Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
LECTION2.docx
Скачиваний:
64
Добавлен:
28.04.2019
Размер:
1.21 Mб
Скачать

5.2. Коэффициенты отказов

Иногда, в качестве вспомогательного критерия надежности элементов восстанавливаемых ТУ применяются различные коэффициенты, в частно­сти - коэффициент отказов.

Коэффициент отказов представляет собой отношение числа отка­зов однотипных элементов nэ к общему числу отказов в системе nс:

.

Величина этого коэффициента позволяет оценить степень влияния определенного типа элемента на надежность системы в целом. Однако он не дает возможности определить, какой тип элементов системы менее на­дежен, а какой более надежен. Для этой цели может быть использован от­носительный коэффициент отказов

,

где Nэ- количество элементов определенного типа в системе;

Nc- полное количество элементов всех типов в системе. Эти коэффициенты могут быть выражены через другие показатели надежности. Так, количество отказов в системе вследствие неисправных элементов определенного типа в течение промежутка времени Δt можно определить с помощью выражения

nэ=NэωэΔ t,

где ωэ – средняя плотность вероятности отказов элементов определенного типа. За это же время в системе произойдет всего отказов:

nc = ΩcΔt ,

где Ωc – суммарная плотность вероятности отказов в системе.

Подставим полученные значения в выражение коэффициента отказов

.

При Δ→∞ предельное значение средней плотности вероятности эле­ментов определенного типа будет равно

ωэ =λэ .

Следовательно,

Аналогично можно найти зависимость относительного коэффициента от­казов koo от средней и суммарной плотности вероятности отказов:

В предельном случае

ωэ =λэ

будет получено значение

Таким образом, коэффициенты отказов могут быть выражены через

интенсивность отказов и суммарную плотность вероятности отказов.

5.3. Комплексные показатели надежности

Процесс эксплуатации сложных восстанавливаемых ТУ не следует рассматривать как непрерывный процесс. Обычно функциональное ис­пользование их чередуется с простоем вследствие двух основных причин:

  • бездействие исправных ТУ ввиду отсутствия необходимости их приме­нения или наличия причин и условий, препятствующих их эксплуатации. В результате образуется так называемый конъюнктурный простой;

  • проведение мероприятий, связанных с профилактикой и текущим ремон­том, в результате чего образуется вынужденный простой.

Поэтому текущее время эксплуатации ТУ складывается из следующих компонентов:

tЭ =tΣ +tВП +tКП,

где tΣ – суммарное время наработки ТУ в течение определенного кален­дарного времени эксплуатации tэ ;

tВП – суммарное время вынужденного простоя (по отказам и плано­вым профилактикам и восстановлению после них) за этот же период экс­плуатации;

tКП – суммарное время конъюнктурного простоя за этот же период. Здесь под конъюнктурным простоем понимается бездействие исправного ТУ ввиду отсутствия необходимости применения.

Время вынужденного простоя tВП представляет собой сумму

tВП = tПЛ +tНПЛ ,

где tПЛ – плановое время вынужденного простоя, которое образуется

вследствие проведения плановых профилактик. Эта величина вполне опре­делена и практически пропорциональна времени эксплуатации;

tНПЛ - неплановое время вынужденного простоя из-за восстановле­ния по отказам. Это величина случайная и определяется временем tΣp,

необходимым для восстановления по всем отказам за определенный ка­лендарный период.

Одним из важнейших критериев надежности является готовность ТУ быть эксплуатируемым (или готовность к применению), которая вы­ражается коэффициентом эксплуатационной готовности:

Величина этого коэффициента зависит не только от надежности, но и от эксплуатационного совершенства, характеризующего степень его (ТУ) приспособленности к проведению профилактических работ.

Ввиду того, что плановое время вынужденного простоя не является случайной величиной и значение его отношения к наработке не зависит от количества возникающих отказов, то можно определить величину, выра­жающую собой вероятность того, что ТУ в любой момент времени мо­жет находиться в исправном состоянии. Это величина носит название ко­эффициента готовности и выражается как

На практике важен такой показатель, как степень использования ТУ в эксплуатации за календарное время tэ. Определяется эта величина как коэффициент использования:

Коэффициент использования численно равен вероятности того, что в лю­бой момент времени tЭ ТУ выполняет свои предписанные функции.

В рассмотренном ранее коэффициенте готовности

величины tΣ и tΣР могут быть получены из выражений:

tΣР = n(tΣ)TР ,

tΣ = n(tΣ)Tмо ,

где Tp – среднее время восстановления ТУ;

Tмо – среднее время наработки между двумя отказами.

Тогда, после подстановки этих значений в исходную формулу коэф­фициента готовности, получим

При t→∞ предельное значение среднего времени наработки между дву­мя отказами будет равно

Подставляя это значение в выражение коэффициента готовности, получим

С учетом того, что

последнее выражение можно записать в виде

Для сложных информационных систем понятие надежности в боль­шей степени определяется по коэффициенту готовности KГ , то есть по вероятность того, что ИС в любой момент времени находится в исправном состоянии. Для типичного современного сервера KГ = 0,99. Это означает примерно 3,5 суток простоя в год. За рубежом популярной является клас­сификация ИС по уровню надежности (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Коэффициент готовности

KГ

Максимальное время про­стоя в год

Тип информационной системы

0,99

3,5 суток

Обычная

0,999

8,5 часов

Высокая надежность

0,9999

1 час

Отказоустойчивая

0,99999

5 минут

Безотказная

Необходимо отметить и другие качества и надежности функциониро­вания ИС. Так, одним из важнейших комплексных показателей качества функционирования ИС функциональная полнота F , представляющая со­бой отношение области автоматизированной обработки информации Qa той системы, для которой была спроектирована ИС, к области обработки информации Qи для функционирования всей обслуживаемой системы:

.

Качественной характеристикой ИС являются показатели их надежно­сти. Различают функциональную и адаптивную надежность.

Функциональная надежность представляет собой свойство ИС реали­зовать в определенной степени функции программно-технологического, технического и эргономического обеспечения.

Адаптивная надежность ИС состоит в возможности реализовывать свои функции в пределах установленных границ:

,

где Tис - средняя наработка на отказ ИС; Tвис - среднее время восстановления ИС.

Как видно из последнего выражения, Kад есть не что иное, как коэф­фициент готовности для ИС.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]