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- i - 家庭安全事故树分析 摘要 家庭安全事故树分析 摘要 科学的发展、技术的进步，使得先进的新型高科技产品悄然无声地逐渐进入 现代家庭之中，使人们的日常生活不断地步入一个全新的时代。科学技术给人们 带来了巨大的经济效益和社会效益，极大地方便了人们的日常生活。然而，不可 质疑的是，人们在看到这些巨大效益的同时，也不安地看到，伴随着高科技产品 的使用，相应地也带来了一系列不安全因素。如煤气管道、热水器、家用桑那房 等的使用以及其它许多大容量的家用电器的使用， 都明显地增加了发生火灾的可 能性，触电的不安全性以及煤气中毒、爆炸的危险性。这些“定时炸弹”潜伏在 人们身边， 与人们朝夕相处的危险性使人们逐渐地意识到家庭保安的重要。 另外， 由于现代工作的繁重使得家庭对儿童的监管不够，极易发生一些意外。现代交通 车辆的急剧增加，以及驾驶车辆的司机的驾驶技能的参差不齐，使得交通事故发 生率急剧上升。现代生活的提高使人们娱乐活动也大大增加，旅游、游园、游泳 等活动的增加，也一定程度上增加了不安全因素。同时，社会上还有不法分子在 活动，他们置法律于不顾，人为地制造一些破坏和灾难，行凶、盗窃等违法犯罪 活动还时有发生，一些高科技技术甚至于也用于作案，严重地扰乱了人们正常的 生活，给社会带来了不安全因素。随着家庭财物的逐渐积累，使得家庭受到侵害 的可能性也在上升。人们的人身安全以及家庭防盗等问题日益受到重视。家庭安 全是个系统工程，必须从系统工程的角度加以研究才是科学的，事故树分析方法 就是一个非常有效的研究方法，以家庭事故作为顶事件进行研究，最后得出家庭 安全的结论，对家庭安全提出了有益的建议，可大大增加家庭安全度。 本文对家庭中的不安全因素进行了较详细的分析， 确定了家庭不安全的顶事 件以及底事件并给出了家庭不安全的事故树， 最后根据事故树进行分析并得出结 论，可以指导人们对家庭事故的防范，对于普遍提高家庭安全具有很实际意义。 关键词关键词家庭安全事故；事故树法；概率重要度；临界重要度 哈尔滨理工大学学士学位论文 - ii - accident tree analysis on family safety abstract the developments of science and technology progress bring new type of advanced high-tech products quietly and gradually into the modern family, which make peoples daily life constantly entering a new stage. science and technology bring huge economic and social benefits to peoples daily lives. however, it can not be questioned that while we see these huge benefits, we can also see a series of insecurity that along with the use of high-tech products. such as gas pipelines, water heaters, home sauna room, and the use of many other large-capacity which are obviously increased the possibility of fire, electric shock and the insecurity of gas poisoning, the danger of explosion. these “time bomb“ hide around people, thus people gradually begin to realize the importance of family security. in addition, accidents easily happen to insufficient supervision of children because of the heavy work of modern family. modern transport vehicles increased dramatically, and a lot of drivers who are lack of necessary driving skills, making sharp rise in the incidence of traffic accidents. the improvement of modern life also enable people with entertainment activities increased significantly, the increase of tourism, the garden, swimming and other activities also bring increase of insecurity. at the same time, there are lots of people who disregard the