XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Іваночко П.М., к.т.н. Штаєр Л.О. РОЗРОБКА АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ РОЗРАХУНКУ ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ СКЛАДНИХ ТЕХНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ

Іваночко Петро Михайлович, к.т.н. Штаєр Лідія Омелянівна

Івано-Франківський національний технічний університет нафти й газу

РОЗРОБКА АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЬЕМИ РОЗРАХУНКУ ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ СКЛАДНИХ ТЕХНІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ

Надійність - один з вирішальних факторів, які визначають ефективність об'єктів і систем управління ними та витрати на їх експлуатацію. Досягнення надійності технічного об'єкту - важка і складна задача, яка повинна вирішуватися на всіх етапах їх створення. Визначальним при цьому є етап проектування, під час якого закладаються основи забезпечення надійності майбутнього технічного об'єкту. Складні технічні об'єкти (системи) - це загальна назва систем, які складаються з великої кількості взаємозв'язаних елементів.

Процес оцінювання надійності технічних об'єктів є трудомісткою обчислювальною задачею, яка потребує засобів автоматизації процесу її розв'язку. Розробка й налагодження апаратних і програмних засобів є дорогим процесом через складність алгоритмів, тривалих випробувань, необхідності використання блокувань технологічного устаткування й різних інженерних систем при налагодженні. Оцінка надійності таких систем в основному здійснюється розрахунковими методами з використанням математичних моделей. Існуюча технологія ґрунтується на відпрацьованій не автоматизованій (ручній) процедурі побудови необхідних математичних моделей надійності. До теперішнього часу вітчизняною й закордонною наукою розроблено багато методів такого ручного моделювання. Вони дозволяють врахувати деякі особливості і теоретично придатні для аналізу надійності й безпеки сучасних систем. Найбільше практично значимі результати отримані в області оцінки показників надійності елементів і типових підсистем.

Метою роботи є автоматизація процесу дослідження надійності технічних систем шляхом розробки програмного забезпечення, яке реалізує алгоритм розрахунку показників надійності на основі математичних моделей відновлювальних та невідновлюваних систем з врахуванням коефіцієнтів експлуатаційного навантаження та різних видів резервування.

До аналогів даної розробки можна віднести систему автоматизованого розрахунку і забезпечення надійності АРИОН, яка розроблена в Білоруському державному університеті інформатики і радіоелектроніки та дозволяє виконувати оцінку кількісних показників безвідмовності електронних пристроїв [1], та програмний комплекс «АРБИТР», основою якого є логіко-ймовірнісний метод аналізу структурно-складних системних об'єктів [2]. На відміну від вказаних систем, розроблений програмний продукт передбачає можливість нарощування бази даних показників надійності типових елементів, розрахунок показників на основі найбільш застосовуваних в теорії надійності законів розподілу та врахування різних видів резервування елементів системи.

В основу розробки закладено алгоритми розрахунку основних кількісних показників надійності (як елементів, так і системи вцілому) - ймовірності безвідмовної роботи, частоти відмов, інтенсивності відмов та середнього напрацювання до відмови. Реалізовано можливість розрахунку показників надійності елементів системи на основі введення відповідних параметрів за наступними законами розподілу: експоненційним; нормальним; гама-розподілом; Вейбула-Гнеденко; Пуассона.

Відомі формули [3] дозволяють виконати розрахунок надійності об'єкту, якщо відомі вихідні дані - склад об'єкту, режим і умови його роботи, інтенсивності відмов його складових. При практичних розрахунках часто відсутні достовірні дані про інтенсивність відмов для елементів і вузлів об'єкту. При цьому застосовують коефіцієнтний метод, суть якого полягає у використанні не абсолютних значень інтенсивностей відмов , а коефіцієнтів надійності , що зв'язують значення   з інтенсивністю відмов  деякого базового елемента: . Вплив на надійність елементів основних дестабілізуючих факторів (електричних навантажень, температури навколишнього середовища) враховується введенням у розрахунок поправочних коефіцієнтів а. Облік впливу інших факторів (запиленості, вологості й т.д.) виконується корекцією інтенсивності відмов базового елемента за допомогою поправочних коефіцієнтів. В розробленій системі передбачено можливість розрахунку показників надійності складових елементів системи з врахуванням умов експлуатації, шляхом вибору відповідних коефіцієнтів дестабілізуючих факторів з відповідної довідкової бази даних.

При розрахунку показників надійності системи її структура враховується на основі наступних видів резервування: послідовного; паралельного; дробового (із заданням кратності резервування); мостового; ненавантаженого; полегшеного; ковзаючого.

Розрахунок показників надійності елементів та системи вцілому супроводжується відображенням графічних залежностей зміни відповідних показників в часі, що дозволяє проводити аналіз функціонування об'єкту в часі і здійснювати підбір оптимальних за показниками надійності складових.

Розроблена автоматизована система розрахунку показників надійності складних об'єктів дозволяє суттєво скоротити час на виконання процедури оцінки показників безвідмовності при дослідженні надійності систем.

Література:

•1.    Шнейдеров Е. Н. Обеспечение показателей безотказности электронных устройств в системе АРИОН / Е. Н. Шнейдеров, А. А. Бруй, П. А. Журов // Сучасні проблеми радіотехніки та телекомунікацій «РТ-2010»: 6-та міжнар. молодіжна наук.-техн. конф., 19-24 квітня 2010 р. : тези доповідей. - Севастополь, 2010. - С. 44.

•2.    Можаев А. С. Автоматизированное структурно-логическое моделирование систем: учебник / А. С. Можаев. - СПб: ВМА им. Кузнецова Н.Г., 2006. - 590 с.

•3.    Заміховський Л. М. Основи теорії надійності і технічної діагностики систем: навчальний посібник / Л. М. Заміховський, В. П. Калявін. - Івано-Франківськ: Вид-во «Полум'я», 2004. - 360 с.

e-mail: lida.shtayer@gmail.com


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>