Основные определения.

Резервирование – это способ надежности объекта за счет использования доп. средств о возможности избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения заданных ф-ий.

Резерв- совокупность дополнительных средств или возможностей для повышения надежности.

Основной элемент- элемент объекта необходимый для выполнения требуемых функций без использования резерва.

Резервируемый элемент- отдельный элемент на случай отказа, в каждом объекте предусмотрены резервные элементы.

Резервный элемент- элемент, предназначенный для выполнения функций основного, в случае его отказа.

Кратность резервирования- отношение числа резервных элементов к числу резервируемых, записанных в виде не сокращаемой дроби.

Дублирование- резервирование с кратностью 1:1.

Нагружаемый резерв - это такой, когда имеется один или несколько резервных элементов, работающий в режиме основного.

Облегченный резерв- имеет один или несколько резервных элементов, находящихся в менее нагруженном режиме, чем основной «теплый резерв».

Ненагружаемый резерв- это один или несколько резервных элементов находятся вне нагружаемом режиме до момента начала выполнения ими функций основного элемента («холодный режим»).

Общее резервирование- резервируется весь объект в целом.

Раздельное резервирование- резервируется отдельные элементы объекта или их группы.

Постоянное резервирование- когда используется нагруженный резерв и при отказе любого элемента в резервированной группе, выполнение объектом требуемых функций, обеспечивается оставшимися элементами без переключений.

Резервирование замещением- функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного.

Скользящие резервирование- резервирование с замещением при котором группа основных элементов резервируется одним или несколькими элементами, каждый из которых может заменить любым из отказавших элементов данной группе.

Смешанное резервирование- сочетание нескольких видов резервирования.

Резервирование с восстановлением – это такое при котором восстановление отказавших элементов технически возможны без нарушения работоспособности объекта в целом и предусмотрено эксплуатационной документацией.

3.2 Виды резервирования: структурное, функциональное и временное резервирование.

Структурное резервирование- осуществляется введением в систему дополнительных резервных элементов, способных выполнять функции основных при их отказе.

Применяется в системах со следующими особенностями:

1. в малое допустимое время прерывания функционирования;

2. высокая цена отказа (тяжелые последствия);

3. имеется развитая система аппаратного контроля и диагностирования, недопускающая значительных задержек, в обнаружении отказов;

4. техническое обслуживание организовано так, что возможно отключение отказавшего элемента, восстановлению работоспособного состояния и включения в работу без прерывания функционирования остальной части системы.

Недостаток: дорого и тяжело.

Функциональное резервирование- в системе используется многофункциональный элемент способный принять на себя функции, отказавших на время восстановления, их работоспособности без существенного снижения технико- экономических показателей системы. Здесь нет резервных элементов.

Такой вид резервирования обеспечивается: 1) установлением доп связей между элементами;

2) гибкостью и оперативностью перенастройки многофункциональных элементов на выполнение новых функций; 3) изменение режима функционирования.

Используется в тех случаях, когда структурное резервирование не приемлемо из- за своих недостатков.

Другой формой функционального резервирование является почти полное восстановление основных функций за счет прекращение выполнение второстепенных.

Временное резервирование.

Заключается в образовании для отдельных элементов или системы в целом некоторого дополнительного времени, которое используется для восстановления технических характеристик без нарушения требований к исходным параметрам системы.

Временное резервирование обеспечивается:

1. созданием запаса производительности путем увеличения быстродействия элементов(пропускной способности);

2. создание запаса производительности включением в параллельную работу устройств одного и того же назначения;

3. создание запаса продукции в промежуточных или выходных накопителях.

Временно резервирование более эффективно, чем другие виды в системах со следующими особенностями:

1) Системы допускают перерывы в работе на время, превышающее время устранения отказов и его последствий;

2) Качество работы системы оценивается по интегральным характеристикам за достаточно большой промежуток времени;

3) Система имеет не большую скорость перехода из неработоспособного состояния в работоспособное.

4) В системе могут возникать скрытые отказы, требующие повторное выполнения части работ при обнаружении отказа.

3.3 Виды резервирования: информационное и нагрузочное резервирование.

Информационное резервирование заключается:

1) Используется несколько источников информации;

2) Вводится дополнительная информация, предназначена для восстановления основной информации в случае ее искажения.

Информационное резервированиеобеспечивается:

1) Помехоустойчивым кодированием информации; 2) Резервированием данных на различных устройствах; 3) Использованием избыточности алгоритмического или естественного языка; 4) Используется в тех случаях когда последствия потери информации искажены.

Предпосылками резервирования являются:

1) Недостаточная надежность носителей информации; 2) Невозможность оперативного восстановления алгоритмическими средстами искажения информации; 3) Невозможность возобновление информации с помощью первичных источников; 4) Обычно используются в сочетании со структурным, функциональным и временным резервированием; 5) Распространенным методом информационного резервирования является установка дополнительных датчиков в поле измерения.

Нагрузочное резервирование заключается в обеспечении запаса работоспособности при воздействии различных нагрузок. В процессе эксплуатации обеспечивается путем:

1) создание запасов прочности с учетом повышенных ударных и вибрационных нагрузок; 2) путем использование элементов с повышенным рассеиванием электрической мощности; 3) путем использования термостойких материалов; 4) путем снижения коэффициента технического использования.

Нагрузочное резервирование применяется в тех случаях когда изделие не обслуживается или когда устранение отказа требует больших затрат, время и эксплутационных расходов. Применение структурного резервирование затруднительно по техническим и экологическим причинам.

Основное условие применение нагрузочного резервирования является:

1) наличие подходящих элементов обладающих требуемых запасом работоспособности относительно номинального режима работы изделия;

2) возможность одновременной разгрузки всех элементов, чтобы создать равнопрочную систему.

К методам нагрузочного резервирования относится:

1) применение элементов с повышенным допустимым рассеиванием мощности;

2) уменьшение плотности упаковки элементов для создания благоприятных условий теплового режима.

Дата добавления: 2015-08-05