Общее и раздельное резервирование.

Общее резервирование состоит в резервировании всей схемы в целом и благодаря простоте реализации давно применяется при конструировании радиоэлектронной аппаратуры (рис. 2.8, а).

Раздельное резервирование обеспечивает дублирование отдельных узлов схемы, ее элементов и внутриэлементных связей (рис. 2.8, б). Такое резервирование является более эффективным, чем общее.

При смешанном резервировании в схеме дублируются как отдельные узлы, так и некоторые элементы в этих или других узлах.

Схемы резервирования

Рис. 2.8. Схемы резервирования:

а — схема общего резервирования; б — схема раздельного резервирования; п — количество элементов в основной цепи; т — кратность резервирования

Приведенные схемы состоят из одинакового количества как основных, так и резервных элементов, обладающих одинаковой надежностью. Однако для отказа схемы с общим резервированием достаточно, чтобы одновременно в основной и в каждой резервной цепях отказал один любой элемент. Для отказа схемы с раздельным резервированием необходимо, чтобы вслед за отказом основного элемента отказали все дублирующие его элементы. Вероятность такого события, безусловно, будет меньше.

Надежность схемы с резервированием определяется кратностью резервирования т.

Произведем количественную оценку вероятности безотказной работы обоих методов резервирования.

В системе с общим резервированием (рис. 2.8, а) вероятность безотказной работы одной эквивалентной цепочки имеет вид

а вероятность отказа такой цепочки

тогда вероятность отказа всей схемы параллельно соединенных последовательных цепочек определится как

Отсюда вероятность безотказной работы всей системы с общим резервированием

В случае раздельного резервирования (рис. 2.8, б) вероятность отказа эквивалентной группы параллельно соединенных элементов имеет вид

тогда вероятность безотказной работы такой группы

Рассматривая вероятность безотказной работы этих последовательно соединенных эквивалентных схем Ps, можно найти вероятность безотказной работы всей системы:

Эффективность методов общего и раздельного резервирования можно оценить по графикам зависимости вероятности безотказной работы соответствующих схем от количества последовательно включенных элементов, имеющих надежность Р(0 = 0,9, при различных кратностях резервирования т, представленным на рис. 2.9.

Зависимости вероятности безотказной работы схем общего и раздельного резервирования от количества резервируемых элементов п и различной кратности резервирования т

Рис. 2.9. Зависимости вероятности безотказной работы схем общего и раздельного резервирования от количества резервируемых элементов п и различной кратности резервирования т

Из графиков рис. 2.9 следует, что общее резервирование при больших значениях л недостаточно эффективно и с увеличением кратности резервирования вероятность безотказной работы такой схемы изменяется незначительно, в то время как раздельное резервирование даже при кратности т = 2 существенно повышает вероятность безотказной работы схемы. Преимущество раздельного резервирования возрастает с увеличением числа резервируемых элементов л и кратности резервирования т.

В реальных схемах может быть использовано смешанное резервирование, при котором отдельные элементы и узлы имеют как раздельное, так и общее резервирование. В этом случае для определения эффективности резервирования и расчета надежности модели необходимо выделить в схеме участки с одинаковыми методами резервирования и определить надежность каждого из них. Далее в зависимости от характера укрупненной модели, сведенной к последовательному или параллельному соединению элементов, определить надежность моделируемой схемы с учетом всех примененных в ней методов резервирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >