- •Основные показатели надёжности невосстанавливаемых и восстанавливаемых изделий. Основные выражения для расчетов этих показателей. Примеры.
- •Модель функционирования изделия. Функции обслуживающего персонала. Влияние окружающей среды.
- •Вероятность безотказной работы, её физический смысл, методы вычисления. Пример. Методы увеличения вероятности безотказной работы.
- •Отказы объектов, их виды и причины. Количественная оценка отказа. Отказы программных средств. Сбои в средствах обработки и передачи данных. Частота отказов.
- •Средняя наработка до отказа, её физический смысл, методы расчёта. Пример. Методы увеличения средней наработки до отказа.
- •Наработка на отказ, её физический смысл, методы расчета для изделий, содержащих восстанавливаемые звенья. Пример.
- •Среднее время восстановления, его физический смысл, методы расчёта для изделий, содержащих восстанавливаемые звенья. Пример.
- •Потоки отказов, их общая характеристика. Простейший поток отказов, его модель.
- •Нестационарный Пуассоновский поток отказов, его модель.
- •Комплексные показатели надёжности, их смысл и применимость для оценки надёжности восстанавливаемых изделий и систем.
- •Эффективность автоматизированной системы. Основные показатели эффективности, их связь с надёжностью систем.
- •Основные факторы, определяющие надёжность ас. Связь эксплуатационных затрат с затратами на обеспечение надёжности.
- •Общие рекомендации по повышению надёжности средств управления на этапах проектирования. Примеры.
- •Общие рекомендации по конструированию надёжных ктс ас. Учёт требований эргономики.
- •Экономическая оценка повышения надёжности проектируемой ас.
- •Схемотехнические методы повышения надёжности проектируемых систем.
- •Проектная оценка надёжности ктс ас.
- •Виды резервирования, применяемые для повышения надёжности.
- •Виды структурного резервирования и их применимость.
- •Общий нагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас. Пример.
- •Общий ненагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в условиях нормальной эксплуатации.
- •Раздельный нагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас.
- •Раздельный ненагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас.
- •Отказоустойчивые структуры аппаратно-программных средств, оценка их эффективности.
- •Применение принципа голосования для повышения достоверности передачи и обработки данных. Оценка эффективности мажоритарных схем. Методы реализации схем 2 из 3-х.
- •Адаптивные системы голосования, выбор весовых коэффициентов.
- •Методы защиты элементов от обрывов и коротких замыканий, Оценка эффективности защиты.
- •Оптимизация резервирования. Способы включения ненагруженного резерва.
- •Оценка надёжности резервируемых восстанавливаемых систем методами теории массового обслуживания. Пример.
- •Структура человеко-машинной системы и оценка влияния человека на надёжность её работы. Основные причины снижения надёжности системы, вызываемые человеком.
- •Основы эргономического обеспечения ас. Методы обеспечения надёжности работы человека в ас на основе рекомендаций эргономики и инженерной психологии.
- •Концептуальная модель открытой ас. Факторы, определяющие надёжную работу ас и основные рекомендации для повышения надёжности работы человека в открытой системе.
- •Методы обеспечения надёжной работы оператора ас при работе со средствами ввода и отображения информации.
- •Оценка принятия управленческого решения в управляющей системе при наличии экспертов.
- •Факторы, определяющие надёжность работы человека, принимающего управленческое решение. Основные рекомендации по устранению стресса в процессе его работы.
- •Обеспечение достоверности хранения и обработки данных с помощью контроля по чётности / нечётности.
- •Обеспечение достоверности хранения данных на дисковых накопителях с помощью массивов raid.
- •Методы обеспечения достоверности передачи информации по каналам связи.
- •Обнаружение и исправление ошибок в двоичных комбинациях с помощью кода Хэмминга.
- •Обнаружение и исправление ошибок в двоичных комбинациях с помощью матричного кода.
- •Обеспечение достоверности передачи данных с помощью циклических кодов.
- •Основные факторы, определяющие надёжность работы программных средств. Методы обеспечения их надёжности на этапах проектирования и в процессе эксплуатации.
