Методы резервирования ЭВС. Определение вероятности безотказной работы в зависимости от схем резервирования.
Резервирование— способ повышения надежности аппаратуры, заключающийся в дублировании РЭА в целом или отдельных ее модулей или элементов.
Резервирование широко применяется на опасных производственных объектах, во многих случаях его необходимость диктуется требованиями промышленной безопасности или государственных правил и стандартов. Некоторые технические устройства изначально в своей конструкции предусматривают резервирование, например предохранительные клапаны непрямого действия — импульсные предохранительные устройства. Также резервирование широко используется в военной технике.
Последовательное резервирование – техническое решение, направленное на повышение надежности системы путем последовательного (каскадного) соединения нескольких элементов, один из которых является основным, а другие – резервными.
Пример:последовательное подключение ИБП (источников бесперебойного питания). аПри выходе из строя основного ИБП - он автоматически переключается в режим Bypass (питание нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП), и нагрузку питает резервный ИБП.
Параллельное резервирование – техническое решение, направленное либо на повышение надежности (аппаратное резервирование), либо на увеличение общей выходной мощности системы (масштабирование). Оно предусматривает параллельное соединение нескольких устройств с объединением их входов и выходов. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно устройств нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из элементов - перераспределяется между исправными.
Пример: параллельное соединение нескольких одноранговых ИБП с объединением их входов и выходов. Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой синхронизации фаз выходного напряжения. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно ИБП нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из источников - перераспределяется между исправными.
Последовательно-параллельное резервирование – комбинированное техническое решение, включающее как последовательное, так и параллельное резервирования.
P(t) – вероятность безотказной работы
Q(t)–вероятностью отказа
P(t) = 1 – Q(t)
При параллельном резервировании изделий ЭС:
Если Pc(t) - вероятность безотказной работы системы, тоустановка и включение параллельно нескольких таких же систем приводит к увеличению результирующей вероятности безотказной работы резервированной системы P(t), которую можно определить извыражения:
P(t) = 1 – [1-Pc(t)]m+1,
где m- число резервныхсистем, включенных параллельно основной. Так, например, при вероятности безотказной работы модуля 0,7 включение одного резервногомодуля повысит вероятность безотказной работы до 0,91, а двух - до 0,973.