Безопасность жизнедеятельности \ Гражданская оборона

Дослідження імовірності виникнення ризикових ситуацій стосовно показників надійності системи керування інтелектуальним будинком, страница 2

Особливістю проблеми надійності є її зв'язок із всіма етапами “життєвого циклу”, від зародження ідеї створення до списання: при розрахунку і проектуванні системи її надійність закладається в проект, при виготовленні надійність забезпечується, при експлуатації - реалізується. Тому проблема надійності - комплексна проблема і вирішувати її необхідно на всіх етапах і різними засобами. На етапі проектування визначається структура, виконується вибір чи розробка елементної бази, тому тут забезпечуються найбільші можливості забезпечення необхідного рівня надійності систем. Основним методом вирішення цієї задачі є розрахунки надійності (у першу чергу - безвідмовності) у залежності від структури об'єкта і характеристик його складових частин з необхідною наступною корекцією проекту.

Оцінка надійності ЕОМ

При розрахунку надійності приймаються наступні допущення:

−  відмовлення пристроїв є незалежними і випадковими подіями;

−  враховуються тільки пристрої, що входять в ЕОМ, яка керує інтелектуальним будинком;

−  імовірність безвідмовної роботи підпорядковується експонентному закону розподілу.

Імовірність безвідмовної  роботи системи визначається як:

,     

де  n – кількість елементів,

Pi – імовірність безвідмовної роботи i-го елемента.

Імовірність безвідмовної  роботи системи з роздільним резервуванням визначається як:

,

де Pi – імовірність безвідмовної роботи i-го елемента,

li – інтенсивність відмовлень елементів i-го типу,

m – кількість резервних елементів,

Т – час роботи ЕОМ.

Інтенсивності відмовлень l для елементів, які використовуються в ЕОМ приведені в табл. 7.1.

Т а б л и ц я  7.1

Інтенсивності відмовлень елементів ЕОМ

№

Елемент

Інтенсивність відмовлень , год-1

Умовне скорочення

1.

Материнська плата

l1=4,5·10-8

МB

2.

Процесор

l2=4,0·10-7

CPU

3.

Пам’ять

l3=3,2·10-7

RAM

4.
Твердий диск

l4=8,3·10-7

НDD

5.

CD-ROM

l5=0,1·10-5

CD

6.

Дисковод 3.5”

l6=0,04·10-5

FDD

7.

Контролер RAID

l7=5·10-7

RAID

8.

Мережна карта

l8=1,0·10-7

CК

9.

Блок живлення

l9=2·10-7

БП

Можна підрахувати сумарну інтенсивність відмовлень усіх пристроїв одного типу, а потім і для всіх пристроїв ЕОМ по формулі:

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ без резервування:

.

1. Розрахуємо імовірність безвідмовної роботи (ІБР) ЕОМ без резервування для першої конфігурації (рис.7.1) і побудуємо графік залежності ІБР від часу роботи (рис.7.2) для даного випадку.

 


Рис.7.1. Конфігурація ЕОМ без резервування

Підрахуємо сумарну інтенсивність відмовлень усіх пристроїв:

l = l1 + l2 + l3 + l4 + l5 + l6 + l7 + l8 + l9, 

 l = 4,5·10-8 + 4,0·10-7 + 3,2·10-7 + 8,3·10-7 + 0,1·10-5 + 0,04·10-5 + 2·10-7 = 37,95·10-7.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=1000 годин:

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=5000 годин:

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=10000 годин:

.

Рис.7.2. Залежність імовірності безвідмовної роботи Р від часу роботи Т

2. Розрахуємо імовірність безвідмовної роботи ЕОМ з роздільним резервуванням для другої конфігурації (рис.7.3) і побудуємо графік залежності ІБР від часу роботи (рис. 7.4) для даного випадку.

 


Рис.7.3. Конфігурація ЕОМ з роздільним резервуванням

Імовірність безвідмовної роботи кожного елемента ЕОМ за Т=1000 годин:

; ;

; ;

; ;

; ;

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=1000 годин:

P(1000) = 0,9999·0,9999·0,9999·0,9995·0,9999·0,9996·0,9999·0,9999·0,9999 = =0,9984.

 

Імовірність безвідмовної роботи кожного елемента ЕОМ за Т=5000 годин:

; ;

; ;

; ;

; ;

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=5000 годин:

P(5000) = 0,9998·0,9999·0,9999·0,9975·0,9999·0,9980·0,9999·0,9995·0,9999 = =0,9943.

Імовірність безвідмовної роботи кожного елемента ЕОМ за Т=10000 годин:

; ;

; ;

; ;

; ;

.

Імовірність безвідмовної роботи ЕОМ за Т=10000 годин:

P(10000) = 0,9995·0,9999·0,9999·0,9950·0,9999·0,9960·0,9999·0,9990·0,9999 = =0,9890.

Рис.7.4. Залежність імовірності безвідмовної роботи P від часу роботи T

Проаналізувавши отримані дані і порівнявши між собою чисельні характеристики імовірності безвідмовної роботи відповідно в першому і другому випадку, можна побачити перевагу використання методу роздільного резервування. З графіків залежності також візуально помітно тенденцію збільшення імовірності безвідмовної роботи від часу роботи в другому варіанті, що в свою чергу ще раз доводить доцільність використання додаткових засобів.

Скачать файл