Проблема надёжности измерений. Показатели надёжности невосстанавливаемых систем. Экономическое обоснование надёжности, страница 6

5) Эффективность.

Это свойство системы, характеризующее улучшение результатов совместного функционирования технологического комплекса.

Основные показатели эффективности:

- технологические

Отражают изменение количества и качества продукции, затраты топлива, энергии, сырья и других ресурсов.

- экономические

Отражают изменение экономических результатов совместного функционирования системы и объекта управления.

Оценка эффективности экономических показателей осуществляет метрологическое сравнение с базовым вариантом:

,

где  - экономическая эффективность;

   - стоимость продукции в оптовых ценах: 1 – базовый вариант, 0 – опытный вариант;

  - себестоимость этой продукции;

   - капитальные затраты на выпуск продукции;

     - нормативный коэффициент экономической эффективности. .

Виды резервирования

1)  Информационное резервирование – использование избыточной информации в процессе решения конкретной задачи.

2)  Функциональное (алгоритмическое) резервирование – решение одной задачи различными методами (алгоритмами).

3)  Временное резервирование – использование дополнительного времени для повышения достоверности обработки информации (от 20% до 50 %).

4)  Структурное резервирование – использование избыточных приборов, элементов в процессе решения задачи с целью повышения надежности решения этой задачи.

Виды структурного резерва:

4.1. Холодный резерв, когда прибор стоит рядом и не включен в сеть.

4.2. Теплый резерв – прибор включен, но не решает текущую задачу.

4.3. Горячий резерв – прибор включен и решает текущую задачу.

5) Нагрузочное резервирование – применение элементов приборов в щадящих режимах .  может быть по току, по напряжению, по мощности, по допустимой температуре, по частоте.

6) Организационное резервирование – использование в системе более высокого или низкого уровня для решения конкретных задач при наличии неисправности элемента.

  

7) Материальное резервирование – использование дополнительных средств, программных, технических для восстановления работоспособности системы.

 - коэффициент готовности;

 - оперативная готовность;

 - коэффициент технического использования.

    - время работы;

  - время восстановления;

 - время технического обслуживания.

Кратность резервирования

,  - общее число,  - число приборов, необходимых работать. , то К – целое; , то К – дробное.

Показатели эффективности резервирования

1)  Эффективность повышения вероятности безотказной работы

.

2) Показатель снижения вероятности безотказной работы

.

Расчет показателей надежности резервированных

систем

Постоянное резервирование с целой кратность ;

;            ;          ;

;               ;

.

График изменения

График изменения

Средняя наработка на отказ для резервированных

элементов

;

Заменим  на , на .

Получим:

.

С увеличением кратности эффективность резервирования уменьшается. А затраты на резервирование возрастают.

Резервирование двухполосных элементов

1)  Короткое замыкание или ложное срабатывание;

2)  Обрыв или несрабатывание

Такие схемы применяют для соединения диодов.

Резервирование с дробной кратностью 2/3, 3/5.

Эти схемы рассчитываются методом перебора состояний.

 

.

Поэлементное и общее резервирование.

Поэлементное резервирование:

  - элементов в цепи;

 - кратность резервирования.

                     

Применяется для простых схем и резервирования двухполосных элементов.

Общее резервирование:

,     .

 - эффективность поэлементного резервирования.

         Поэлементное резервирование применяют как правило для двухполюсных элементов и оно дает более высокий эффект, чем общее резервирование.

         Общее резервирование применяют для сложных систем, и оно нашло применение в самолётных, космических и других системах управления объектами, опасными для окружающей среды и здоровья человека.

Показатели надёжности человека-оператора.

         Человек – это сложная система, обладающая множеством показателей.

         Основные показатели человека – это функциональные, психологические, социальные, эстетические и другие.

         Основные показатели человека-оператора характеризуют его взаимодействие с техническими или программными средствами.

1.  Точность.

2.  Достоверность.

3.  Надёжность.

4.  Быстродействие.

5.  Пропускная способность.

6.  Характеристики напряжённой деятельности.

Точность работы оператора определяется степенью отклонения измеряемого оператором параметра от истинного значения:

 - истинное значение;

 - значение, измеренное оператором.

         Эта формула эффективна для аналоговых приборов. Для оператора характерна систематическая погрешность (определяемая навыками работы) и случайная.

 - систематическая.

 - случайная.

Основные факторы, определяющие точность работы оператора:

1.  Характеристики сигнала (простой, сложный).

2.  Степень сложности задачи (однофакторная и многофакторная).

3.  Условия и темп работы.

4.  Состояние нервной системы оператора.

5.  Индивидуальные особенности.

6.  Опыт работы.

7.  Время непрерывной работы (4, 6, 8, 12 часов).

8.  Квалификация оператора.

9.  Утомляемость оператора.

10. Независимость от внешних обстоятельств и раздражителей.

         Достоверность – это вероятность искажения информации при реализации определённых операций (совпадение измеренной информации с измеренным значением).

Разновидности ошибок, содержащих достоверность:

1.  На уровне символов.

2.  На уровне слова.

3.  На уровне сообщения (искажение длины слова, его формата, добавление или пропуск слова).

Надёжность характеризуется:

1.  Безошибочностью.

2.  Готовностью.

3.  Восстанавливаемостью.

4.  Своевременностью.