Использование метода резервирования для повышения надежности

Рассмотрим использование метода резервирования при восстановлении. Чрезвычайные ситуации (ЧС) на железных дорогах приводят к сложным процессам при восстановительных строительных работах. Если имеет место резервный фонд машин, конструкций, бригад и т.д., то при ЧС восстановительный процесс облегчается.

Надежность строительного объекта увеличивается в случае, когда некоторые части объекта можно восстанавливать в процессе работы объекта. Восстановление есть мощное средство повышения надежности при наличии резервного фонда. Уменьшая время восстановления отказавших объектов, имеющих резервный фонд, можно существенно повысить как готовность, так и безотказность объекта.

Особенности восстановления объектов, имеющих резервный фонд, рассмотрим на примере дублированной системы, в которой имеются две одинаковые строительные единицы (бригада, машина, конструкция и т.д.) — основная и резервная.

Предположим, что во время восстановления в строительный единицах (СЕ) не могут возникнуть вторичные отказы. Тогда дублированная система может находиться в одном из трех состояний, которые обозначим цифрами:

О — строительная система работоспособна (СЕ работоспособны);

1 — строительная система работоспособна, но одна СЕ отказала (система стала нерезервированной);

2 — строительная система неработоспособна (отказала).

Обозначим вероятности перечисленных выше состояний через P0(t), P1(t), P2(t). Отметим, что эти вероятности зависят от начального состояния системы, в котором она находилась при t = 0. В зависимости от назначения резервного фонда к нему могут предъявляться различные требования:

1. С начала производства строительных работ (строительства или реконструкции железной дороги) строительная система должна безотказно функционировать заданное время; перерывы в работе недопустимы. При этом необходимо знать вероятность непрерывной безотказной работы системы (вероятность первый раз не оказаться в состоянии 2). Вычисляем условные вероятности безотказной работы на интервале (0, t) при условии, что при t = 0 основная и резервная СЕ работоспособны.

2. Необходимо, чтобы вероятность застать строительную систему работоспособной в любой заданный момент времени t была достаточно высока (перерывы в работе всей строительной системы не играют существенной роли). При этом рассматриваем готовность строительной системы и ее характеристики: функцию готовности Г(t) или коэффициент готовности k2. Иначе говоря, находиться вероятность не оказаться в состоянии 2. Этот случай отличается от предыдущего тем, что имеется возможность перехода из состояния 2 в состояние 1.

Найдем формулы для функции готовности и вероятности безотказной работы с восстановлением. Предположим, что основная и резервная СЕ равнонадежны, имеют показательные распределения времени безотказной работы и времени восстановления, λ1 = λ2 = λ, μ1 = μ2 = μ, неработающих СЕ невозможны, отказы обнаруживаются мгновенно. Вначале рассмотрим случаи, где отказы допустимы. На рис.1.5. приведены графы состояний четырёх возможных вариантов восстанавливаемой строительной системы, имеющей резервный фонд:

Рис.1.5. Графы состояния различных вариантов восстанавливаемого строительного объекта, имеющего резервный фонд

Другое по теме:

Расчет на прочность котла
В соответствии с «Нормами…» котел рассчитывается на прочность при первом и третьем расчетном режиме. Сочетание нагрузок, действующих на прочность при первом и третьем расчетном режиме, определяется в соответствии с таблицей 2.3 «Норм…». ...

Размеры роликового отделения
В зависимости от годовой программы ремонта вагонов выбирается площадь роликового отделения Sрол из [10, таб. 9], а высота соответственно к подъемно-транспортным средствам [10, таб. 10]. Приведенные значения площадей могут уточняться, в пр ...

Схема работы автомобиля с гибридным двигателем
Для начала движения необходимо нажать на тормоз — иначе не тронуться с места. Переводим расположенный на руле селектор трансмиссии в положение Drive, нажимаем на педаль газа. И Prius с выключенным двигателем бесшумно трогается с места — п ...