗО. JL: Румб, 1984, С.3-16.

25. Ильина Т.В. Методическая деятельность. Данные получены из Internet, сайт http://www. Psycology.Narod.ru/266.html.

26. Китушин В.Г. Определение логической функции работоспособности электрической системы. // "Электричество", №8, 1976, С.65-67.

27. Коваленко И.Н., Кузнецов Н.Ю. Методы расчета высоконадежных систем. М.: Радио и связь, 1988.

28. Конев В.П., Можаев A.C. Программный комплекс автоматизированного проектирования радиоэлектронной защиты систем ВМФ. Учебно-методическое пособие. СПб.: ВВМУРЭ им A.C. Попова, BMA, 1996. -49с.

29. Константинов Б.А., Лосев Э.А. Логико-аналитический метод расчета надежности восстанавливаемых систем электроснабжения. // "Электричество", №12. 1971.

30. Львов В.М., Костогрызов А.И., Безкоровайный М.М. Инструментально-моделирующий комплекс для оценки качества функционирования информационных систем "КОК". М.: СИНТЕГ, 2000.

31. Международный стандарт МЭК 61025: 1990 Анализ диагностического дерева отказов (FTA).

32. Международный стандарт МЭК 61078: 1991 Методика анализа надежности. Метод блок-схем надежности.

33. Можаев A.C. Общий логико-вероятностный метод анализа надежности сложных систем. Уч. пос. Л.: BMA, 1988. -68с.

34. Омега", 2001, с.56-61. (Свидетельство об официальной регистрации № 2003611099. М.: Роспатент РФ, 2003).

35. Можаев A.C. Учебно-методическое пособие по автоматизированному структурно-логическому моделированию ВОТС на персональных ЭВМ. СПб.: BMA, 1991.-50с.

36. Можаев A.C. Учет временной последовательности отказов элементов в логико-вероятностных моделях надежности. // Межвузовский сборник: "Надежность систем энергетики". Новочеркасск: НПИ, 1990, С.94-103.

37. Можаев A.C., Алексеев А.О., Громов В.Н. Автоматизированное логико-вероятностное моделирование технических систем. Руководство пользователя ПК АСМ версии 5.0. СПб.: ВИТУ, 1999. -63с.

38. Можаев A.C., Алексеев А.О., Сорокин Р.П. Методика автоматизированного логико-вероятностного моделирования систем. (Программный комплекс "ПК АСМ, версия 5.0"). СПб.: BMA, 1999. -121с.

39. Можаев A.C., Громов В.Н. Теоретические основы общего логико-вероятностного метода автоматизированного моделирования систем. СПб. ВИТУ, 2000. -145с.

40. Можаев А.С., Ершов Г.А, Татусьян О.В. Автоматизированный программный комплекс для оценки надежности систем. (ПК ACMNEW, версия 2.01)

41. СПб.: ВВМИУ им. Ф.Э. Дзержинского, 1994.

42. Надежностные характеристики оборудования фирмы "HONEYWELL". // Для установки каталитического риформинга JI4-35-11.1000 на ООО ПО "Киришинефтегазоргсинтез". СПб.: 2000. -34с.

43. Общие правила взрывобезопасности химических производств и объектов. Утверждены Министерством по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь 28 июня 1996 г. Минск: 1996 г. 80с.

44. Парфенов Ю.М. Надежность, живучесть и эффективность корабельных электроэнергетических систем. Уч. пос. JL: BMA, 1989.

45. ПБ 09-170-27 Общие правила взрывобезопасности для взрывопожаро• опасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 22.12.97г. №52.

46. ПБ 09-170-97. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожарных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств — Безопасность труда в промышленности, 1999, №2, С.49-53.

47. Программный комплекс автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности АСУТП на стадии про' ектирования (ПК ACM СЗМА). Техническая документация. СПб.: ОАО

48. СПИК СЗМА", 2003. (Свидетельство об официальной регистрации № 2003611101. М.: Роспатент РФ, 2003). Internet, сайт: http://www.szma.com/.

49. Программный комплекс Risk Spectrum вероятностного анализа надежности и безопасности систем. Разработан Шведской фирмой Relcon AB. Форма исходной структурной схемы системы — дерево отказов. Данные получены из Internet, сайт http://www. riskspectrum.com.

50. Проект "РИСК" код для вероятностного анализа безопасности. Отраслевой центр Минатома России по расчетным кодам для АЭС и реакторныхустановок. Москва, 2003. Данные получены из Internet, сайт: http://www. ocrk.miatom.ru/rus/progects /risk/risk.htm.

51. Раимов М.М. Расчет надежности с помощью алгоритма ортогонализа-ции. Алгоритм N151. В кн.: "Сборник алгоритмов и программ", Вып.7. JL: BMA, 1979.

52. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности с использованием графов. М.: Радио и связь, 1988. -209с.

53. РТМ 36.22.15. Система противоаварийной защиты взрывоопасных химико-технологических производств. Пособие для проектирования. М.: Ассоциация "Монтажавтоматика", Предприятие «Норма-СА», 1998.-53с.

54. Рябинин И.А. Концепция логико-вероятностной теории безопасности технических систем. Судостроительная промышленность. Серия: Системы автоматизации проектирования, производства и управления. Вып.21, 1991, С. 15-22.

55. Рябинин И.А. Логико-статистический метод исследования надежности сложных технических систем. // В сб. "Основные вопросы теории и практики надежности". М.: Советское радио, 1971.

56. Рябинин И.А. Надежность и безопасность сложных систем. СПб.: Политехника, 2000. -248с.

57. Рябинин И.А., Грек Б.В., Борисов С.С. Поиск минимальных сечений отказов структурно-сложных технических систем. // В кн.: "Сборник алгоритмов и программ", Вып.8. Алгоритм №186. Л.: BMA, 1982.

58. Рябинин И.А. и др. Процедура расчета надежности структурно-сложных систем логико-вероятностным методом с учетом энергетических характеристик элементов. Алгоритм N149. В кн.: "Сборник алгоритмов и программ", Вып.7. Л.: BMA, 1979, С.167-178.

59. Рябинин И.А., Парфенов Ю.М. Исследование структурной надежности сложных технических систем с помощью ЭВМ. Методика 3616 для СМ-4. Л.: BMA, 1978.

60. Рябинин И.А., Парфенов Ю.М. Надежность, живучесть и безопасность корабельных электроэнергетических систем. Учебник. СПб.: BMA, 1997.

61. Рябинин И.А., Парфенов Ю.М., Юрлов Ю.Е. Процедура получения функции работоспособности технической системы путем построения деревьев орграфа. Алгоритм №148. В кн.: "Сборник алгоритмов и программ", Вып.7. Л: BMA, 1979, С. 155-166.82.