- •Сущностьпроблемынадежности
- •Надежность
- •Этапыразвития
- •Основныенаправленияразвитиянадежности
- •Основныепонятиянадежности
- •Количественнаяхарактеристикаодногоилинесколькихсвойств,составляющихнадежностьобъекта,представляетсобойпоказательнадежности.
- •Списание
- •Событие, нарушающее исправное состояние объекта, называется дефектом.Дефект,переводящийобъектизисправногов работоспособноесостояние,
- •Обратныйпереходобъектаосуществляетсяврезультатевосстановленияработоспособногосостояния (переход 4)илиремонта (5).
- •Особенностинадежностисжат
- •ПоэтомупосвоимпоследствиямотказыСжаТделятсяназащитныеиопасные.
- •Следующимобразом
- •Отказы.Ихклассификация.
- •Независимыйотказ–отказобъектанеобусловленотказомдругогообъекта.
- •(Илимгновенный)
- •Сбой -кратковременное нарушение правильной работы вычислительногоустройстваилиееэлемента,послекоторогоегоработоспособонстьсамовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведенияремонта.
- •Характеристикислучайныхвеличинислучайныхсобытий.
- •Потокиотказов
- •Законыраспределенияслучайныхвеличин
- •Вероятностныепроцессы
- •Расчетнадежности
- •9 Структурныеблок-схемынадежности
- •Итак,последовательностьрасчетавероятностиисправногосостояниясложногоизделия
- •Расчетструктуртипа«звезда»и «треугольник»
- •Показателинадежности невосстанавливаемогоивосстанавливаемогообъекта
- •Показателинадежностиневосстанавливаемогообъекта
- •Показателинадежностивосстанавливаемого объекта
- •Пример1.
- •P(t)–вероятностьбезотказнойработыэлементавинтервалевремениот 0доt:
- •Q(t)–вероятностьотказаэлементавинтервалеот 0доt:
- •Пример1.
- •Пример2.
- •Расчет надежности сложнойсистемы спомощью фал.
- •Структурный метод расчета надежности системывслучаеэкспоненциальногозаконараспределения
- •Припоследовательномсоединенииэлементов
- •Припараллельномсоединенииэлементов
- •Резервирование
- •Структурноерезервирование.
- •Критерийработоспособности1vn.
- •1V2.(ВыходырезервированныхканаловсвязанычерезсхемуИли).
- •2V2.(ВыходырезервированныхканаловсвязанычерезсхемуИ).Дублированнаясистема.
- •Ненагруженныйрезерв:включениерезервазамещением.
- •Нагруженныйрезерв,постоянноевключениерезерва,резервированиедробнойкратности.
- •Случай3.12v3
- •Безопасностьсжат.Основныепонятия.
- •Поэтому спецификой систем жат является то, чтопо своим последствиям отказыСжаТделятся на защитныеи опасные.
- •Списание
- •Безопасностьсжат.Процессобеспечениябезопасностисжат.
- •Безопасногоэлемента.
- •Определениетребований(норм)безопасностиСжат
- •Экспериментальныйметод
- •МетодыисредстваобеспечениябезопасностиСжат
- •Пример5.
2V2.(ВыходырезервированныхканаловсвязанычерезсхемуИ).Дублированнаясистема.
Рис.4
Критерийработоспособности-системаработает,когдаисправныоба элемента.Отказсистемынаступает при отказеодного из элементов.
Приусловииравнонадежныхэлементов
P2v2
(t)P(t)2e2t
(8 )
1
2v2
Q (t)1e2t( 9)
Пример1.2.При
=10-41/чДляt=1год=8760ч
P2v2
Q
(t)P(t)2e2t0,173
1
(t)1e2t0,8272v2
Дублированныйвариантпостроениясистемыширокоиспользуетсяприпостроении современных систем. В частности, система АБ-УЕ (МИИТ), УКП СО (УОВНИИЖТ).В системе Еbilock-950 (ADTrans) применен как один, так и второй вариантдублированнойсистемы.Вчастности,использовано построениепопринципу2v2^ 2v2.
Длянагруженного резервирования замещением(т.е. переключением на резервныйтолько после отказа основного) пригодны вышеприведенные формулы для расчетанадежности в случае, если предположить наличие идеального (абсолютно надежного)переключателя.
Сучетомненадежностипереключателянадежность,системывобщемслучаерассчитываетсяследующимобразом.Расчетно-логическаясхемарезервированнойгруппыспереключениемприведенанарис:
Рис.
гдеблокОП–выделенныеэлементыпереключателя,отказыкоторыхприводяткотказурезервной группы вцелом,
блоки1п,2п,iп–элементыпереключателя,которыеуправляютданнойветвьюиотказыкоторыхвыводят из строяданную ветвь.
Вероятностьбезотказнойработысистемырассчитываетсяследующимобразом
n
PC(t)11Pi(t)Piп(t)PОП(t)
(10)
i1
Ненагруженныйрезерв:включениерезервазамещением.
Рис.6
где n–общеечислоэлементов1-основной элемент
m=n-1–числорезервныхэлементов.
При этом предполагается, что отказывать могут элементы, используемые в качествеосновных,аэлементы,находящиесяврезерве–отказыватьнемогут.Приотказеосновного элемента на его место без перерыва включается один из резервных. Отказсистемыпроисходит при отказевсехn элементов.
n1(t)i
P(t)et
(11)
i0 i!
n
TCnT
Длядублирования
(12)
PДС
(t)(1t)et
(13)
const-интенсивностьотказаисходнойнерезервированнойсистемы;
T1
среднеевремябезотказнойработынерезервированнойсистемы,
n-1–кратностьрезервирования.
Пример2.1.При
=10-41/чДляt=1год=8760ч
PДСзам
(t)(1t)et0,781
QДСзам(t)1PДС(t)0,219
Формулысправедливыдляслучая,когдаосновнаяивсерезервныесистемыодинаковыиавтоматконтроляикоммутации,физическиреализующийподключениерезервнойсистемыприотказеработающей,абсолютнонадежный.Анализформулпоказывает, что эффективность резервирования замещением выше, чем при постоянномвключениирезерва,арасходресурсаниже.Однакорезервированиезамещениемпосравнениюспостоянновключеннымрезервомимеетряднедостатков,основнымиизкоторыхявляются:
необходимость автоматов контроля и коммутации для подключения резерва приотказеработающей системы;
снижениепроизводительностисистемыиз-затого,чторезервнаясистемынеработаютприисправной основной системе.
Учетнадежностиавтоматаконтроляикоммутацииснижаютэффективностьрезервирования,приопределенных условиях ономожетоказатьсянецелесообразным.