故障树分析（FTA）通过梳理 “顶事件（如测量失效）” 与 “底事件（如元器件故障）” 的逻辑关系，提前识别风险，核心构建方法及应用如下：

一、FTA 构建步骤

确定顶事件：选取接收器核心故障 “测量失效”（定义为测量偏差≥5mm 或信号丢失≥10s）；

分解中间事件：将顶事件分解为 “信号处理故障”“电源故障”“机械故障” 3 类中间事件；

识别底事件：

信号处理故障：放大芯片损坏、解调算法错误、晶振失准；

电源故障：电源模块烧毁、电缆短路、电压波动；

机械故障：探头磨损、密封圈老化、外壳腐蚀；

绘制故障树：用逻辑门（与门、或门）连接事件（如 “测量失效”=“信号处理故障”∨“电源故障”∨“机械故障”）。

二、FTA 风险预防与应用

关键底事件防控

高风险底事件（发生概率≥0.01 / 年）：放大芯片损坏（风险占比 30%）、密封圈老化（25%），需每 6 个月检测芯片温度（≤85℃）、每 1 年更换密封圈；

中风险底事件（0.001-0.01 / 年）：晶振失准、电压波动，需每 3 个月校准晶振频率、加装宽压电源模块；

故障概率计算：通过底事件发生概率（如放大芯片损坏概率 0.005 / 年），计算顶事件发生概率（0.012 / 年），制定预防计划（如将顶事件概率控制在 0.005 / 年以下）；

改进设计：基于 FTA 发现 “探头磨损” 导致 “测量失效” 的路径，优化探头材质（如碳化钨涂层），降低底事件概率。

三、实操案例

某化工厂基于 FTA 分析接收器 “测量失效”，发现 “密封圈老化导致进水短路” 是高风险路径（占比 28%）。整改措施：

密封圈更换周期从 1 年缩短至 8 个月，选用耐老化氟橡胶材质；

外壳加装湿度传感器，进水时提前报警；

每季度检测电源模块绝缘电阻。

整改后，顶事件 “测量失效” 概率从 0.012 / 年降至 0.004 / 年，故障次数减少 67%。