Сведения из теории. Основными показателями надежности восстанавливаемых систем являются наработка на отказ Т

Основными показателями надежности восстанавливаемых систем являются наработка на отказ Т. функция готовности K_t(t), коэффициент готовности К_г. Эти показатели зависят от следующих основных факторов: вид и крат­кость резервирования, дисциплина обслуживания.

Для повышения надежности техники наиболее часто применяются два вида резервирования: с постоянно включенным резервом и по методу замещения. При этом обслуживание системы может осуществляться с двумя видами приоритета— прямым и обратным. При прямом приоритете техника обслужива­ется в порядке ее поступления в ремонт. При обратном приоритете первой обслуживается система, поступившая в ремонт последней. Структурное ре­зервирование с возможностью восстановления отказавших элементов в процессе функционирования системы является наиболее эффективным способом обеспечения и повышения надежности техники и снижения техногенного риска. Однако применение резервирования удорожает технику и ее эксплуа­тацию. Поэтому кратность резервирования ограничена, и в большинстве случаев применяется резервирование с кратностью от = 1 (дублирование). Из двух указанных видов резервирования наибольший выигрыш надежности достигается при резервировании замещением. Однако это резервирование имеет два существенных недостатка:

1) для его физической реализуемости требуется автомат контроля состояния системы и коммутации при отказе работающей системы;

2) снижается производительность системы, т. к. резервные системы до замещения не работают.

По этим причинам на практике наиболее часто применяется резервирование с постоянно включенным резервом.

Наработка на отказ и коэффициент готовности резервированных восстанав­ливаемых систем при одной обслуживающей бригады вычисляются по сле­дующим формулам:

а) для системы с постоянно включенным резервом:

В формулах приняты обозначения: p – вероятность отказа, Т₀- срок службы системы до первого отказа

Показатели надежности и К_г зависят от числа обслуживающих бригад. Формулы для любых видов обслуживания легко получить топологическими методами расчета надежно­сти. Приведем формулы для двух обслуживающих бригад:

а) для системы с постоянно включенным резервом:

Исследования свойств структурного резервирования показывают, что для случая высоконадежных систем, когда р< 0,001, дисциплина обслуживания не оказывает существенного влияния на надежность резервированных вос­станавливаемых систем.

Риск системы определяется по формуле:

где M(t) — среднее число отказов системы в течение времени T, p_m(t) — вероятность пребывания системы в предотказовом состоянии в момент t. Для расчетов можно использовать простую приближенную формулу

R(t) = r\p_m, (6 2)

где р_т — стационарная вероятность пребывания системы в предотказовом состоянии.