law, artificially create destruction and disaster, attack, theft and other illegal and criminal activities. even some high-tech technologies have also been used in committing the crime, which are serious disrupted the normal life of people. with the gradual accumulation of family property, the possibility of the erosion of the family is also increasing. peoples personal safety and home security and other issues received increasing attention. security of home is a systems engineering, which must be done with the perspective of science. the study of the accident tree analysis is a very effective method of family accidents as the top events that could lead to the final conclusionofthesafetyofthefamily.thefamilysecuritymadeuseful recommendations which can greatly increase the safety of the family. 哈尔滨理工大学学士学位论文 - iii - in this paper, family insecurity factors are detailed analysis. the definition of the family insecurity is given. “the top event” and “the end of the incident” is discussed. the accident tree of family security is used for analysis which can guide people to prevent family accidents. it has a very practical significance with the improvement of the safety of the family. keywordsfamily safety incidents ； accidents tree ； importance degree of probability；importance degree of critical 哈尔滨理工大学学士学位论文 - iv - 目录目录 摘要. abstract 第 1 章 绪论. 1 1.1 课题背景 1 1.1.1 家庭安全现状. 1 1.1.2 事故树分析法及应用. 1 1.1.3 危险源辨识的国内外研究现状. 2 1.2 课题研究的意义 4 第 2 章 家庭安全事故树分析原理基本知识. 6 2.1 事故树分析步骤 6 2.1.1 事故树的概念. 6 2.1.2 事故树分析的优点. 6 2.1.3 事故树分析的步骤. 6 2.2 事故树符号及其意义 7 2.2.1 事件符号. 7 2.2.2 逻辑门符号. 8 2.3 布尔代数及最小割集、最小径集 10 2.3.1 布尔代数. 10 2.3.2 最小割集11 2.3.3 最小径集11 2.4 结构重要度、概率重要度和临界重要度.11 2.4.1 事故树结构函数11 2.4.2 结构重要度分析11 2.5 事故树分析法的局限性 12 2.5.1 事故树分析法局限性. 12 2.5.2 事故树分析法 fta 的改进方向. 13 2.6 本章小结 13 第 3 章 家庭安全危险源. 14 3.1 危险源的概念 14 3.2 家庭安全危险源 14 3.2.1 家庭安全危险源特性. 14 3.2.2 家庭安全事故隐患与家庭安全危险源的关系. 15 3.2.3 家庭安全危险源系统的状态. 15 3.3 本章小结 16 第 4 章 家庭安全系统事故树的建立. 17 哈尔滨理工大学学士学位论文 - v - 4.1 家庭安全系统事故树分类及图例 17 4.1.1 室内人身伤害及财物损失分析. 17 4.1.2 常见家庭安全系统事故树图例. 18 4.2 本章小结 25 第 5 章 火灾事故树分析实例分析与评价. 26 5.1 定性分析 26 5.1.1 最小割集. 26 5.1.2 最小径集. 26 5.2 定量分析 27 5.2.1 家庭安全系统结构重要度分析. 27 5.2.2 家庭安全系统最小割集概率分析。. 27 5.3 本章小结 28 结论. 29 致谢. 30 参考文献. 31 附录 a32 附录 b36 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 6 - 第第 1 章 绪论章 绪论 1.1 课题背景课题背景 1.1.1 家庭安全现状家庭安全现状 安全是人类文明的重要标志。 “安全第一，预防为主”是我国发展经济，保 护职工健康的一贯方针。国务院对安全工作也曾明确指示:“安全生产是全国一 切经济部门，特别是生产企业的头等大事。要采取一切可能的措施，保障国家和 职工群众生命财产的安全，严防事故发生 1。 ”中国是小家电生产大国，其中尤 以厨房小家电发展最为成熟。近年，随着城市居民家庭经济收入的增长，人们的 生活水平普遍提高，尤其是居住条件和水、电、气等配套设施的改善，为种类繁 多的厨房电器进入千家万户创造了条件，但同时也给家庭安全带来了隐患，伴随 着高科技产品的使用， 相应地也带来了一系列不安全因素。 如煤气管道、 热水器、 家用桑那房等的使用以及其它许多大容量的家用电器的使用， 都明显地增加了发 生火灾的可能性，触电的不安全性以及煤气中毒、爆炸的危险性。这些“定时炸 弹”潜伏在人们身边，与人们朝夕相处的危险性使人们逐渐地意识到家庭保安的 重要。另外，由于现代工作的繁重使得家庭对儿童的监管不够，极易发生一些意 外。现代交通车辆的急剧增加，以及驾驶车辆的司机的驾驶技能的参差不齐， 使 得交通事故发生率急剧上升。 现代生活的提高使人们娱乐活动也大大增加， 旅游、 游园、游泳等活动的增加，也一定程度上增加了不安全因素。同时，社会上还有 不法分子在活动，他们置法律于不顾，人为地制造一些破坏和灾难，行凶、盗窃 等违法犯罪活动还时有发生，一些高科技技术甚至于也用于作案，严重地扰乱了 人们正常的生活，给社会带来了不安全因素。随着家庭财物的逐渐积累，使得家 庭受到侵害的可能性也在上升 2。 1.1.2 事故树分析法及应用事故树分析法及应用 事故树分析又称故障树分析，是安全系统工程最重要的方法 1961 年，美国 贝尔电话研究所的沃特森(watson )在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评 价时，首先提出了这个方法;接着该所的默恩斯 (mearns)等人改进了这个方法， 对解决火箭偶发事故的预测问题作出了贡献。其后，美国波音飞机公司的哈斯尔 (hassi)等人对这个方法又作了重大改进，并采用了电子计算机进行辅助分析和 计算。1974 年，美国原子能委员会应用 fta 对商用核电站的灾害危险性进行评 价，发表了拉斯姆森报告，引起世界各国的关注，此后 fta 从军工迅速推广到机 械、电子、交通、化工、冶金等民用工业。目前，许多国家都在研究应用这一方 法。 我国对事故树分析技术的研究和应用也取得了初步成效。1976 年，清华大 学核能技术研究所在核反应堆的安全评价方面开始应用了事故树分析方法。 1978 年，天津东方红化工厂首次用事故树分析方法来控制生产中的事故，取得了成功 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 7 - 的经验。1982 年，在北京劳动保护研究所召开了第一次安全系统工程座谈会， 介绍和推广了事故树分析方法，以后又在许多省市和企业中介绍、试行和推广， 充分显示了它的科学性与先进性 3。实践证明，事故树分析法完全应用于我国国 民经济各部门各行业的安全管理， 是一种具有广阔的应用范围和发展前途的系统 安全分析方法。目前，事故树分析技术在航天、化工等行业有了广泛和深入的应 用。 1.1.3 危险源辨识的国内外研究现状危险源辨识的国内外研究现状 危险源辩识是对系统内部存在的可能导致事故而造成的人员伤亡与财产损 失的各种危险因素的认识过程。人类自出现以后，就一直为生存与发展不懈奋斗 着，安全问题也就成为了一种特殊需要客观的表现出来，进入工业社会以后， 生 产过程中的危险成为威胁人类安全和健康的主要因素之一，要确保自身的安全， 就必须认识造成“不安全”的因素和规律，判断他们对人类造成的危害有多大， 这就是危险的辩识。现代工业活动中使用的危险物质种类和数量日益增多，重大 火灾， 爆炸、 毒物泄露事故不断发生， 造成了巨大的场财损失和严重的环境破坏。 20 世纪 70 年代以来，预防重大工业事故已经成为各国社会、经济和技术发展的 重大研究对象之一，引起了国际社会的广泛重视，并随之产生了“危险源”、 “重 大危险源”等概念。关于危险源的研究主要在于对危险源的辨识、评价和监控等 方面，从国外的研究来看，英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家， 1974 年 6 月英国弗利克斯巴勒(flxiboruogh)化工厂发生了环己烷蒸汽云爆炸事 故，致使 18 人死亡，数千栋房屋毁坏，爆炸事故发生后，英国卫生与安全委员 会设立了重大危险咨询委员会(adviosyrconnllitteenomajorhazard)s，简称 acmh，负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施。欧共体在 1982 年 6 月颁布了工业活动中重大事故危险法令(简称塞韦索法令)。国际经济合 作与发展组织在oecdcuoncliac(t88)84中， 也列出了20种重点控制的危害物质。 为实施塞韦索法令，英国、荷兰、德国、法国、意大利、比利时等欧共体成 员国都颁布了有关重大危险源控制规程，要求对工厂的重大危害设施进行辨识、 评价，提出相应的事故预防和应急计划措施，并向主管当局提交详细描述重大危 险源状况的安全报告。1992 年，美国劳工部职业安全卫生管理局(osha)颁布了 高度危害化学品处理过程的安全管理(psm)标准，标准中提出了 138 种(类) 危险源物质及其临界量。