2.7.2. Определение исходных данных
С целью уменьшения сложности объекта в качестве параметра потока отказов и параметра потока восстановления принимаются средние значения. Считается, что при выходе любого блока из строя его сразу же начинают ремонтировать. Коэффициент готовности рассчитывается для установившегося режима.
Данные о надежности по MicroPC приведены из описания серии Octagon MicroPC .
По комплектующим фирмы Advantech данных нет, поэтому, исходя из того, что продукция данной фирмы имеет аналогичный сертификат качества ISO 9001, можно принять, что наработка на отказ составляет половину от наработки на отказ аналогичных модулей фирмы Octagon. Для персональных ЭВМ и нестандартного оборудования можно принять одну четвертую времени наработки на отказ от аналогичного оборудования Octagon.
Исходные данные сведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Исходные данные для расчета надежности работы системы
|
Блок |
Количество, шт. |
Среднее время нарабоки на отказ (Т), час |
Среднее время восстановления (Тв), час |
|
1. IBM PC 2. ADAM 4017 3. ADAM 4050 + плата гальванической развязки 4. ADAM 4052 5. ADAM 4520 6. PWR 243
|
1 5
8 8 4 3 |
90 000 200 000
70 000 400 000 200 000 120 000 |
2.0 0.5
0.5 0.5 0.5 0.5 |
|
среднее |
|
189 697 |
0.636364 |
Интенсивности потока отказов и потока восстановления примут значения:
w = 1/Тср = 5.27×10-6, m = 1/Тв.ср = 1.571429.
2.7.3. Расчет надежности по графу работоспособности системы
Для систем с восстановлением принята методика расчета коэффициента готовности по графу работоспособности.
На первом этапе составляется граф работоспособности объекта.
На втором этапе, по графу работоспособности записывают систему уравнений, определяющую вероятность состояний, к полученной системе приписывают уравнение, приравнивающее сумму вероятностей всех состояний графа к единице.
На последнем этапе рассчитывают вероятности состояний, при которых система остается работоспособной, при этом сумма полученных вероятностей и будет собой представлять коэффициент готовности [13].
Уровень надежности действий персонала не учитывается.
С точки зрения работоспособности систему можно представить в виде графа, приведенного на рис. 2.3.
Состояния системы:
S0 - исправны все блоки системы;
S1 - неисправен один блок системы;
S2 - неисправны два блока системы;
S3 - неисправны три блока системы;
..........................................................
S27 - неисправны все блоки системы.
По графу работоспособности системы (см. рис. 2.3) необходимо составить систему уравнений.
Система уравнений имеет вид:
где Pi - вероятность нахождения системы в состоянии Si.
В данном случае отказ любого блока приводит к отказу всей системы, то есть коэффициент готовности КГ равен вероятности нахождения системы в состоянии S0.
Согласно [13], для графа, приведенного на рис. 2.3, справедливо выражение:
Таким образом, подставив в выражение (2.2) исходные данные можно получить:
КГ = 1.57142927/(5.27×10-6 + 1.571429)27 = 0.999996646.
Таким образом, коэффициент готовности системы КГ = 0.999996646.
Результаты расчета показывают, что система сохраняет способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонтов.