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安全防范系统可靠性计算

摘要：深入分析了安全防范系统的构成，并给出了安全防范系统可靠性的计

算方法。

关键词：安全防范系统；可靠性；计算方法；

中图分类号：TP273；TP13文献标识码：A

近年来，安全防范系统越来越受人们的重视，其应用也越来越广泛，发展也

十分迅猛。由于我国这项工作起步晚，设备质量、工程设计、工程安装等方面均

不够成熟，导致系统可靠性差，故障频发，造成浪费甚至形成安全隐患。如果一

个安全防范系统照常出现错误、漏报或某工能失灵的情况，则其本身就不可靠，

所以安全防范系统的可靠性十分重要。

1安全防范系统的组成

任何一个智能楼宇的安全防范系统都由入侵防盗报警系统、电视监控系统、

门禁系统和楼宇对讲系统等组成。这些系统相互独立又互相联动。一旦发生入侵，

报警探测器立即发出声光报警并将信号送至控制主机，控制主机将信号送至电视

监控系统。同时，相应的灯光打开，摄像机动作，对报警信号进行复核，并在监

控中心同时进行跟踪录像，门禁系统对入市人员进行持卡核对，如果出现火警，

自动开启门禁系统使楼内人员迅速疏散。因此安全防范系统本身的复杂性决定了

其可靠性计算的繁琐，要掌握安全防范系统可靠性的计算首先要正确确定它的线

路连接方案。

2安全防范系统的线路连接方式

安全防范系统的连接方式主要有总线方式与分线方式两种方式。

总线方式采用共用线及地址编码技术，在同一线路上安装方式有两种构成，

即树状（见图一）和环形（见图2）。总线连接方式近似串联系统。

分线方式即分线控制系统。这种系统中探测器和报警器都需2～4根线相连，

如2n+1分线制系统（图3所示），其中数字2和1分别表示探测器直接连接到

控制器的线数和公共线数，这种系统近似并联系统。

图1系统数状连接图2系统环状连接图3分线制系统

上述连接方式

之所以近似于并联或

串联方式，

是因为可靠性理

论中的并联与串联不一定就是

物理上电路中的并联与串联。例如一个电容器和

一个电感线圈并联组成的振荡回路（见图4），

从可靠性理论角度来看，它是一个串联系统。

图4振荡电路

按照可靠性理论，串联系统的定义应是：如果系统S由N个分系统S1，

S2Sn组成，其中只要有一个失效。即当所有分系统都正常工作时，系统才

能保证正常工作，这种系统称为“串联系统”。而并联系统的定义应是：如果系

统S的N个分系统S1，S2,。。。。。。Sn中只要有一个分系统正常工作，系统

就能正常工作。也就是说，只有当所有系统都失效时，才使系统出故障。图4所

示振荡电路，其中电感和电容只要一个损坏，就不能起振荡作用，所以它是个串

联系统，可靠性方框图是－L－C－或－C－L－。混合系统是指若干个串联系统或

并联系统重复地再加以串联或并联，安全防范系统一般都是较复杂的混联系统。

3安全防范系统可靠性计算方法

一般来说，系统越复杂，可靠度越低。选用平均无故障工作时间（MTBF）为

C级的探测器，如果50个探测器采用总线制连接，系统的可靠度会下降至65.5%；

若系统增加到70个这样的探测器，其中可靠度仅为55.41%，系统无法使用，按

文献【1】规定：在正常工作条件下，入侵探测器的MTBF分别为A、B、C、D四

级，各种产品的指标不应低于A级的要求。其中A、B、C、D各级MTBF分别为

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MTBF（A级）：1×10h;MTBF（B级）：5×10h；MTBF（C级）：2×10h；

4

MTBF（D级）：6×10