1.2 Резервирование общее
Теоретическое обоснование: Существует два основных подхода к построению структуры резервирования. «Имеется два вида резервирования – резервирование системы в целом (резервирование общее) и резервирование системы по элементам (резервирование раздельное)» [1, с. 1]. При общем резервировании резервируется вся система целиком. Это означает, что параллельно основному объекту подключается один или несколько идентичных объектов, способных выполнять ту же функцию.
Рисунок 2 – Схема общего резервирования
Практический пример: Система «Дублированный FM-передатчик» является примером общего резервирования. В этом случае «элементом» расчёта надёжности выступает весь передающий комплекс целиком. На антенной вышке установлены два независимых передатчика: основной (П1) и резервный (П2). Если происходит отказ основного передатчика (например, выход из строя возбудителя), то в действие вступает система коммутации, переключающая антенну и цепи питания на резервный передатчик. Таким образом, резервируется вся функция вещания целиком.
К преимуществам такого подхода в данном примере относится простота реализации: не требуется резервировать отдельные модули внутри передатчика, достаточно иметь полный комплект оборудования. Однако, если в основном передатчике откажет только один малый элемент (например, предохранитель), система переключится на целый резервный агрегат, что не всегда рационально с точки зрения ресурса.
1.3 Резервирование раздельное
Теоретическое обоснование: Вторым видом является резервирование системы по элементам (раздельное). В этом случае резервируются отдельные, как правило, наименее надёжные или наиболее ответственные элементы системы. «Резервирование раздельное имеет следующее преимущество–- выигрыш в надёжности при прочих равных условиях выше, чем при общем резервировании. Резервирование системы по элементам особенно выгодно при большом числе и увеличении кратности резервирования».
Рисунок 3 – Схема раздельного резервирования
Практический пример: Если бы в нашем FM-передатчике было реализовано раздельное резервирование, структура выглядела бы иначе. Например, внутри одного корпуса передатчика имелись бы два возбудителя (основной и резервный) и два усилителя мощности, работающие параллельно через сумматоры мощности, как на рисунке 4. При отказе одного усилителя мощности система продолжала бы работать на пониженной мощности или переключалась на резервный усилитель внутри самого устройства, не требуя переключения всего агрегата.
Для радиовещательных станций раздельное резервирование часто применяется в мощных передатчиках, где выходной каскад состоит из нескольких модулей [3]. Если один модуль выходит из строя, остальные продолжают работать, обеспечивая вещание, хоть и с меньшей мощностью. Это обеспечивает более высокую точечную надёжность, так как отказ одного компонента не требует задействования всей резервной машины, но технически такая схема сложнее и дороже в изготовлении из-за необходимости множества точек переключения и контроля.
Рисунок 4 – Схема раздельного резервирования
(Схема 1+1 для FM-станции)