Säkerhetsanalyser av diagnossystem -- metodik och tillämpning på ett framdrivningssystem av ett fartyg

Modellbaserad diagnos är att, med hjälp av en matematisk modell process,
automatiskt övervaka processen. Detta sker tex. genom väl genomtänkta
konsistenskontroller mellan modellen och uppmätta data. Systemet ska
larma en operatör då ett fel har upptäckts och även i möjligaste mån peka ut
vilken/vilka komponenter som kan förklara upmätta data.

Eftersom modeller av fysikaliska system alltid innehåller osäkerheter så
finns alltid en chans att diagnossystemet, och styrsystemet, tar felaktiga
beslut. Syftet med det här exjobbet är att utarbeta metodik för att
analysera och kvantifiera hur denna modellosäkerhet påverkar den övergripande säkerheten med systemet, dvs. avgöra om systemet faktiskt blir säkrare genom att införa ett diagnossystem eller inte.

Viktigt att analysera är alltså hur säkerheten påverkas av exempelvis olika
falsklarmssannolikheter, sannolikhet för missad detektion etc. En
annan intressant storhet är även hur tex. tillgängligheten av
processen förändras genom införandet av ett diagnossystem.

Processen som ska studeras här är ett framdrivningssystem av ett
fartyg. Denna process är en del av ett internationellt benchmark
problem som är tänkt att användas av forskargrupper för att jämföra
sina algoritmer. Noggranna simuleringsmodeller är därför direkt
tillgängliga i form av Matlab och Simulink-filer. Olika forskargrupper
har dessutom utvecklat och publicerat färdiga diagnos och
styralgoritmer för just detta problem. Det här arbetet går ut på att
tex. beräkna sannolikheten för haveri med och utan dessa algoritmer,
dvs. kvantifiera nyttan av diagnossystemet. Arbetet kan också
innefatta att utveckla egna, förbättrade diagnos/styralgoritmer samt
se hur dessa påverkar sannolikheten för haveri, tillgänglighet etc.

Målet med examensarbetet är att göra dessa analyser för just den här
processen, men att även formulera en mer allmän metodik för hur dessa
analyser ska kunna göras för en godtycklig process.