Обеспечение надежности резервированием ЭВА

 

Резервирование – такой способ повышения надежности, при котором создается избыточность в аппаратуре)элементная, информационная или временная)

Существует 3 вида резервирования:

1) элементное – элемент резервируется таким же элементов

2) информационное – когда на диске создается информация избыточная для обнаружения сбоев в работе ЭВС

3) временное

 

Информационное резервирование

Вводится для обнаружения сбоев в аппаратуре и заключается в использовании кодов.

Временное резервирование

Вводится промежуток времени для профилактики ремонта аппаратуры

Информационное резервирование

Вводится для обнаружения сбоев в аппаратуре и заключается в использовании кодов.

Временное резервирование

Вводится промежуток времени для профилактики ремонта аппаратуры

По способу включения резервных элементов резервирование делится на:

1) постоянное (резервные элементы постоянно включены в схему (систему)

Недостатки:

· при подключении резервного блока его надежность расходуется (запас надежности элементов падает)

2) включение резервных элементов путем замещения (резервные элементы включаются только при выходе из строя основного)

Достоинства:

· не расходуется запас надежности

3) скользящее резервирование (резервные элементы заменяют любой элемент такого же типа в любой части аппарата)

 

 

Аппаратурное резервирование делится на 3 типа:

1) общее резервирование

Кратность резервирования – отношение суммы основных и резервных блоков к количеству остальных

 

Вероятность отказов резервных цепей: при параллельном соединении

Общая вероятность безотказной работы резервный цепей:

2) раздельное резервирование

Недостатки:

1) большое количество переключателей, которые снижают надежность

,

3) мажоритарное резервирование

Используется в ЭВА для ликвидации сбоев.

 

 

Общие принципы обеспечения надежности ЭВА.

Проектирование.

1. Применение оптимальных конструкторских и схемотехнических решений.

2. Использование типовых конструкторских и технологических решений.

3. Использование простых структур и простых структурных схем.

4. Защита аппаратуры от внешних воздействий.

5. Равномерное распределение нагрузки на подсистемы

6. Создание условий для быстрого отыскания отказавших элементов (ремонтопригодность)

7. Использование методов отработки схемотехнических и конструкторских решений на надежность

8. Резервирование элементов аппаратуры, создание избыточности.

Производство

1. Использование передовых современных технологических процессов

2. Проверка элементов, устанавливаемых в блоки

3. Тренировка элементов, узлов

4. Применение статистических методов контроля качества

5. Повышение стабильности технологических процессов

6. Повышение культуры производства

Эксплуатация

1. Использование научно обоснованных методов эксплуатации.
2. Графики отказов.
3. Использование методов прогнозирования отказов
4. Тренировка и проверка вновь установленных элементов и узлов
5. Улучшение условий эксплуатации (применение кондиционирования в помещении)
6. Повышение квалификации обслуживающего персонала
7. Расчеты надежности ЭВА

 

 

Расчеты надежности ЭВА

 

Расчет определяет количественные показатели надежности ЭВА.

Может выполняться на этапе проектирования и на этапе эксплуатации.

 

На этапе проектирования расчет прогнозирует и определяет ожидаемую надежность аппарата.

В результате расчета можно выбрать элементную базу, резервирование, количество ЗИПа (запасного имущества прибора).

 

На этапе эксплуатации цель расчета – определить количественные показатели надежности.

На основе расчета разрабатываются методы профилактики. Методы повышения надежности, соблюдения температурного режима.

 

В задание на расчет надежности входят:

1. Состав аппаратуры (структурных или функциональных схем)

2. Назначение и основные сведения в работе этой аппаратуры

3. Показатели надежности элементов и узлов

4. Указания об отказах, которые необходимо учитывать

5. Определение необходимых условий эксплуатации

6. Требование к полноте учета факторов, влияющих на ЭВС

 

		Задание на расчет надежности
Разделение на составные части	Элементная надежность	Определение вида расчета	Функциональна надежность	Разделение общей функции на составляющие
Расчет отдельных составляющих		Составление общей модели надежности всей системы		Расчет отдельных функций
		Составление рабочих формул (соответствий)
		Расчет надежности
		Анализ резервов расчета надежности
		Корректировка варианта системы:		1.Введение резервирования 2.Выбор
				элементарной базы с лучшими показателями надежности 3.Снижение коэффициента перегрузки 4.Улучшение температурного режима на предельных элементах 5. Применение защиты

 

 

Выбор метода расчета надежности определяется заданием на расчет надежности и исходными данными для расчета.

По назначению расчеты надежности делятся на:

1) Расчет на заданную надежность.

Расчет сводится к определению интенсивности отказов узлов по заданному заказчиком среднему времени безотказной работы.

 

2) Проверочный расчет

Цель – проверить значение показателей надежности на определенном этапе.

Зная l мы находим T₀, P_общ

Затем мы можем оценить полученный результат

 

В зависимости от полноты имеющихся влияющих факторов проверочные расчеты делятся на 3 типа:

 

Оценочный

Проводится на этапе проектирования. Когда еще неизвестна принципиальная электрическая схема.

 

P(t)= l₀=

При этом расчете делается 3 предположения:

· Все элементы одного типа равнонадежные

· Интенсивность отказов l не зависит от времени T

· Отказ каждого элемента приводит к отказу всей системы

 

Цель этого расчета проверить выполняемость требований от заказчика по надежности

Можно сравнивать различные варианты конструкций

 

Ориентировочный

При этом расчете делается 5 предположений:

· Все элементы одного типа равнонадежные

· Интенсивность отказов l не зависит от времени T

· Отказ каждого элемента приводит к отказу всей системы

· Все элементы работают в нормальном режиме (те у них нет перегрузки и недогрузки)

· Отказы считаются случайными явлениями и друг от друга не зависят

· Все элементы работают одновременно

 

Для ориентировочного расчета учитывается количество элементов и их тип. Так же для него нужна модель надежности системы

 

Уточненный

Учитывает все типы элементов и режимы их работы (тепловой, электрический и т.д.)

l_эксп=l*a*k

a=j(K_н, T⁰)

K_н, - коэффициент нагрузки (напряжение)

 

 

К – коэффициент или набор коэффициентов, учитывающий условия эксплуатации

Для этого расчета нужна модель, учитывающая связи м/у элементами.