3.3 Обеспечение структурной надежности иас.

С целью повышения надежности работы ИАС применяется резервирование. Термин резервирование согласно ГОСТ 27.002–83 определяется следующим образом: резервирование – применение дополнительных средств и (или) возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов.

Термин резерв определяется как «совокупность дополнительных средств и (или) возможностей, используемых для резервирования». Резервируемые системы отличаются одна от другой в первую очередь реакции системы на появление отказа. С этой точки зрения различаются следующие два метода резервирования: постоянное резервирование и динамическое резервирование.

Постоянное резервирование – резервирование без перестройки структуры объекта при возникновении отказа его элементов.

Динамическое резервирование – резервирование с перестройкой структуры объекта при возникновении отказа его элемента.

Постоянное резервирование

Постоянное резервирование заключается в том, что отказ одного элемента или нескольких элементов резервированной системы, в целом, не влияет на её работу. Элементы соединены постоянно, перестроения схемы не происходит. При создании таких систем необходимо учитывать различные последствия, к которым приводит отказ элементов.

Схема этого метода резервирования представлена на рис.30.

Рис.30. Схема общего резервирования

Резервируемые элементы соединены параллельно с основным источником в течение всего периода работы. Элементы соединены постоянно. Отказавшие элементы не отключаются. Перестройки схемы не происходит.

Преимуществом данной схемы является простота и отсутствие перерывов в работе.

Недостатком – повышенный расход ресурса резервных элементов, т.к. они находятся в рабочем режиме постоянно.

Такой метод наиболее целесообразен при резервировании небольших элементов (реле, сопротивлений, небольших схем и т.д.).

Различают общее и раздельное резервирование.

Общее резервирование – это резервирование, при котором резервируемым элементом является объект в целом.

Схема общего резервирования показана на рис. 32.

Раздельное резервирование – это резервирование, при котором резервируемыми являются отдельные элементы или их группы. Схема раздельного резервирования представлена на рис. 31.

Рис. 31. Схема раздельного резервирования

Рис. 32. Схема общего резервирования

В первом случае для отказа основной системы достаточно, чтобы в каждой цепи отказал один элемент. Во втором случае отказ системы наступает при отказе, какого либо элемента из основной цепи и всех резервных.

С целью сравнения различных методов резервирования и выбора оптимального с точки зрения получения наиболее надежной системы, либо количества элементов, либо другого критерия производится расчет и сравнение различных видов резервирования.

Сравним два вида резервирования системы, общее и раздельное. Примем, что все элементы одинаковые и имеют вероятность отказа равную q.

Тогда для общего резервирования.

Вероятность отказа основной системы определяется следующим образом:

= 1 – P₀= 1 – Pⁿ= 1 – (1- q)ⁿ.