ارائه روشي جديد براي ارزيابي ايمني گيت هاي ديناميكي با استفاده از روش شبيه سازي مونت كارلو

Dynamic gates safety evaluation using Monte Carlo Simulation

با توجه به اهميت بالاي قابليت اطمينان و ايمني در سيستم¬هاي ايمني بحراني نظير نيروگاه¬هاي اتمي، هواپيما، فرآيندهاي شيميايي و سيستم¬هاي صنعتي، ابزارهاي مختلفي براي ارزيابي آن¬ها ارائه شده است كه درخت عيب يكي از مهم¬ترين اين روش-هاست. نظر به ضعف درخت عيب معمولي در وارد كردن زمان به محاسبات و مدل¬سازي رفتارهاي پيچيده اجزا و تأثيرات متقابل آن¬ها روي هم، مدل تعميم¬يافته¬اي از آن با اضافه كردن گيت¬هاي ديناميكي نظير وابستگي عملياتي، اولويت، رزرو، تأخير و شرط، به نام درخت عيب ديناميكي معرفي شده است. براي ارزيابي كمّي درخت عيب ديناميكي روش¬هاي مختلفي معرفي شده است كه شبيه سازي مونت كارلو يكي از آن¬هاست. در روش شبيه¬سازي مونت¬كارلو تمام وقايع تأثيرگذار بر روي سيستم و همچنين عكس-العمل سيستم در مقابل اين وقايع با استفاده از توابع توزيع خرابي اجزاي سيستم و شناخت از نحوه عملكرد سيستم و عوامل موثر در آن شبيه¬سازي مي¬شوند. با توجه به توانايي اين روش در مدل-سازي سيستم¬هاي پيچيده با هر نوع توزيع خرابي، لحاظ كردن استراتژي¬هاي مختلف تعمير، دقت متناسب با نياز و همچنين توانايي شبيه¬سازي سيستم در دوره¬هاي مختلف نظير دوره نوزادي، عمر مفيد و دوران پيري، اين روش به صورت گستره¬اي در ارزيابي مفاهيم اتكاپذيري به كار گرفته مي¬شود. بررسي تحقيقات انجام شده در اين زمينه نشان مي¬دهد كه تابه¬حال روشي براي ارزيابي ايمني گيت¬هاي ديناميكي با استفاده از روش مونت كارلو معرفي نشده است. اين مقاله براي اولين بار با استفاده از روش شبيه¬سازي مونت¬كارلو، روشي را براي ارزيابي ايمني گيت¬هاي استاتيكي و ديناميكي شامل AND، OR، CSP، HSP، SEQ و PAND ارائه مي¬دهد كه توانايي ارزيابي ايمني اين گيت¬ها با هر نوع توزيع را داشته و نسبت به روش¬هاي تحليلي ساده¬تر مي¬باشد. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه اين روش با دقت مناسبي مي¬تواند ايمني اين گيت¬ها را ارزيابي كند.

According to high importance of reliability and safety in safety-critical systems such as airplanes, chemical processes and nuclear power plants, different tools have been proposed for their assessment that fault tree is one of the most important of them. Due to weakness of Static Fault Tree (SFT) at taking time into account and modelling of complicated behavior of components and their relation with together, an extended model by adding dynamic gated such as operational dependencies, priority, spare, delay, has been introduced, called dynamic fault tree (DFT). Different methods have been proposed for quantitative assessment of DFTs that Montecarlo simulation is one of them. Due to abilities of this method at the modelling of complicated systems with all kind of failure distribution functions, considering all kind of maintenance strategies and adequate accuracy, it is widely used. Our literature review shows that so far hasn’t been introduced any method for dynamic gates safety assessment through Montecarlo simulation. This paper for the 1st time introduces a new method for safety assessment of static and dynamic gates including and, or, csp, hsp, seq and pand. The results show the abilities of the introduced method.