Структурное резервирование

Для элемента 1 резервирование означает использование такого же элемента, с таким же показателем интенсивности отказов, подключенного параллельно первому элементу.

 

 

Рисунок 3.1 – Резервирование элемента 1

 

Заменим эти 2 элемента квазиэлементом K и найдём его вероятность безотказной работы:

 

Для времени -процентной наработки вероятность безотказной работы квазиэлемента K составляет 0,9511, что удовлетворяет заданному условию.

Результаты расчёта вероятности безотказной работы для системы с резервированием элемента 1 и системы в целом приведены в таблице 3.2.

 

Эл-т	C	D	F	K	P	P’’
	–	–	–	–	–	–
0,05	0,9999	0,9998	0,9970	0,9976	0,9481	0,9943
0,1	0,9995	0,9990	0,9881	0,9909	0,8928	0,9778
0,15	0,9985	0,9979	0,9737	0,9805	0,8351	0,9515
0,2	0,9967	0,9964	0,9543	0,9671	0,7760	0,9167
0,25	0,9940	0,9945	0,9306	0,9510	0,7165	0,8750
0,3	0,9903	0,9923	0,9032	0,9328	0,6575	0,8279
0,35	0,9854	0,9898	0,8728	0,9127	0,5999	0,7771
0,4	0,9794	0,9870	0,8401	0,8913	0,5444	0,7239
0,45	0,9722	0,9840	0,8058	0,8686	0,4915	0,6697
0,5	0,9638	0,9808	0,7704	0,8451	0,4417	0,6156
0,55	0,9544	0,9773	0,7345	0,8210	0,3953	0,5625
0,6	0,9438	0,9737	0,6985	0,7964	0,3523	0,5113
0,65	0,9323	0,9699	0,6628	0,7715	0,3128	0,4624
0,7	0,9198	0,9659	0,6276	0,7465	0,2769	0,4163
0,75	0,9063	0,9618	0,5933	0,7216	0,2443	0,3732
0,8	0,8921	0,9576	0,5599	0,6967	0,2149	0,3333
0,85	0,8770	0,9533	0,5278	0,6721	0,1886	0,2966
0,9	0,8613	0,9489	0,4969	0,6478	0,1651	0,2631
0,95	0,8450	0,9444	0,4673	0,6239	0,1442	0,2327
	0,8282	0,9398	0,4392	0,6004	0,1257	0,2052
1,05	0,8109	0,9352	0,4124	0,5774	0,1094	0,1806
1,1	0,7932	0,9305	0,3870	0,5549	0,0950	0,1585
1,15	0,7752	0,9257	0,3630	0,5330	0,0824	0,1388
1,2	0,7569	0,9209	0,3403	0,5116	0,0714	0,1214
1,25	0,7384	0,9161	0,3189	0,4909	0,0618	0,1059
1,3	0,7198	0,9113	0,2988	0,4707	0,0534	0,0923
1,35	0,7011	0,9064	0,2799	0,4512	0,0461	0,0802
1,4	0,6823	0,9015	0,2621	0,4323	0,0397	0,0697
1,45	0,6636	0,8966	0,2455	0,4141	0,0342	0,0605
1,5	0,6449	0,8917	0,2298	0,3964	0,0295	0,0524

После резервирования общая схема информационной системы будет выглядеть следующим образом:

 

 

Рисунок 3.2 – Структурная схемы ИС с резервированием элемента 1

 

Изобразим на одном графике вероятность безотказной работы исходной системы и вероятности безотказной работы системы с увеличением её надёжности различными способами: повышением надёжности элемента и структурным резервированием.

 

 

Рисунок 3.3 – Графики вероятности безотказной работы исходной системы и вероятности безотказной работы системы с увеличением её надёжности различными способами: повышением надёжности элемента и структурным резервированием .

 

Вывод

В ходе выполнения расчётно-графической работы найдена зависимость вероятности безотказной работы системы от времени наработки. С помощью графо-аналитического метода была вычислена 80%-ная наработка исходной системы. Она составила 0,1775×10⁶ ч. Также был выявлен наименее надёжный элемент системы. Это элемент 1, его интенсивность отказов составляет 1,0×10^-6 ч^-1.

Для повышения надёжности всей системы и увеличения 80%-ной наработки системы в 1,5 раза были использованы два метода:

• повышение надёжности элемента 1 и уменьшение интенсивности его отказов в 1,9 раза;
• нагруженное резервирование основного элемента 1 идентичным по надёжности элементом 1’.

Проанализировав зависимости вероятностей безотказной работы системы от времени, было выявлено, что при структурном резервировании вероятность безотказной работы всей системы значительно выше (0,8750), чем при повышении надёжности отдельного элемента (0,8068), что видно из графика (Рисунок 3.3).

Библиографический список

1. Расчёт надёжности информационных систем: Методические указания к выполнению контрольной работы / А.Б. Кильдибеков, Н.Г. Ананьева; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 34 с.
2. Основы теории надёжности / А.М. Половко, С.В. Гуров. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 704 с.: ил.
3. Основы теории надёжности. Практикум. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 560 с.: ил.