2.3.5.4. Расчет коэффициента готовности стс

Для вычисления финальных вероятностей составим по графу состоя­ний марковской цепи, изображенной на рис. 2.34, систему уравнений. Так как коэффициент готовности будет рассчитываться для установившегося режима, то систему дифференциальных уравнений сразу преобразуем в систему алгебраических уравнений (2.108):

,

,

,

Решая систему уравнений методом подстановки, найдем финальные вероятности в выражении для коэффициента готовности:

Поскольку коэффициент готовности – это сумма вероятностей пре­бывания системы в работоспособных состояниях,

K_г=Р₀+Р₉+Р₁₁+Р₁₃+Р₁₅+Р₁₇+Р₁₉+Р₂₁+Р₂₃+Р₂₅+

+Р₂₇+Р₂₉+Р₃₁+Р₃₃= 0,9996.

В данном примере еще раз использовалась методика расчета надеж­ности сложных технических систем, изложенная в подразд. 2.3.2. В отли­чие от предыдущих примеров (2.9–2.12), исследуемая система состояла из дос­таточно большого количества блоков, что привело к необходимости разра­ботать эмпирические правила по усечению графа переходов системы. Од­нако структура СТС являлась регулярной, и построение структурно-ло­ги­ческой схемы надежности системы не представляло особых сложностей. Рассмотрим еще один пример реальной системы, в которой основную трудность представляет именно построение структурно-логической схемы надежности.

Пример 2.14. Проектная оценка надежности автоматизированной информационно-измерительной системы (АИИС) «Алтайэнерго».

Структурная схема АИИС «Алтайэнерго» приведена на рис. 2.35. АИИС предназначена для измерения параметров на указанных подстан­циях и передаче их в ОАО «Алтайэнерго» г. Барнаула через корпоратив­ную сеть передачи данных. Если корпоративная сеть или ее блоки отка­зали, то передавать информацию можно через сотовую сеть связи стан­дарта GSM. Для такой системы с повышенной надежностью функций пе­редачи данных следует определить понятие отказа. В нашем случае отка­зом АИИС КУЭ будем считать невозможность выполнения системой функций в полном объеме.

Рис. 2.35. Структурная схема АИИС «Алтайэнерго»

Определение надежностных характеристик блоков аиис

Все оборудование АИИС защищено от влияния внешних воздейст­вий и функционирует в штатных условиях, указанных в документах произ­водителей. Поэтому показатели надежности элементов АИИС КУЭ при­равниваются к показателям, указанным производителями, и поправочные коэффициенты на условия эксплуатации не учитываются.

Для сотовой связи стандарта GSM и корпоративной сети передачи данных примем следующие значения наработки на отказ и времени вос­становления: Т = 170000 ч, T_в = 1 ч. Для спутниковой системы связи «GlobalStar»: Т = 220000 ч, T_в = 1 ч.

Значение показателей надежности элементов АИИС приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Элемент	Марка	Кол-во	Производитель	Т, ч	Tв, ч
УСПД	Сикон С50	7	ЗАО ИТФ «СИС­ТЕМЫ И ТЕХНОЛО­ГИИ»	70000	1
Сервер	HP Proliant DL360	1	HP	70000	1
Модем	AnCom ST	10	ООО «Аналитик-ТС»	60000	0,5
GSM/GPRS-модем	MC-35i Ter­minal	8	Siemens	65000	0,5
Спутниковый терминал	GSP-1620x1C	4	Спутник-Связь-Сер­вис	80000	0,5
Терминальный сервер	Digi120-240 Vac Power Supply	5	Digi International Inc.	100000	0,5
Сетевой ком­мутатор	8 port 10/100BaseT	1	Intel	100000	1
Маршрутиза­тор	Cisco 2950	2	Cisco Systems	320000	1
ИБП	SUA750I	6	корпорация «APC»	75000	2

Отказ источника бесперебойного питания (ИБП) резервируется пря­мым включением УСПД и сервера в сеть. Одновременный отказ ИБП и пропадание питания в сети (за время восстановления или замены ИБП) яв­ляется достаточно маловероятным, и его можно не принимать в расчет, учитывая достаточно высокую надежность поставки электроэнергии.