Лекция № 8 (27.03.12)
Метод резервирования.
Резервирование – метод повышения надежности путем введения избыточности
Классификация видов резервирования: (полная классификация во второй методе)
1 Признак – по виду резерва.
Структурный резерв - дополнительная аппаратура, введенная для повышения надежности.
Информационный резерв – избыточная информация, используемая для повышения надежности.
Временной резерв – дополнительное время (повторный просчет и сравнение полученных результатов).
Один вид резерва связан с другим, однако ведущим признаком, отличающим эти виды резерва, является фактический аппарат, за счет которого обеспечивается повышение надежности.
2 Признак: глубина резервирования
Выделяют общее резервирование.
Общим называется резервирование, при котором резервируется система в целом.
Раздельное резервирование – резервирование, при котором резервируется часть объекта.
Раздельное резервирование, при котором зарезервирован каждый компонент ненадежности называется компонентным.
3 Признак: по схеме включения резерва (по схеме подключения).
Наблюдается постоянное резервирование.
При постоянном резервировании не требуется специальных схем подключения резервных элементов при отказе основного элемента (смотри параллельную структурную схему надежности). В этой схеме элементы не разделяются на основные и резервные.
Емкость последовательно соединения снижается. Но если мы взяли пяти вольтовые элементы, то мы работаем уже с 15 вольтами. От коэффициента нагрузки зависит надежность конденсатора.
Замещающее резервирование.
Этот резерв называют еще активным резервом. При таком резервировании функции основного элемента передаются резервному, только после отказа основного. Для того чтобы передать функции основного, нужно постоянно контролировать его состояние. После обнаружения отказа основного элемента необходимо реконфигурировать систему. А именно – изолировать основной элемент от нагрузки и подключить вместо него очередной резерв.
Автомат надежности – активное устройство, звено в системе. Его характеристики – вероятность обнаружения отказа и вероятность реконфигурации в случае отказа очередного основного элемента. Если эти составляющие низкие, то такая схема резервирования неприменима. Необходима очень сложная схема.
Частный случай замещающего резервирования – скользящее – резервирование замещения, при котором группа основных элементов резервируется одним или несколькими резервными элементами каждый из которых может взять на себя функции основного.
Несколько последовательно соединенных элементов. Один резервный элемент, который может заменить любой из 3х основных элементов. В случае отказы любого элемента, на его место подключается резервный.
М-резервов. Каждый из них может взять на себя функции основного.
Функциональные возможности по обеспечению такой конфигурации максимальны.
4 Признак: состояние резерва
Нагруженный резерв – резерв может отказать в период функционирования основного элемента (пример – 3 последовательных конденсатора – каждый из них нагруженный). При загруженном резервировании резервные элементы находятся в таком же состоянии, что и основные элементы, независимо от того, участвуют они в работе или нет. При таких условиях, интенсивности отказов резервного и основного элементов совпадают.
Кратность резервирования – количество резервных элементов.
Ненагруженный резерв
Облегченный резерв
Резервирование дискретных устройств
Можаритарное резервирование
На выходе формируются либо все нули, либо все 1.
На выходе отказавшего устройства формируются значения противоположных значениям на выходе исправных устройств.
P1 |
P2 |
P3 |
Z |
Благоприятное состояние |
Неблагоприятное состояние |
0 |
0 |
0 |
0 |
S1,S2,S3 |
1, 2, 3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
S1,S2, 3 |
1, 2,S3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
S1, 2,S3 |
1,S2, 3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1, S2,S3 |
S1, 2, 3 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1,S2,S3 |
S1, 2, 3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
S1, 2,S3 |
1,S2, 3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
S1,S2, 3 |
1, 2,S3 |
1 |
1 |
1 |
0 |
S1,S2,S3 |
1, 2, 3 |