Методы резервирования

Система без резервирования имеет существенный недостаток – ее надежность всегда меньше надежности самого ненадежного элемента сис­темы.

Резервирование – это метод повышения надежности введением за­пасных (резервных) элементов, являющихся избыточными по отношению к минимальной структуре системы.

Аппаратуру с избыточными элементами называют резервированной. Эффективность резервирования определяется тем, что за счет избыточно­сти можно создать надежную аппаратуру даже из относительно ненадеж­ных элементов.

Кратностью резервирования называют число резервных элементов на один резервируемый.

Эффективность резервирования оценивается с помощью коэффици­ентов повышения надежности, определяемых как отношение показателя надежности до и после преобразования системы:

- коэффициент безотказности:

; (2.30)

- коэффициент долговечности:

(2.31)

Классическими методами являются постоянное резервирование и ре­зервирование замещением.

При постоянном резервировании резервные элементы соединяются с основными через элементы связи (ЭС). Резервные элементы работают в том же режиме, что и основные, в течение всего периода работы системы. Это способ резервирования элементов и простых узлов (рис. 2.10).

При резервировании замещением функции основного элемента пере­даются резервному только при отказе основного элемента (рис. 2.11). Этот способ применяется при резервировании крупных блоков или целых сис­тем.

Рис. 2.10. Постоянное резервирование Рис. 2.11. Резервирование замещением

В последнее время получило распространение функциональное ре­зервирование. Функциональное резервирование может работать как в ре­жиме постоянно включенного резерва, так и в режиме резервирования за­мещением. Функциональное резервирование основано:

– на способности отдельных элементов системы выполнять, помимо основных, еще и дополнительные функции;

– возможности различных элементов системы выполнять одина­ко­вые функции, но разными физическими способами.

К первому направлению можно отнести методы синтеза избыточных схем из однотипных модулей или многофункциональных элементов, до­пускающих перестроение своей структуры в случае отказа отдельных эле­ментов, например однотипные структуры.

Ко второму направлению можно отнести, например, дублирование одних блоков аппаратуры другими с различными физическими действия: электропривод самолета дублируется гидроприводом, магнитный компас на корабле дублируется радиокомпасом.