Структурное резервирование

Структурное резервирование является самым распространенным и наиболее эффективным средством повышения надежности.

Есть два принципиально отличных метода повышения надежности системы путем структурного резервирования: общее резервирование, при котором резервируется система в целом, и раздельное (поэле­ментное) резервирование, при котором резервируются отдельные эле­менты системы.

Различают резервирование с целой и дробной кратностью.

Резервированием с целой кратностью называют такое резервиро­вание, при котором для нормальной работы основного элемента за ним закреплены один или несколько резервных элементов. Резервиро­ванием с дробной кратностью называют такое резервирование, при котором резервный элемент может заменить любой из некоторого множества основных элементов.

Частным случаем резервирования с дробной кратностью является резер­вирование со скользящим (плавающим) резервом, при котором любой из резервных элементов может замещать любой элемент основной сис­темы. При этом после замещения этот резервный элемент становится основным, и при отказе сам может быть замещен любым из оставшихся резервных элементов.

Резервные элементы или системы различаются по способу содер­жания в условиях эксплуатации: одни могут включаться на все время работы системы, другие – только при отказе основных элементов. Поэтому различают два вида включения резерва: постоянный, или пассивный (первый случай), и активный, или замещением (второй случай). При резерве замещением возможны в свою очередь три вида условий работы резервных элементов до момента их включения в ра­боту.

Первый вид характеризуется тем, что внешние условия резерва совпадают с условиями работы основных элементов, поэтому этот вид резерва называют горячим или нагруженным. Ресурс резервных эле­ментов в этом случае начинает расходоваться с момента включения в работу всей системы, и вероятность безотказной работы резервных элементов в этом случае не зависит от того, в какой момент време­ни элемент включается в работу.

Второй вид резерва характеризуется тем, что внешние условия, воздействующие на резервные элементы до момента их включения в работу, облегченные- этот вид резерва называют теплым или облегченным резервом. В этом случае ресурс резервных элементов начинает также расходоваться с момента включения всей системы в ра­боту, однако интенсивность расхода ресурса резервных элементов до момента включения их вместо отказавших значительно ниже, чем в рабочих условиях. Вероятность безотказной работы резервных элементов в случае этого вида резерва будет зависеть как от мо­мента включения их в работу, так и от того, насколько отличаются законы распределения их наработки до отказа в рабочем и резервном условиях.

Последний, третий, вид резерва замещением – холодный или не­нагруженный резерв. В этом случае резервные элементы начинают расходовать свой ресурс только с момента включения их в работу вместо отказавших основных. Следовательно, у холодного резерва в резервном состоянии надежность всегда равна единице.

Оба вида резерва имеет свои преимущества и недостатки. Дос­тоинством постоянного резерва является простота, так как в этом слу­чае не требуется никаких переключающих устройств, а самое глав­ное, отсутствует перерыв в работе. Недостатком этого способа ре­зервирования является нарушение режима работы резервных элементов при отказе основных.

Включение резерва замещением обладает следующими преимущест­вами: не нарушает режима работы резервных элементов, сохраняет в большей степени надежность резервных элементов, позволяет исполь­зовать резервный элемент на несколько основных элементов. Сущест­венный недостаток этого способа резервирования заключается в не­обходимости применения переключающих устройств, которые могут значительно понизить надежность всей системы. Поэтому резервиро­вание замещением выгодно, как правило, только при высокой надеж­ности переключающих устройств.

Дата добавления: 2015-04-30