Пособие КиНЭС. Министерстерство образования и науки российской федерации
 Скачать 0.95 Mb.
|
Виды резервных схем.Любой метод резервирования основан на принципе избыточности. Это означает, что наряду с основными единицами (системами, устройствами, элементами), предназначенными для выполнения какой-либо функции, предусматриваются резервные единицы , которые не являются функционально необходимыми, а служат лишь для замены соответствующих основных единиц в случае их отказа. Виды резервирования определяются способом включения резерва, видом соединения и условиями работы резервных элементов. По способу включения резерва различают резервирование замещением и постоянное резервирование. При резервировании замещением ЭС проектируется таким образом, чтобы при отказе элемента оно перестраивалось и восстанавливало свою работоспособность посредством замещения отказавшего элемента резервным. Данный способ требует наличия переключающих устройств, системы контроля работоспособности и обнаружения неисправного сменного узла, а также исполнительных устройств для включения резерва. Использование дополнительных устройств снижает общую надежность ЭС и повышает ее стоимость, поэтому этот способ используется при резервировании сложных изделий. Замещение может выполняться автоматически или вручную. В первом случае резервирование называется автоматическим. При постоянном резервировании резервные элементы присоединены к основным в течение всего времени работы ЭС и находятся в одинаковом с ними рабочем режиме. Постоянное включение резерва является единственно возможным в ЭС , для которых недопустим даже кратковременный перерыв в работе, неизбежный при переключении с основного элемента на резервный. ЭС с постоянным резервированием проектируется таким образом, чтобы отказ одного или даже нескольких элементов не повлиял на его работу, т.е. соединение элементов в этом случае постоянное, перестройки принципиальной схемы при отказах не происходит и вышедший из строя элемент не отключается. Данный способ применяется при резервировании сравнительно несложных элементов ( каскадов, субблоков, узлов). По виду соединения резервных элементов различают общее, поэлементное и смешанное резервирование. При общем резервировании резервируется все изделие в целом, т.е. в случае отказа оно заменяется аналогичным. Благодаря своей простоте этот способ резервирования наиболее распространен, особенно его разновидность – дублирование, при котором используется только одна резервная группа. При поэлементном (раздельном) - резервируется ЭС по отдельным электрорадиоэлементам. ЭС с общим резервированием замещением можно считать частным случаем ЭС с раздельным резервированием, имеющим один участок резервирования. Раздельное резервирование возможно как для сравнительно крупных блоков и узлов ЭС, так и для отдельных его элементов или даже внутриэлементных связей. В первом случае такое резервирование называется одиночным, во втором – внутриэлементным. При смешанном - некоторые подсистемы изделия имеют общее резервирование, а некоторые электрорадиоэлементы - поэлементное резервирование. Резервирование в зависимости от условий работы электрорадиоэлементов подразделяется: 1) на нагруженное (горячее), когда РЭ полностью подключен к источникам питания и только не включен в цепь прохождения сигнала. Для данного вида характерно полное совпадение условий, в которых находится резерв, с условиями, в которых находится рабочее ЭС .Ресурс нагруженных резервных элементов начинает расходоваться с момента включения ЭС в работу, так как при этом закон распределения вероятности его безотказной работы остается неизменным; 2) облегченное (теплое), когда на РЭ электрическое питание подается частично. Ресурс резервных элементов также начинает расходоваться с момента включения ЭС в работу, однако интенсивность его расхода до момента включения резервных элементов вместо отказавших значительно ниже, чем в обычных рабочих условиях ЭС; 3) ненагруженное (холодное), когда электрическое питание не подается на РЭ. В этом случае условия, в которых находятся резервные элементы, настолько легче рабочих условий ЭС, что практически ресурс этих элементов начинает расходоваться только с момента включения их в работу взамен отказавших. Этот вид условий работы резервных элементов встречается в надежных стационарных радиотехнических изделиях. Если пренебречь влиянием на надежность переключающих устройств, то при нагруженном резерве вероятность безотказной работы ЭС, резервированной способом замещения, равна вероятности безотказной работы ЭС с постоянным включением резерва. При использовании облегченного и ненагруженного резервов включение их способом замещения должно увеличить вероятность безотказной работы ЭС , так как в этом случае выше вероятность безотказной работы резервных элементов за тот же промежуток времени. Надежность систем с резервированием определяется числом резервных элементов, приходящихся на один рабочий элемент. Это число, называется кратностью резервирования. Резервные схемы ЭС могут быть с целой или дробной кратностью. Кратность резервирования k вычисляется по формуле  , где x - общее число элементов резервной группы; y – число основных элементов; ( x-y) - число резервных элементов. Например, если число резервных элементов равно m-1, а основных – 1, то  и k имеет целую кратность. |