仪控系统被称作核电站的“神经中枢”,在很大程度上决定了核电机组能否安全、可靠和经济地运行。现阶段数字化仪控系统在核电站的应用越来越广泛,安全级仪控系统也在逐步采用数字化仪控系统。相对于模拟仪控系统,数字化仪控系统在逻辑处理、测控精度、经济性等方面有着无可比拟的优势,但是由于数字化仪控系统具有多状态、非单调等特性,传统的可靠性分析方法不再适用,亟需新的可靠性分析方法对数字化仪控系统进行可靠性评价。硬件和软件共同组成了数字化仪控系统,硬件或软件失效都能导致系统失效。硬件是一种实物,而软件是一种抽象的逻辑产品,两者有着本质的区别,其可靠性评价方法也不相同。论文首先分析了多层流模型用于数字化仪控系统可靠性建模的优势,在多层流模型中利用决策表来储存系统知识,数字化仪控系统相关硬件和软件的动态特性知识也可以融入到决策表中去。数字化仪控系统是典型的多状态系统,其最小失效模式不再是最小割集而是质蕴含集。质蕴含集的求取十分困难,尚没有成熟的商业化可靠性分析软件能够处理多状态问题。本文将质蕴含求解分为两层集合运算,第一层集合运算充分利用了现有的成熟商业可靠性分析软件Isograph Reliability Workbench(RWB),开发了多层流模型向多态故障树的转化程序,求出多状态系统的蕴含集,第二层集合运算是为了处理同一部件不同状态之间的关系,提出了基于立方体表示法的适用于数字化仪控系统的求取质蕴含集的算法和蕴含集的不交化方法。并以数字化反应堆保护系统为例对系统进行了可靠性分析。该算法既适合于两状态非单调系统,也适合于多状态系统(包括单调和非单调系统)。数字化仪控系统中应用着大量的软件,软件的可靠性评估也是数字化仪控系统可靠性分析中必须考虑的问题。本文基于流网模型和贝叶斯信度网络开发了数字化仪控系统可靠性自动建模及分析平台,实现了软件可靠性自动建模和分析的功能,而且可以对软件代码进行敏感性分析和识别关键测试路径,当被测代码段较复杂时,识别关键路径是节约测试成本的有效手段。