随后，美国环境保护署(eps)颁布了预防化学泄露事 故的风险管理程序(mrp)标准，对危险源的确认做出了规定。1984 年印度博帕 尔事故发生后，1985 年 6 月国际劳工大会(ilo)通过了关于危险物质应用和工业 过程中事故预防措施的决定。1988 年 lio 出版了重大危险源控制手册，1991 年 iol 出版了预防重大工业事故实施细则。1993 年通过了预防重大工业事故 公 约和建议书，该公约和建议书为建立国家重大危险源控制系统奠定了基础。该公 约将“重大危害设施”(jorhazardinstallation)定义为:“无论长期地或临时地 加工、生产、处理、搬运、使用或存储数量超过临界量的一种或多种危害物质的 设施气目前，欧盟各成员国及美国、澳大利亚、印度、泰国、马来西亚、印尼、 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 8 - 韩国等国家都采用上述关于“重大危险危害设施”的定义。1996 年 1 月，澳大 利亚国家职业安全卫生委员会颁布了重大危险源控制国家标准和实施重大危险 源控制的规定。澳大利业各州将使用该标准作为控制重大工业危险源的立法依 据。我国的危脸源辨识与评价工作开始较晚，尚未形成完整的系统，同欧洲以及 美、日等工业发达国家的差距较大。我国工业基础薄弱，生产设备老化日益严重 二，超期服役、超负荷运行的设备大量存在，重大危险源分布、分类不清，尚未 形成完整的重大危险源控制系统。 从而导致我国工业生产中存在着众多的事故隐 患，重大事故频发，、给国家和人民的生命财产造成了极大的损失，为改变我国 工业生产过程中安全工作的被动局面，从 80 年代初国家在化工、冶金、机电、 航空等行业中开展危险评价管理工作。20 世纪 90 年代初，重大危险源的评价和 控制工作在我国得到了重视，“重大危险源评价和宏观控制技术研究”被列入国 家“八五”科技攻关项目。该课题提出了重大危险源的控制思想和评价方法， 为 我国开展重大危险源的普查、 评价、 分级监控和管理提供了良好的技术依托 1995 年陈宝智教授等研究人员提出了两类危险源的概念、划分的理论及划分的原则， 阐述了两类危险源的相互关系。1997 年，我国开始对重大危险源进行登记和申 报试点，北京、上海、天津、青岛、深圳、成都为首批重大危险源监控的试点城 市，开始对重大危险源进行规范化管理，由劳动部组织的国家“八五井科技公关 专题“易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价技术研究”的研究成果，为我国进 行规范化的重大危险源管理建立了必要的理论和方法，并提出了管理模式。 2000 年 9 月国务院办公厅文件国有大中型企业建立现代企业制度和加强 管理的基本规范(试行)(国办发(2000)64 号)第 58 条要求企业对重大危险源进 行评价和监控， 并制定应急预案” 。 2000 年 12 月国家经贸委安全生产局文件 2001 年安全生产工作要点(安全(2000)66 号)要求对各省会城市和计划单列市的重 大危险源进行普查、评估和监控，并制定应急预案。国家安全生产法第二十 三条中规定“生产经营单位对重大危险源应当登记建档，进行定期检测、评估、 监控，并制定应急预案，告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取的应急 措施。生产经营单位应当接照国家有关规定将本单位重大危险源及有关安全措 施、应急措施报有关地方人民政府负责安全生产监督管理的部门和有关部门备 案”。目前，在重大危险源控制领域我国取得了较大进展，发展了一些实用新技 术，对促进企业安全管理、减少和防止伤亡事故起到了良好作用，为重大工业事 故的预防和控制奠定了一定的基础。另外，现在我国已出版了一些有关危险源研 究的专著，提出了一些危险源控制方法，这对提高我国化工行业的安全管理水平 起到了重要的作用。 我国的煤矿生产企业对井下危险源的系统研究工作处于起步的阶段， 这是因 为国内外对危险源的研究重点是易燃、易爆、有毒重大危险源(强调化学性)辨识 评价，而煤炭生产行业领域很少涉及这些危险性物质(除爆破炸药以外);另一方 面，我国煤炭行业生产效益过去一直不佳，生产安全投入资金紧缺。目前，只有 一部分效益比较好的、 规模比较大的煤炭集团公司与国内一些科研机构开始对井 下危险源进行了初步的研究。 充州矿业集团公司为适应建立职业安全健康管理体 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 9 - 系的要求，对所属煤矿企业进行了危险源普查工作，对危险源辨识方法作了初步 的探讨。 焦作工学院的张辅仁教授等人提出了矿山实体和虚体重大危险源的概念 虚体型危险源包括人、机、环境三方面的因素:实体型危险源是指煤矿生产活动 中，实体存在的危险物质或能量超过临界值的物质，是生产系统危险和事故的内 因，是造成灾害事故的物质决定因素。另外，国家及地方劳动保障部门也对煤矿 企业危险源进行了研究，在这些研究工作中提出了一些评价方法。从国内研究的 情况来看，二煤矿危险源辨识与控制技术缺乏系统性、科学性和可操作性，也没 有对井下危险源辨识分级形成统一的标准。 因此， 要对煤矿井下危险源进行有效、 系统的研究还需要做大量的工作 4。 