5.4. Розрахунок функційної безпечності технічних засобів у разі використання роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і” та періодичного контролю справності елементів
При використанні роздільного навантажувального резервування визначають інтенсивності небезпечних відмов та ймовірності безпечної роботи для кожного з паралельних з'єднань об’єкта за формулами (5.6), (5.7). Після цього визначають інші показники функційної безпечності так, як і при послідовному з'єднанні елементів у РЛС ФБ, тобто за формулами (3.15) - (3.24).
Для найбільш розповсюдженого випадку, коли нtк<<0,1 загальна інтенсивність небезпечних відмов при роздільному резервуванні об’єкта дорівнює
де mi - число елементів у кожному і - паралельному
з'єднанні;
iнj - інтенсивність небезпечних відмов j-елементів в і-паралельних з'єднаннях;
tк - період контролю функціонування об’єкта.
Формули для обчислення інших показників функційної безпечності визначають за формулами (3.20) - (3.23) або за методикою одержання формул (5.6) - (5.10).
5.5. Вплив періодичного контролю справності елементів на показники безвідмовності технічних засобів у разі загального та роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і”
У разі загального та роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і” РЛСБ має вигляд послідовного з’єднання зображень елементів структури, тому використання періодичного контролю не змінює показники безвідмовності технічного засобу (відмова кожного елемента призводить до його загальної відмови і на її ймовірність впливає тільки інтенсивність відмов елементів і час експлуатації).
5.6. Розрахунок функційної безпечності і безвідмовності технічних засобів із мажоритарним резервуванням і періодичним контролем
Для визначення показників функційної безпечності і безвідмовності об’єкта у разі використання мажоритарного резервування спочатку розраховують інтенсивність небезпечних відмов за формулою (2.33), або інтенсивність відмов за формулою (2.14), а потім за формулами взаємозв’язку – інші необхідні показники.
Д
ля
найбільш поширеного варіанта мажоритарного
резервування "2"
із
"3"
інтенсивність небезпечних відмов
об’єкта, з урахуванням формули (2.33),
дорівнює
Для більшості практичних випадків застосування об’єкта виконуються умови: нj t << 0,1; e-нj t 1 - нj t; нj t << 0,5, тому інтенсивність небезпечних відмов об’єкта визначають за спрощеною формулою
Тоді середнє значення інтенсивності небезпечних відмов дорівнює
Імовірність безпечної роботи та ймовірність небезпечної відмови об’єкта, з урахуванням співвідношення (5.13) та незалежності інтенсивності небезпечних відмов у часі (н.ср = const), визначають за формулами:
Імовірність небезпечної відмови і середній наробіток до небезпечної відмови при найбільш поширеному випадку (при нtк<<0,1), з урахуванням розкладання експоненціальної функції у ряд Фур'є, обчислюють за формулами:
Інтенсивність та ймовірність небезпечних відмов при мажоритарному резервуванні з періодичним контролем в 3 рази більше, ніж при загальному навантажувальному дублюванні, а середній наробіток до небезпечної відмови відповідно в 3 рази менше (при нtк<<0,1). Для порівняння цих показників функційної безпечності при загальному навантажувальному дублюванні та мажоритарному резервуванні необхідно в об’єкті з мажоритарним резервуванням забезпечити в 3 рази частіше контролювання справності їх елементів (безперечно, з їх гарантованою заміною або вимкненням усього технічного засобу при пошкодженні).
З урахуванням того, що функції безвідмовності й безпечності подібні при мажоритарному резервуванні "2" із "3" (для більшості випадків вони суттєво відрізняються), показники безвідмовності об’єкта розраховують за формулами (5.14) – (5.18), тільки в них замість показників функційної безпечності використовують показники безвідмовності.
6. вплив параметрів відновлення об’єктів на їх функційну безпечність та безвідмовність