Методы расчета показателей надежности сжат
 Скачать 0.5 Mb.
|
Выводы об особенностях применения и эффективности использования различных методов при расчётах надёжности СЖАТ.В данном курсовом проекте мы научились производить статистическую оценку показателей надежности, рассчитывать надежности комбинационных схем, производить расчет показателей надежности восстанавливаемых систем методом Марковских процессов, использовать структурный метод расчета надежности, использовать топологический метод расчета надежности резервированных систем, производить расчет эксплуатационной надежности СЖАТ. Сущность статистической оценки показателей надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем состоит в том, что на основании полученных из опыта ограниченных по объему исходных статистических данных по разработанным методам производится определение её фактического возможного значения с заданной точностью и достоверностью. Неисправность логического элемента приводит на выход элемента к отказам двух видов: ложное появление сигнала 1 вместо 0; ложное появление сигнала 0 вместо 1. Как правило, при расчетах надежности комбинационных схем принимается допущение об одиночных константных неисправностях, то есть считается, что вероятность одновременного появления двух и более неисправностей настолько мала, что ею можно пренебрегать при расчетах. В данном случае, чтобы определить вероятность исправной работы схемы необходимо проанализировать каждый элемент схемы. Данный метод является громоздким при расчетах больших комбинационных схем. Многие параметры, характеризующие качество работы и надежность технических элементов и системы, являются функциями целого комплекса случайных факторов, результаты, воздействия которых постоянно меняются со временем эксплуатации. Такие параметры в теории надежности описываются вероятностными процессами. Для его описания применяют марковский процесс. Это процесс, у которого для каждого момента времени вероятность любого состояния объекта в будущем зависит только от состояния объекта в настоящий момент времени и не зависит от того, каким образом объект пришел в это состояние. В исследованиях надежности теория марковских процессов получила весьма широкое применение, так как процесс функционирования объектов, как правило, сопровождается простейшими потоками отказов и восстановлений. Структурный метод основан на представлении объекта в виде логической схемы, описывающей зависимость состояний и переходов объекта. Данный метод можно применять только при условиях, что рассматривается период нормальной эксплуатации, время между отказами подчиняется экспоненциальному закону, поток отказов простейший и исследуемый процесс Марковский. Топологическими называются методы, которые позволяют определить показатели надежности либо по графу состояний, либо по структурной схеме системы без составления и решения уравнений. Как и любые другие методы расчета надежности, они имеют свои ограничения: интенсивности отказов и восстановления элементов сложной системы являются величинами постоянными, другими словами, время наработки на отказ и время восстановления распределены по экспоненциальному закону и топологические методы нельзя использовать для многосвязных графов. Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ позволяет учитывать внешние воздействия на устройства и системы, которые возникают в процессе эксплуатации. Способы повышения надёжности и безопасности устройств и систем ЖАТ.Способы повышения надежности можно разделить на четыре группы: 1) уменьшение наработки 2) снижение интенсивности отказов; 3) улучшение восстанавливаемости; 4) резервирование (введение избыточности). Уменьшение наработки для выполнения определенного объема работ достигается выбором более быстродействующих элементов и высокопроизводительных устройств при проектировании. При эксплуатации уменьшить наработку можно полным или частичным выключением системы или ее отдельных устройств в паузе между рабочими сеансами. Например, в ПК предусмотрены так называемые схемы управления питанием, которые отключают монитор, поток ЖД, и переводят процессор в режим при отсутствии внимания к ПК со стороны пользователя. Следует отметить, что сохранить надежность системы путем сокращения времени ее непрерывной работы можно лишь, если число включений и выключений мало, т.е. система работает сравнительно с большой скважностью. При частом включении и выключении переходные процессы оказывают сильное вредное воздействие. Уменьшение интенсивности отказов актуально на всех этапах жизненного цикла ИС. На этапе проектирования - за счет комплектации системы элементами повышенной надежности, как высокотехнологичных элементов, так и за счет входного контроля. Создания оптимального температурного режима, снижение электрической нагрузки, конструктивные методы защиты от механических и других внешних воздействий (например, герметизация) позволяют уменьшить интенсивность отказов. Следует отметить, что существенно повысить надежность системы может уменьшение сложности системы. (Вероятность отказа системы складывается из произведения вероятности отказов всех ее элементов). Однако создание простых схем является одной из наиболее трудных технических задач. На этапе эксплуатации - приведение условий эксплуатации в соответствие с требованиями, при которых гарантируются паспортные данные по надежности и организация профилактического обслуживания. Улучшение восстанавливаемости. Восстановление ИС требует выполнения ряда процедур: обнаружение неисправности, поиск неисправности (локализация), удаление его из системы, включение в систему исправного элемента из резерва, ремонт неисправного элемента, установка замененного элемента в рабочее состояние, проверка его работоспособности, проверка работоспособности всей системы, и, наконец, возобновление функционирования всей системы. Таким образом, обнаружение неисправности - обязательная процедура в процессе восстановления, которая обеспечивается средствами контроля и диагностики. Резервирование - способ обеспечения надежности за счет применения дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций. Этот способ предусматривает замену отказавших частей аппаратуры резервными при условии, что резервная аппаратура входит конструктивно и функционально в состав рассматриваемой аппаратуры. Включение резерва может быть произведено в ручную или автоматически, в некоторых случаях резерв может быть функционально связан с основной аппаратурой так, что специального включения не требуется. Если же для восстановления работоспособности аппаратуры требуется удалить отказавшую часть аппаратуры, а вместо нее вставлять или вмонтировать аналогичную исправную, то речь идет не о резервировании, а о ремонте. Программное обеспечение может быть также резервировано. ЛитератураКонспект лекций по ОТН Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Шаманов В.И. Надёжность систем железнодорожной автоматики и связи; Под ред.Сапожникова Вл.В. – М.: Маршрут, 2003.-263с. Методические указания “Статистические оценки показателей надежности” / Т.А. Белишкина, А.Г. Вяткин; Методические указания “Расчет надежности комбинационных схем” / Т.А. Белишкина, В.Б. Культин; Методические указания “Расчет показателей надежности восстанавливаемых систем методом марковских процессов” / Т.А. Белишкина, А.Г. Вяткин; Методические указания “Структурный метод расчета надежности” / Т.А. Белишкина, В.Б. Культин; Методические указания “Топологический метод расчета надежности резервированных систем” / Т.А. Белишкина, А.Г. Вяткин; Методические указания “Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ” / Т.А. Белишкина, В.Б. Культин; |