1.2 课题研究的意义课题研究的意义 据中消协不完全统计， 去年(07 年)电热水器漏电伤人和直排热水器伤人事 件都分别达到 1000 多起 2007 年中国家庭用电环境调查报告 显示， 我国家庭用电环境非常恶劣， 安全隐患严重，但大多数消费者却安全意识不高，缺乏必要的防范措施 刚刚过去的一年，我国家电业无论是产销出口还是技术创新以及市场开拓， 都取得了很大的发展，使我国向家电强国前进了一大步。然而，回顾家电业一年 来的历程，在为成绩高兴之余，频频拉响的安全警报更是刺激着每个人的神经： 家电伤人事件不断、用电环境恶劣、消费者安全意识薄弱、企业安全警示不够、 国家相关安全标准缺乏 安全警报频频拉响家电伤人事件不断 2005 年 1 月 7 日，青岛市二轻新村 5 名打工者使用直排热水器，因一氧化碳 中毒导致死亡。 2005 年 4 月 3 日，湖南发生三姐弟因使用直排热水器洗澡中毒事件，一人死 亡。 2005 年 9 月 16 日，长沙一名 9 岁男童在用电热水器洗澡时，因电热水器漏 电被击倒在地，其母为救儿子触电身亡，所幸孩子并无大碍。 2005 年 11 月 14 日，上海市一居民家中发生电视机爆炸，并引发火灾，大火 将 12 平方米的房间烧个精光，户主当时不在屋内，火灾没有造成人员伤亡。 2005 年 12 月 25 日夜，中山市坦洲镇一个西餐厅因为电视机爆炸发生火灾， 造成 26 人死亡、11 人受伤。 由家电引发的恶性安全事故时有发生，据中国消费者协会的不完全统计，去 年电热水器漏电伤人和直排热水器伤人事件都分别达到 1000 多起，关于家电安 全的投诉已经成为投诉热点。业内专家普遍认为，随着家电领域频频亮起安全红 灯，家电安全已经成为越来越严峻的课题。 用电环境恶劣家电安全保障薄弱 严峻的家电安全消费形势不仅同产品质量有着密切的关联，用电环境的好坏 也直接关系着家电使用的安全与否。2005 年 3 月 15 日，中国消费者协会联合国 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 10 - 家标准化委员会、中国家电研究院和中国家电行业协会，对包括华东地区在内的 20 多个城市展开了居民用电环境抽样调查，调查的内容包括接地是否良好、水 管和出水是否带电、火线和零线是否接错等 11 个项目，最终得出的2005 年中 国家庭用电环境调查报告显示，我国家庭用电环境非常恶劣，安全隐患严重。 在 2386 户被调查的家庭中，用电环境安全或合格的仅为 576 户，其余 1810 户都 存在不同程度的安全隐患，比例高达 759。其中，1267 户家庭无地线或接地 不可靠，占被调查总数的 53。这份调查还显示，随着楼房使用年限的增加， 超过 332的家庭线路老化；而在线路安装上，329的家庭火线、地线位 置不符合国家标准要求，304的家庭线路及开关、插座的布局不合理；此外， 407的家庭厨卫用电设备不具备防潮、防水功能。 以上可以说明目前我国家庭安全存在着重要的问题， 家庭安全已经成为了 关乎社会安定的大事，本文用事故树方法，总结归纳了威胁家庭安全的隐患， 预 防方法，以及应注意的事项，解决方法等，希望大家能从本文中认识到家庭安全 的重要性。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 11 - 第第 2 章 家庭安全事故树分析原理基本知识章 家庭安全事故树分析原理基本知识 2.1 事故树分析步骤事故树分析步骤 2.1.1 事故树的概念事故树的概念 树是一个无圈的连通图，事故树是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑 树。它形似倒立着的树，树中的节点具有逻辑判别性质。树的“根部”顶点节点 表示系统的某一个事故， 树的 “梢” 底部节点表示事故发生的基本原因， 树的 “树 叉”中间节点表示由基本原因促成的事故结果，又是系统事故的中间原因。事故 因果关系的不同性质用不同逻辑门表示。这样画成的一个“树”用来描述某种事 发生的因果关系，称之为事故树。 2.1.2 事故树分析的优点事故树分析的优点 事故树分析的优点主要有: (1)既能找到引起事故的直接原因，又能揭示事故发生的潜在原因，并能概 括导致事故发生的各种情况。 (2)逻辑性强，灵活性高，适应范围广。它不仅考虑设备及其部件的故障， 而且还考虑环境因素和人的失误。既能分析己发生的事故，又能预测发生事故的 可能性。 (3)既可定性分析，又可定量分析，定性分析详细分析事故的直接原因。也 可用其分析复杂系统，并定量预测发生事故可能性。 (4)掌握一般数学知识的人可以应用它，具有高等文化水平的人也有深入研 究发展它的余地.。事故树分析可用来分析事故:特别重大恶性事故的因果关系。 可进行系统的危险性评价， 事故的调查分析、 沟通事故情报和安全措施优化决策， 也可用于系统安全性设计等很多方面。 2.1.3 事故树分析的步骤事故树分析的步骤 事故树分析是根据系统可能发生的事故或已经发生的事故所提供的信息， 去 寻找事故发生的原因，从而采取有效的防范措施，防止同类事故再次发生。事故 树分析一般按下述步骤进行: (1)编制事故树 确定所分析的系统。熟悉所分析的系统。调查系统发生的各类事故。 确定事故树的顶上事件。调查与顶上事件有关的所有原因事件。事故树作 图。 (2)事故树定性分析 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 12 - 定性分析是事故树分析的核心内容。