Вплив періодичного контролю справності елементів на безвідмовність та функційну безпечність технічних засобів без резервування

При введенні періодичного контролю справності елементів об’єкта показники його безвідмовності та функційної безпечності не змінюються, а тільки підвищуються коефіцієнти готовності та коефіцієнти готовності об’єкта до безпечної роботи за рахунок зменшення тривалості відновлення об’єкта внаслідок скорочення часу сповіщення ремонтного персоналу про відмови і прискорення визначення елементів, що відмовили. Методику визначення цих показників наведено у п.п. 6.1, 6.2.

Розрахунок функційної безпечності технічних засобів у разі використання загального навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і” та періодичного контролю справності елементів

При загальному навантажувальному резервуванні ймовірність небезпечної відмови всієї системи дорівнює

де m - число каналів резервування об’єкта;

Q_нj(t_к) - ймовірність небезпечної відмови одного каналу резервування за час періодичного контролю t_к.

Для будь-яких законів розподілу відмов інші показники функційної безпечності визначають за формулами (2.27) - (2.33) і (2.35).

При експоненціальному законі розподілу небезпечних відмов у каналах резервування показники функційної безпечності визначають через інтенсивність небезпечних відмов резервованого об’єкта, що обчислюють за формулою (5.30), з урахуванням значення загальної ймовірності безпечної роботи об’єкта (при однаковій функціональній безпеці каналів резервування) та її похідної за часом

При l_нj t <<1, з урахуванням розкладання експоненціальної функції в ряд Фур'є й виконання заміни e^{-lнj t} » 1 - l_нj t, одержують

В цьому виразі добутки l_нjt, (l_нjt)^m мають малі значення в порівнянні з одиницею (при l_нjt <<1), тому ними нехтують.

Таким чином, функція інтенсивності небезпечних відмов об’єкта під час періоду контролю дорівнює

де t_k - період контролю функціонування системи.

При навантажувальному дублюванні функція інтенсивності небезпечних відмов об’єкта під час періоду контролю дорівнює

При загальному навантажувальному резервуванні для розрахунку показників безпеки за будь-який час експлуатації використовують не максимальне значення інтенсивності небезпечних відмов, що відповідає кінцю інтервалу часу періодичного контролю, а його середнє значення (l_{нj. ср}= const), що обчислюють у такий спосіб:

Якщо l_нj.ср= const, тоді для розрахунку показників функційної безпечності резервованого об’єкта використовують формули взаємозв'язку, застосовувані для експоненціального розподілу небезпечних відмов. Тоді ймовірність безпечної роботи та ймовірність небезпечної відмови при використанні періодичного контролю обчислюють за формулами

При l_нjt_к<<0,1, з урахуванням розкладання експоненціальної функції у ряд Фур'є, ймовірність небезпечної відмови визначають так:

Середній наробіток до небезпечної відмови визначають з урахуванням співвідношення (5.67)

Розрахунок функційної безпечності технічних засобів у разі використання роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і” та періодичного контролю справності елементів

При використанні роздільного навантажувального резервування визначають інтенсивності небезпечних відмов та ймовірності безпечної роботи для кожного з паралельних з'єднань об’єкта за формулами (5.6), (5.7). Після цього визначають інші показники функційної безпечності так, як і при послідовному з'єднанні елементів у РЛС ФБ, тобто за формулами (3.15) - (3.24).

Для найбільш розповсюдженого випадку, коли l_нt_к<<0,1 загальна інтенсивність небезпечних відмов при роздільному резервуванні об’єкта дорівнює

де m_i - число елементів у кожному і - паралельному

з'єднанні;

l_iнj - інтенсивність небезпечних відмов j-елементів в і-паралельних з'єднаннях;

t_к - період контролю функціонування об’єкта.

Формули для обчислення інших показників функційної безпечності визначають за формулами (3.20) - (3.23) або за методикою одержання формул (5.6) - (5.10).

5.5. Вплив періодичного контролю справності елементів на показники безвідмовності технічних засобів у разі загального та роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і”

У разі загального та роздільного навантажувального резервування з розв’язувальним елементом ”і” РЛСБ має вигляд послідовного з’єднання зображень елементів структури, тому використання періодичного контролю не змінює показники безвідмовності технічного засобу (відмова кожного елемента призводить до його загальної відмови і на її ймовірність впливає тільки інтенсивність відмов елементів і час експлуатації).