84. 4.Алгоритм опроса датчиков

86. 

88. 

90. 

91. 3. Обработка данных

92. 

93. 

95. 

96. 

Первичная информация снимается с тензометрических датчиков, установленных на вращающихся полуосях. Данные, полученные после усиления сигналов и преобразования в цифровую форму, передаются по радиоканалам Bluetooth в кабину, где регистрируются на флэш-диске, а затем вводятся в ноутбук.

110. 5.РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ ССОИ

112. Все данные об элементах, содержащихся в системе, сведем в таблицу.

114. Таблица 1.

     №поз.	Наименование	Тип	Параметр надежности, ч	Количество
     1	Модуль ввода дискретных сигналов (регистр)	DI32	104	1
     2	Центральный процессорный блок	CPU686E	104	1
     3	Датчик скорости автомобиля		107	1
     4	Датчик скорости вращения коленвала		107	1
     5	АЦП на базе микропроцессора	AT89C51AC3	3·106	2
     6	Тензометрический усилитель	AD623	4·106	2
     7	ЦАП	SL811HST	2.5·106	1
     8	ЭВМ	Panasonic CF W2	1·105	1

118. Рассчитаем интенсивность отказа каждого элемента.

119. 

120. где Т – время наработки на отказ. (1)

121. 

122. 

123. 

124. 

125. 

126. 

127. 

128. 

129. Рассчитаем суммарную интенсивность отказа.

130. ₍₂₎

131. Рассчитаем надежность программной части системы

132. 

133. (3)

134. 

     А(t)

     

     t, ч

     

135. Рис.3. График вероятности надежной работы программной части системы.

136. По графику видно, что при заданном уровне надежности α=0.95 система находится в работоспособном состоянии течении 500 часов.

137. Рассчитаем надежность аппаратной части системы

138. ₍₄₎

139. Построим график аппаратной части системы

140. 

     f(t)

     (5)

141. 

142. 

     t, ч

     

143. Рис.4. График аппаратной части системы

144. По графику видно, что при заданном уровне надежности α=0.95 система находится в работоспособном состоянии течении 900 часов.

Рассчитаем общую надежность системы и построим график

145. (6)

146. 

     Р(t)

     

     t, ч

     

147. Рис.5. График общей надежности системы

148. По графику видно, что при заданном уровне надежности α=0.95 система находится в работоспособном состоянии течении 750 часов.

161. 6.ПОДГОТОВКА СТАТИЧЕСКИХ ДАННЫХ О ВРЕМЕНИ НАРАБОТКИ И ВРЕМЕНИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТА ССОИ. РАСЧЕТ ОЦЕНКИ СРЕДНЕЙ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ (Т₀).

163. В качестве исходных данных возьмем следующие данные:

165. Таблица 2. Номера прерываний

     Номера прерываний и восстановлений работоспособности ССОИ
     Номер документа (i)	Начало работы Конец работы	1	2	3	4	5	6	7
     1	tН1	11.00.00	11.13.23	11.28.23	11.51.00	12.21.12	12.55.25	13.56.00
     	tК1	11.06.34	11.21.11	11.45.11	12.17.12	12.51.45	13.54.12	14.56.00
     	tвi

168. Таблица 3. Время обработки запросов

     Номер запроса (i-го)	Обозначение показателя	Номер s-го замера времени обработки i-го запроса Время обработки
     1	s	1	2	3	4	5	6	7
     	ts(00мин.00с.)	08.12	08.01	08.23	08.01	07.56	08.16	08.11

170. На основании исходных данных (таблица 3), произведем расчет суммарного (общего) времени пребывания системы в работоспособном состоянии:

171. ₍₇₎

172. где N = 7 – суммарное за период испытаний количество прерываний работоспособного функционирования;

t_hl – момент времени фактического начала работы после наступления (l-1 )-го прерывания;

t_kl – момент времени фактического окончания работы при наступлении l-го прерывания.

173. Переведем время данное в таблице в секунды и подсчитаем Т_Pi:

174. t_kl – t_hl=39994-39600=394 (с)

175. t_k2 – t_h2=40871-40403=468 (с)

176. t_k3 – t_h3=42311-41303=1008 (с)

177. t_k4 – t_h4=44232-42660=1572 (с)

178. t_k5 – t_h5=46305-44472 (с)

179. t_k6 – t_h6=50052-46525=3527 (с)

180. t_k7 – t_h7=5376-50160=3600 (с)

181. 

182. Рассчитаем среднюю наработку на отказ по формуле:

183. ₍₈₎

где T_pi – суммарное (общее) время пребывания АИС в работоспособном состоянии;

k – суммарное число отказов.

k=7

185. 

Расчет оценки среднего времени восстановления.

186. Рассчитаем среднее время восстановления в работоспособное состояние после отказа:

187. ₍₉₎

где k = 6 – число отказов, после которых происходило восстановление во время испытаний;

t_bi – время восстановления после j-го отказа.

188. t_b1=40403-39994=409(с)

189. t_b2=41303-40871=432(с)

190. t_b3=42660-42311=344(с)

191. t_b4=44472-44232=240(с)

192. t_b5=46525-46305=220(с)

193. t_b6=50160-50052=108(с)

195. 

Расчет оценки среднего времени реакции ССОИ на получение входного сигнала.

196. Вычислим среднее время реакции:

197. ₍₁₀₎

198. где m = 7 – количество замеров времени обработки запросов i-го типа (табл.4.);

t_is время обработки входной информации (табл. 3.).

199. 

Расчет значения коэффициента готовности ССОИ.

200. Произведем расчет значения коэффициента готовности:

201. ₍₁₁₎

202. 

Расчет оценки вероятности надежного преобразования входной информации.

204. Вероятность рассчитывается по формуле:

205. ₍₁₂₎

206. где T_oi и T_bi – среднее время наработки на отказ и восстановления после отказа;

T_peaк.i – среднее время реакции

208. 

Определение значения доверительной вероятности α для интервала оценивания.

209. В качестве значения доверительной вероятности α возьмем значение α=0,95 для повышения точности расчетов.

210. Определение значения доверительной вероятности  для интервала оценки Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя наработки на отказ можно произвести по формулам:

211. ₍₁₃₎

212. 

213. ₍₁₄₎

214. 

215. где коэффициенты r₁(k,a) = 19,5 и r₃(k,a) = 0,33 берутся из табл. 1.1. и 1.2. в приложении 1 [1];

T_oi= 1715,4(с) – оценка

α = 0,95 – доверительная вероятность.

Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя времени восстановления работоспособности АИС производится по формулам:

216. ₍₁₅₎

217. 

218. ₍₁₆₎

219. 

220. где коэффициенты r₁ (k,a) = 2,73 и r₃(k,a) = 0,52;

221. = 292,2(с) – оценка.

222. Расчет нижней () и верхней () доверительных границ для показателя коэффициент готовности производится по формулам:

223. ₍₁₇₎

224. 

225. ₍₁₈₎

226. 

227. где = 390.06 (с) - нижняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

=2,305×10⁴ (с) - верхняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

= 96.4(с) - нижняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

= 5697.9(с) - верхняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

Расчет нижней () и верхней () доверительных границ вероятности надежного представления запрашиваемой выходной информации производится по формулам:

228. ₍₁₉₎

229. 

230. ₍₂₀₎

231. 

232. где = 390.06(с) - нижняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

=2,305×10⁴ (с) - верхняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

= 96.4(с) - нижняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

= 5697.9(с) - верхняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

= 488.6(с) - среднее время реакции

235. 7.РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ ОБРАБОТКЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, СВЕДЕМ В ТАБЛИЦУ.

236. Таблица 4. Результаты обработки исходных данных.

     Среднее время наработки на отказ [с]			Среднее время восстановления работоспособности после отказа [с]			Коэффициент готовности			Вероятность надежного преобразования запрашиваемой входной информации за время равное 8 часам.
     390.06	1715.4		94.4	292.2	5697.9	0.06	0.85	0.99	0.18	0.665	0.975