其目的是分析事故的发生规律及特点， 找出控制该事故的可行方案，并从事故树结构上分析各基本原因事件的重要程 度，以便按轻重缓急分别采取对策。事故树定性分析的主要内容有: 利用布尔代数化简事故树。求取事故树的最小割集或最小径集。进行 结构重要度分析。定性分析结论。根据分析结论并结合本企业的实际情况， 订 出具体、切实可行的预防措施。 (3)事故树定量分析 事故树定量分析是用数据来表示系统的安全状况。其内容包括:确定事故 发生的各基本原因事件的发生概率。计算事故树顶上事件发生概率，并将计算 结果与通过统计分析得出的事故发生概率进行比较。如果两者不符，则必须重新 考虑编制事故树图是否正确，即检查原因事件是否找齐，上下层之间的逻辑关系 是否正确，以及各基本原因事件的故障率、失误率是否估计得过高或过低等。 计算基本原因事件的概率重要度和临界重要度。 制定事故预防对策根据分析的结 果，研究预防事故的对策，结合本企业的实际情况，制定切实可行的具体预防措 施，并付诸实现。 2.2 事故树符号及其意义事故树符号及其意义 事故树是由各种事件符号和逻辑门组成的。事件符号是树的节点，逻辑门是 表示相关节点之间逻辑连接关系的判别符合，逻辑门的输入连线是树的边。下面 简要介绍几种最常用的符合。 2.2.1 事件符号事件符号 (1)矩形符号(见图 2-1a) 矩形符号表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。将事件扼 要计入矩形方框内。事故树分析是对具体系统做具体分析，所以顶上事件一定要 明确定义，不能笼统、含糊。 (2)圆形符号(见图 2-1b) 它表示基本原因事件。即最基本的、不能再往下分析的事件，一般表示缺陷 事件。 (3)屋形符号(见图 2-1c)_ 它表示正常事件，即系统在正常状态下发挥正常功能的事件。因为事故树分 析是一种严密的逻辑分析。在某种情况下，没有正常事件的存在，分析就缺乏逻 辑的严密性，因此也有人称其为激发事件。使用时，应将事件扼要计入符号内。 (4)菱形符号(见图 2-1d) 菱形符号有两种意义。其一表示省略事件，即没有必要详细分析或其原因尚 不明确时，可用省略事件。其二表示二次事件，即不是本系统的事故原因事件， 而是来自系统之外的原因事件。例如，在分析室内着火时，室外的火源(能引起 室内着火)就是二次事件。 四种事件符号中只有矩形符号是必须往下分析的事件， 其余三种都是无需进一步往下分析的事件，故三者合称基本事件。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 13 - 图 2-1 事件符号 2.2.2 逻辑门符号逻辑门符号 树中的逻辑门，除非门和限制门外，至少应有两个输入而只有一个输出。 (1)与门(and gate)(见图 2-2a) 与门连接表示在下层输入 e1e2en事件都发生的条件下，上端才有输出事 件 a 发生，正如串联的电路开关一样，只有每个开关部和闸时，电路才能接通。 其表达式如式（2-1） ： 12 a= n eee(2-1) (2)或门(or gate)(见图 2-2b) 或门连接表示在下层输入 e1e2en事件中任意一个发生的条件下，上端就 有输出事件 a 发生。正如并联的电路开关一样，只要闭合任意一个开关，电路就 能接通。其表达式如式（2-2） ： 12 a= n eee(2-2) (3)非门(no gate)(见图 2-2c) 非门连接表示事件 e 输入就得不到作为结果事件 a 输出，或者必须不输入 e 事件，才能得到结果事件 a 的输出，如图 2-2c 所示。其表达式如式（2-3） ： ae (2-3) (4)条件与门(见图 2-2d) 条件与门连接表示输入事件 e1e2en同时发生时，a 并不发生，只有还满 足条件 a 时，a 才发生。条件计入右边六边形内，它相当于 n+1 个输入条件的与 门，其表达式如式（2-4） ： 123, .ae eena(2-4) (5)条件或门(见图 2-2e) 条件或门连接表示输入事件 e1e2en任一事件发生， 还必须满足条件时， 输出事件 a 才会发生。条件计入右边六边形内，其表达式如式(2-5) 12 () n aeeen(2-5) (6)限制门(见图 2-2f) 限制门是逻辑上的一种修饰符号，即当输入事件 e 发生且满足事件 a 时，才产生 输出事件 a。否则，如果不满足 a 时，则输出事件 a 不发生。其具体条件写在椭 圆形符号内。其逻辑关系式如式（2-6） 121323 aeeeeee(2-6) 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 14 - (7)排斥或门（见图 2-2g） . e1e2en a (a) . e1e2en a a (d) + ene2e1 a (b ) +b a ene2e1 (e) a e a e a (f) (c) a b1b2 不同时发生 (g) .e1e2 e2e1 a (h) 图 2-2 逻辑门符号 表示当且仅当输入事件中的任一个发生，而其他都不发生的时候，排斥门才 有输出事件的连接关系表 2-1 表示了输入输出事件的相互关系。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 15 - 表2-1输入输出事件的相互关系 排斥或门的组合 输入输出 b1b2a 不发生 不发生 发生 发生 不发生 发生 不发生 发生 不发生 发生 发生 不发生 (8)优先与门 表示仅当输入事件按规定的由左至右的顺序依次发生时， 门的输出事件才发 生。 顺序优先与门(见图 2-2h) 表示当 e1e2en输入事件瘾生，且满足 e1发生于 e2之前，则输入事件 a 发 生。这实际是条件概率事件。其逻辑关系式如式（2-7） 121 a=/eee(2-7) 2.3 布尔代数及最小割集、最小径集布尔代数及最小割集、最小径集 2.3.1 布尔代数布尔代数 布尔代数是英国数学家布尔提出的一种逻辑运算方法，是集合论的一部分。 假定 i 是一个集合，a, b, c为 i 的子集，a 与 b 的并集(逻辑和)用 a+b 或 aub 表示， a 与 b 的交集(逻辑积)用 a*b 或 ab 表示， 0 表示空集， _ a, _ b, _ c 分别表示 a, b, c的补集。布尔代数的主要公式如下。 aa iiaaa aaia 反馈法则： ， ，集合与空集合： 0 00 abaaabaa cbbacba cbacbacbacba abbaabba aaaaaa iaaaa )(,)( 0 吸收法则： ）（）（）（分配法则： ）（）（，）（）（结合法则： ，交换法则： ，幂等法则： ，求补法则： 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 16 - 2.3.2 最小割集最小割集 割集，亦称截止集或截集，它是导致顶上事件发生的基本事件的集合。事故 树中，一组基本事件发生能够导致顶上事件发生，这组基本事件就称为割集。 事 故树的最小割集就是导致顶上事件发生的最低限度的割集。 2.3.3 最小径集最小径集 径集， 又称通集， 即如果事故树中某些基本事件不发生， 则顶上事件不发生， 这些基本事件的集合称为径集。 径集是研究系统正常运行需要保证哪些基本环 节正常发挥作用的问题。最小径集是顶上事件不发生所必须的最低限度的径集。 2.4 结构重要度、概率重要度和临界重要度结构重要度、概率重要度和临界重要度 2.4.1 事故树结构函数事故树结构函数 设某事故树由 x1,x2.xn这 n 个基本事件组成，每个基本事件都具有两种状 态，即发生(1)与不发生(0); 事件发生第 事件不发生第 i ii x .1 .0 顶上事件的状态是由基本事件决定的，是基本事件的函数，记作=(x)。 由于这个函数形式取决于事故树的结构，故称之为事故树结构函数。它是取 0 或 1 两种状态之一的二值函数。对于由逻辑“与”门连接成的事故树，其结构函数 可写成式（2-8） ： 212 1 ( )min , n n i xxx xx （2-8） 2.4.2 结构重要度分析结构重要度分析 结构重要度分析是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度。 即在假定各 基本事件发生概率都相等的情况下， 分析各基本事件的发生对顶上事件的发生所 产生的影响程度。属于定性的重要度分析。结构重要度分析可采用两种方法:一 种是求结构重要系数;一种是利用最小割集或最小径集判断重要度。前者精确， 但烦琐;后者简单，但不够精确. (1)求各基本事件的结构重要系数 在某个基本事件 xi的状态由 0 变 1， 其它基本事件 x 的基本状态保持不变时， 顶上事件的状态变化可能有三种情况: 1 i (0 ,x)=0(1 , )0 i x 2 i (0 ,x)=0(1 , )1 i x 3 i (0 ,x)=1(1, )1 i x 第一种情况和第三种情况都不能说明 xi的状态变化对顶上事件的发生起什 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 17 - 么作用， 此时 i (1,x)- (0 , )0 i x。 唯有第二种情况说明 i x的变化起到了促使顶上 事件发生的作用，即当基本事件 i x的状态从0变i，其它基本事件的状态保持不 变时， 顶上事件的状态由0变为1, i (1,x)- (0 , )1 i x， 这说明这个基本事件 i x的 状态变化对顶上事件发生起了作用。综合上述三种情况可知，只有当 i (1,x)- (0 , )1 i x时，才说明 i x的状态变化对顶上事件发生起到作用，这种情况 越多，说明xi的地位越重要。 由于 n 个事件两种状态的组合数共有2n个。 把 i x作为变化对象， 其它事件的 状态保持不变的对应组共 1 2n个。在这 1 2n个对应组中共有多少对应组是第二种 情况，这个比值就是该事件 i x的结构重要系数( )ii ,用公式表示为: ),0()1 ( 2 1 )( , 1 xxii ii n （2-9） (2)利用最小割集或最小径集排列结构重要度顺序 这种方法的原则如下: 当最小割集中的基本事件个数不等时， 少事件割集中的基本事件比多事件 割集中的基本事件结构重要度大。 例如，某事故树最小割集为: 123 x x x, 45 x x, 6 x, 7 x则: (6)(7)(4)(5)(1)(2)(3)iiiiiii 当最小割集中的基本事件数目相等时， 出现次数多的基本事件比出现次数 少的基本事件结构重要度大。 例如，某事故树最小割集为: 1456 ,x xx x 2456 ,x x x x 1356 ,x x x x 2356 ,xx x x 3456 ,x x x x 2345 ,xx x x 则:(5)(6)(3)(4)(2)(1)iiiiii 在基本事件少的最小割集内出现次数少的基本事件与在基本事件多的最 小割集内出现次数多的基本事件相比较，一般说前者结构重要度大于后者，极个 别情况下两者相等。 例 如 ， 某 事 故 树 最 小 割 集 为: 1 x, 23 x x, 24 x x, 25 x x则 ： (1)(2)(3)(4)(5)iiiii 2.5 事故树分析法的局限性事故树分析法的局限性 2.5.1 事故树分析法局限性事故树分析法局限性 （1）由“结果”导出“原因”此法有很强的方向性，即逻辑分析仅用于“某 一事件 t 发生”必然有“事件 a 或事件 b”发生或事件“a.b”同时发 生。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 18 - （2）令某事件发生以“1”表示，不发生以“0”表示。此法对事故树中任 意事件的状态只设置了“0”与“1”两种可能性，或者说，它选用了“非此即彼” 的思维方法。 （3） 根据事故树分解得的若干最小割集固然可以从原因导致结果理出头绪。 然而，这仅是定性的结论，不能进行定量分析。所以说，事故树分析法(fta)分 析事故原因是强项，而应用于原因导致事故发生的可能性大小推测是弱项。 2.5.2 事故树分析法 fta 的改进方向2.5.2 事故树分析法 fta 的改进方向 （1）根据中文资料的查阅，己找到对事故树分析法(fta)改进的文章，其改 进的方向都是加强由“原因”至“结果”的推断，体现出人们普遍对运用事故树 分析法原理应用于实际情况安全预评价时对事故发生可能性大小问题的兴趣与 关注. （2）己查到的对事故树分析法改进的文章，均采用了模糊数学与模糊集的 运算法则 5。 2.6 本章小结本章小结 本章的主要内容有: （1）事故树分析法的概念、优点和分析步骤。 （2）事故树分析法中所用到的事件符号和逻辑门符号。 （3）布尔代数的概念和计算公式以及最小割集、最小径集的定义。 （4）结构重要度、概率重要度、临界重要度的定义、计算公式作用以及相 互区别与联系。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 19 - 第第 3 章 家庭安全危险源章 家庭安全危险源 3.1 危险源的概念危险源的概念 危险源，也就是危险的根源，是指可能造成人员伤害、财产损失、环境破坏 或其组合的根源，它可以是存在危险的一件设备、一处设施或一个系统，也可能 是一件设备、一处设施或一个系统中存在的危险的一部分等。生产系统中具有潜 在能量和物质释放危险的、 在一定触发因素作用下可能转化为事故的部位、 区域、 场所、空间、岗位、设备等都可称为危险源。这里所指的触发因素是危险源转化 为事故的外因，它包括人的失误、作业环境等。同时，这些触发因素本身就是危 险。危险也称风险，危险是一个泛指的概念，广义的危险是指一种环境或状态， 是指超出人的控制之外的某种潜在的环境条件， 即指有遭到损害或失败的可能性 狭义的危险是指一个系统存在的不安全的可能性及其程度，从理论上讲，安全状 态和事故状态是系统相对形定的状态， 而危险状态则是安全状态的存在条件遭到 破坏后，系统从安全到危险的一个动态过程，是系统的不确定状态。安全的对立 面是危险(风险)，不是事故，把不出事故和安全等同起来是不科学的。 3.2 家庭安全危险源家庭安全危险源 3.2.1 家庭安全危险源特性家庭安全危险源特性 (1)家庭安全危险源具有客观存在性： 家庭安全中的危险源是客观存在的，不以人的主观意识为转移。不论人们是 否愿意承认它，它都会实实在在地存在着，而一旦主观条件具备，它就会由潜在 的危险变为现实而引发事故。 (2)家庭安全危险源具有潜在性： 这种潜在性，一是指存在于即将进行的生活过程中，不容易被人们意识到或 能够及时发觉而又有一定危险性的因素;二是指存在于生活过程中的危险源虽然 明确地暴露出来，但没有变为现实的危害。应该指出，并不是所有的危险源都必 然会转变为现实的危害，导致事故的发生，但是，只要有危险源存在，就有可能 危及安全。 (3)家庭安全危险源具有复杂多变性： 危险源的复杂性是由于生活实际情况的复杂性决定的。 每天生活尽管大致相 同，但由于生活的人、家庭的不同场合、使用的东西各异，可能存在的危险源也 会不同。相同的危险源也有可能存在于不同的生活过程中。 (4)家庭安全危险源具有可知可预防性： 日常生活中存在的危险源具有一定的隐蔽性，它常常隐藏在生活环境、电器 设备及家庭人员的行为之中。按照辩证的观点来看，一切客观事物都是可知的。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 20 - 只要思想重视认真分析每一项具体隐患，采取的措施得力可靠，危险源可以在日 常生活中预先得到识别和预防，这也是家庭安全危险源辨识的基础和前提6。 3.2.2 家庭安全事故隐患与家庭安全危险源的关系家庭安全事故隐患与家庭安全危险源的关系 家庭中存在的事故隐患，通常是指在生活过程中有可能造成人员伤亡、经济 损失或环境破坏的不安全因素，它包含人的不安全因素、物的不安全状态和。 从 定义上可以看出，家庭安全事故隐患本质上是家庭安全危险因素的一部分，属于 家庭危险源的范畴，家庭安全事故隐患是客观存在的，存在于生活过程中，对家 庭成员的人身安全、财产安全都直接构成威胁。家庭安全事故隐患具有危险性、 隐蔽性、突发性、因果性、连续性、意外性、时效性，特殊性、季节性等特点。 正确认识隐患的特征，对熟悉和掌握隐患产生的原因、及时研究