System reliability modeling and assessment for solar array drive assembly based on bayesian networks

• Autorzy: Li Y. F. , Mi J. , Huang H. Z. , Xiao N. C. , Zhu S. P.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i ocena niezawodności systemu w oparciu o sieci bayesowskie na przykładzie układu napędu paneli słonecznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Along with the increase of complexity in engineering systems, there exist many dynamic characteristics within the system failure process, such as sequence dependency, functional dependency and spares. Markov-based dynamic fault trees can figure out the modeling of systems with these characteristics. However, when confronted with the issue of state space explosion resulted from the growth of system complexity, the Markov-based approach is no longer efficient. In this paper, we combine the Bayesian networks with the dynamic fault trees to model the reliability of such types of systems. The inference technique of Bayesian network is utilized for reliability assessment and fault probability estimation. The solar array drive assembly is used to demonstrate the effectiveness of this method.

PL

Wraz ze wzrostem złożoności w systemach technicznych, pojawia się wiele charakterystyk dynamicznych w ramach procesu awarii systemu, takich jak zależność sekwencyjna, zależność funkcjonalna czy zabezpieczające elementy zapasowe. Oparte na koncepcjach Markowa dynamiczne drzewa uszkodzeń mogą posłużyć do modelowania systemów z powyższymi charakterystykami. Jednak w konfrontacji z problemem eksplozji stanów wynikającym ze wzrostu złożoności systemu, podejście oparte na teoriach Markowa nie jest już skuteczne. W niniejszej pracy łączymy sieci bayesowskie z dynamicznymi drzewami uszkodzeń w celu modelowania niezawodności tego typu systemów. Technikę wnioskowania sieci bayesowskiej wykorzystano do oceny niezawodności i prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzenia. Skuteczność niniejszej metody wykazano na przykładzie układu napędu paneli słonecznych.

Słowa kluczowe

EN

fault tree; dynamic fault tree; Bayesian network; system reliability; solar array drive assembly

PL

drzewo uszkodzeń; dynamiczne drzewo uszkodzeń; sieć bayesowska; niezawodność systemu; układ napędu paneli słonecznych

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 2
• Strony: 117--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Li Y. F.

autor

Mi J.

autor

Huang H. Z.

autor

Xiao N. C.

autor

Zhu S. P.

• School of Mechanical, Electronic, and Industrial Engineering University of Electronic Science and Technology of China No. 2006, Xiyuan Avenue, West Hi-Tech Zone, Chengdu, Sichuan, 611731 P. R. China,

Bibliografia

• 1. Amari S, Dill G, Howald E. A new approach to solve dynamic fault trees. In: Annual IEEE Reliability and Maintainability Symposium, 2003. p. 374-379.
• 2. Boudali H, Dugan JB. A discrete-time Bayesian network reliability modeling and analysis framework. Reliab Eng Syst Saf 2005; 87(3): 337–349.
• 3. Dugan JB, Bavuso SJ, Boyd MA. Dynamic fault-tree for fault-tolerant computer systems. IEEE Trans Reliab 1992; 41(3): 363–76.
• 4. Rao KD, Gopika V, Rao VVSS, et al. Dynamic fault tree analysis using Monte Carlo simulation in probabilistic safety assessment. Reliab Eng Syst Saf 2009; 94(4): 872–883.
• 5. Langseth H, Portinale L. Bayesian networks in reliability. Reliab Eng Syst Saf 2007; 92(1): 92–108.
• 6. Shi L. Reliability analysis of solar array drive assembly. Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China, 2011.
• 7. Wilson AG, Huzurbazar AV. Bayesian networks for multilevel system reliability. Reliab Eng Syst Saf 2007; 92(10): 1413–1420.
• 8. Yuge T, Yanagi S. Quantitative analysis of a fault tree with priority AND gates. Reliab Eng Syst Saf 2008; 93(11): 1577–1583.
• 9. Zhang LW, Guo HP. Introduction to Bayesian networks. Beijing: Science Press, 2006.