- •Методы тестирования и диагностики программных и аппаратных средств.
- •Методы контроля и диагностики средств автоматизации.
- •Испытания на надёжность. Виды и программы испытаний. Обработка и представление результатов испытаний на надёжность.
-
Проектная оценка надёжности ктс ас.
На этапе технического проектирования после разработки схем и выбора их элементов должна быть выполнена проектная оценка надежности средств управления. Расчет надежности заключается в определении количественных характеристик, таких как безотказность работы к заданному времени и других, указанных в технических требованиях к АС. Расчетные характеристики сопоставляются с требуемыми. В случае их несоответствия разработчик должен выбрать способы повышения надежности основного соединения, обосновать выбор и сделать расчеты, подтверждающие обоснованность выбора. Поэтому расчет надежности проводят в два этапа:
-
для основного соединения объекта.
-
для объекта при выбранном способе повышения надежности.
Ниже рассматривается первый этап расчета для основного соединения элементов, то есть такого, в котором отказ любого элемента приведет к отказу всего объекта.
Исходными данными для расчетов надежности являются статистические характеристики надежности элементов λi (t) и количество элементов i-го типа в объекте Ni. Значения λi(t), зависящие от назначения объекта и условий его эксплуатации, выбираются из справочников или из документации отдела надежности предприятия.
При расчете надежности основного соединения нужно учитывать только те элементы, отказ которых приводит к отказу объекта.
При таких допущениях, когда отказ любого элемента Ni, € N приводит к отказу всего объекта, его основное соединение можно представить условно цепочкой последовательно соединенных элементов.
Расчет надежности радиоэлектронных устройств может быть выполнен с помощью законов математической статистики, либо логики при следующих условиях:
-
отказы элементов независимые, возникающие в случайные моменты времени.
-
все отказы элементов одинаково влияют на работоспособность объекта.
-
интенсивности отказов элементов λi постоянные, окружающие условия и режимы работы элементов и объекта в целом соответствуют окружающим условиям и режимам, при которых рассчитывались интенсивности отказов элементов.
Обозначим через Рi(t) вероятность безотказной работы i-го элемента.
Эти расчеты позволяют оценить показатели надежности технических средств до i-ro отказа. Расчет основного соединения можно уточнять если учесть режимы работы элемента и длительность работы элемента. Для этого разработчик должен иметь данные об интенсивности отказов элементов при разных температурах, влажностях. Если оценочные показатели надежности не удовлетворяют техническим требованиям, то разработчик должен выбрать способы обеспечения надежности.
-
Виды резервирования, применяемые для повышения надёжности.
Резервирование - это использование дополнительных средств и функциональных возможностей, которые обеспечивают в некотором интервале времени работу системы при отказе какого-либо элемента. Виды резервирования: нагрузочное, структурное, временное, функциональное, информационное.
Нагрузочный резерв заключается в обеспечении облегченных режимов работы элементов путем применения элементов больших номиналов, габаритов, чем требуется по расчетам на номинальный режим. При длительной эксплуатации элементов их выбор по допустимой мощности потребления или рассеивания должны так рассматриваться, чтобы режимы работы были облегченными.
Структурный резерв заключается во введении в структуру объекта дополнительных элементов или звеньев, которые
обеспечивают работоспособность объекту при отказе основных элементов или звеньев. Структурное резервирование может быть введено на трех уровнях организации системы: на уровне элементов, на уровне функциональных блоков, на уровне всей системы.
Временной резерв заключается в выделении из общего фонда рабочего времени небольшого интервала, который можно использовать для восстановления работоспособности.
Функциональный резерв заключается в использовании таких функциональных элементов и звеньев, которые могут выполнять функции двух или более элементов звеньев.
Информационный резерв используется в системах хранения, обработки, передачи информации. Информационный резерв предусматривает 2 основных вида защиты информации от потерь:
-
многократное повторение операций с информацией (одной и той же):
-
введение некоторой информационной избыточности в блок данных, который позволяет обнаружить искажение данных и в некоторых случаях устроить это искажение.