4. Показатели надежности восстанавливаемых элементов.
Показателем надежности называется количественная характеристика надежности. Показатели надежности подразделяются на единичные, характеризующие одно свойство, и комплексные, характеризующие несколько свойств. Единичные применяются в основном для характеристики отдельных конструктивных элементов, комплексные – для узлов нагрузки и систем в целом.
В технике широко применяются восстанавливаемые (ремонтируемые)
устройства и элементы. В общем случае один цикл «жизни» восстанавливаемого элемента включает в себя рабочий период, когда элемент работоспособен, и период восстановления, когда элемент ремонтируется. После ремонта элемент вновь включается в работу, и начинается новый цикл его жизни. Восстановление элемента может выражаться как в его
профилактическом обслуживании, таки в ремонтах.
Процесс восстановления можно характеризовать следующими показателями:
Вероятность восстановления– вероятность того, что отказавший элемент будет восстановлен в течение заданного времени t, т. е. вероятность
своевременного завершения ремонта.
Вероятность не восстановления (несвоевременного завершения ремонта)– вероятность того, что отказавший элемент не будет восстановлен в течение заданного времени t.
Частота восстановления – производная от вероятности восстановления.
Интенсивность восстановления µ(t) – условная вероятность восстановления после момента Δt за единицу времени Δt при условии, что до момента t восстановления элемента не произошло.
Численные значения интенсивности восстановления и интенсивности
Отказов сведены в справочные таблицы по видам оборудования и ремонтов.
Среднее время восстановления – при экспоненциальном распределении
времени восстановления, когда интенсивность восстановления µ=const,
аналогично имеем соотношение
5. Оценка показателей надежности системы при последовательном и параллельном соединении невосстанавливаемых элементов
Последовательным называется такое соединение элементов в системе, когда отказ любого элемента приводит к отказу всей системы, то есть последовательная структура работоспособна, если все ее элементы работоспособны.
Параллельным называется такое соединение элементов в системе, когда отказ наступает лишь при отказе всех элементов. Параллельную структуру называют избыточной или резервированной, пос5кольку она содержит элементов больше, чем это необходимо для ее нормальной работы.
Коэффициент готовности – это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени
Коэффициент вынужденного простоя – вероятность того, что в произвольный момент времени объект будет в неработоспособном состоянии
Коэффициент технического использования – отношение мат ожидания времени пребывания объекта в рабочем состоянии к суммарному времени эксплуатации, учитывающее преднамеренные отключения элемента
Коэффициент оперативной готовности – это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени и безошибочно проработает в течение времени τ
6. Методы резервирования и их характерные особенности. Резервирование осуществляется путем введения избыточности. В зависимости от природы последней резервирование бывает: структурное (аппаратное); информационное; временное.
Структурное резервирование заключается в том, что в минимально необходимый вариант системы, состоящей из основных элементов, вводятся дополнительные элементы, устройства или даже вместо одной системы предусматривается использование нескольких одинаковых систем.
Информационное резервирование предусматривает использование избыточной информации. Его простейшим примером является многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи. Другим примером являются коды, применяемые в управляющих ЭВМ для обнаружения и исправления ошибок, возникающих в результате сбоев и отказов аппаратуры.
Временное резервирование предусматривает использование избыточного времени. Возобновление прерванного в результате отказа функционирования системы происходит путем се восстановления, если имеется определенный запас времени.