RU2525754C2 - Device for determining values of operational characteristics of serviced articles - Google Patents
Device for determining values of operational characteristics of serviced articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525754C2 RU2525754C2 RU2012149898/08A RU2012149898A RU2525754C2 RU 2525754 C2 RU2525754 C2 RU 2525754C2 RU 2012149898/08 A RU2012149898/08 A RU 2012149898/08A RU 2012149898 A RU2012149898 A RU 2012149898A RU 2525754 C2 RU2525754 C2 RU 2525754C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- delay element
- timer
- valve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля, и может быть использовано в научных исследования и технике, где требуется определять оптимальную периодичность технического обслуживания и значения характеристик готовности изделий к применению, продолжительность технического обслуживания и расчетное время, в течение которого оперативная готовность изделия будет не менее требуемой.The invention relates to computer technology, in particular to control devices, and can be used in scientific research and technology, where it is required to determine the optimal frequency of maintenance and the characteristics of the readiness of products for use, the duration of maintenance and the estimated time during which the operational readiness of the product will be no less than required.
Известны устройства [1, 2], позволяющие определять периоды обслуживания, обеспечивающие минимум коэффициента простоя изделий непрерывного и циклического применения. Известны также устройства [3, 4], предназначенные для нахождения рациональных периодов технического обслуживания средств системы, обеспечивающих требуемую готовность этих средств к функционированию по назначению. Общим недостатком указанных устройств являются низкие функциональные возможности. Они не позволяют определять коэффициент оперативной готовности изделий к применению. Устройство [5] позволяет определять оптимальную по критерию готовности к применению изделия периодичность технического обслуживания и оперативную готовность изделия в заданное время. Однако оно не обеспечивает определение интервала времени после проведения технического обслуживания, в течение которого оперативная готовность изделия к применению будет не менее требуемой.Known devices [1, 2], allowing to determine the periods of service, providing a minimum downtime of products of continuous and cyclic use. Also known devices [3, 4], designed to find rational periods of maintenance of the system, providing the required readiness of these funds for functioning as intended. A common disadvantage of these devices are low functionality. They do not allow determining the coefficient of operational readiness of products for use. The device [5] allows you to determine the optimal frequency of maintenance and operational readiness of the product at a given time by the criterion of readiness for use of the product. However, it does not provide a determination of the time interval after maintenance, during which the operational readiness of the product for use will be no less than required.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство [6], содержащее пять сумматоров, блок перемножения, блок нелинейности, пять элементов памяти, интегратор, два таймера, блок деления, пять элементов задержки, два триггера, элемент ИЛИ, два компаратора, пять ключей. Оно позволяет определять оптимальный по критерию минимума коэффициента простоя период технического обслуживания и соответствующие ему значения коэффициента простоя, времени вынужденного простоя изделия, вызванного его техническим обслуживанием. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные и информативные его возможности.The closest in technical essence to the claimed invention is a device [6], containing five adders, a multiplication unit, a nonlinearity unit, five memory elements, an integrator, two timers, a division unit, five delay elements, two triggers, an OR element, two comparators, five keys. It allows you to determine the optimal period of maintenance according to the criterion of the minimum downtime factor and the corresponding values of the downtime coefficient, the product downtime caused by its maintenance. The disadvantage of this device is its limited functional and informative capabilities.
Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональных и информационных возможностей устройства. Цель достигается путем определения и выдачи в качестве выходных данных значений коэффициента готовности и времени работоспособного состояния изделия постоянного применения при оптимальном периоде его технического обслуживания, а также интервала времени, в течение которого оперативная готовность изделия к применению будет не менее заданной.The aim of the proposed technical solution is to expand the functional and information capabilities of the device. The goal is achieved by determining and issuing as the output data the values of the availability coefficient and the time of the operational state of the product of constant use with an optimal period of its maintenance, as well as the time interval during which the operational readiness of the product for use will be no less than specified.
Процесс обслуживания технических средств имеет циклический характер. Средняя продолжительность цикла обслуживания определяется следующим соотношениемThe process of servicing hardware is cyclical in nature. The average duration of the service cycle is determined by the following ratio
где τ - период обслуживания изделия;where τ is the product service period;
Р(τ) - вероятность безотказной работы изделия за время τ.P (τ) is the probability of failure-free operation of the product during time τ.
Продолжительность технического обслуживания на интервале τЦ составляетThe duration of maintenance in the interval τ C is
Контроль технического состояния изделия осуществляется в плановые сеансы с периодом τ. В связи с этим на интервале времени между сеансами контроля изделие может находиться не только в работоспособном состоянии, но и в состоянии скрытого отказа. Поэтому имеет место соотношениеMonitoring the technical condition of the product is carried out in scheduled sessions with a period of τ. In this regard, in the time interval between control sessions, the product can be not only in an operable state, but also in a state of latent failure. Therefore, the relation
где
Значение
Если результаты контроля покажут, что изделие работоспособно, то проводится плановая предупредительная профилактика. Если же оно окажется в неработоспособном состоянии, то будут проведены аварийно-восстановительные работы, в результате которых работоспособность будет восстановлена. На интервале времени
Важными эксплуатационно-техническими характеристиками изделия являются коэффициент готовности и коэффициент оперативной готовности. Коэффициент готовности выражается следующим соотношение:Important operational and technical characteristics of the product are the availability factor and the operational availability factor. The availability factor is expressed by the following ratio:
Для многих изделий характерным является преобладание внезапных отказов и применим экспоненциальный закон распределения времени их возникновения. В связи с этим вероятность безотказной работы P(t) выражается так:For many products, the predominance of sudden failures is characteristic and the exponential distribution of the time of their occurrence is applicable. In this regard, the probability of uptime P (t) is expressed as follows:
где λ - интенсивность отказов.where λ is the failure rate.
Значение коэффициента оперативной готовности для текущего момента времени ξ определяется следующим образом:The value of the operational readiness coefficient for the current time moment ξ is determined as follows:
Из (5) видно, что коэффициент готовности существенно зависит от периода обслуживания изделия τ. Как показывают исследования функции, КГ(τ) при некотором (оптимальном) значении периода τ* имеет глобальный экстремум.It can be seen from (5) that the availability coefficient substantially depends on the product service period τ. As studies of the function show, К Г (τ) for some (optimal) value of the period τ * has a global extremum.
В связи с изложенным задачу определения оптимального периода технического обслуживания запишем в следующем виде:In connection with the above, we write the problem of determining the optimal period of maintenance in the following form:
В ряде случаев (например, при планировании испытаний каких-то средств, в ходе которых должно быть задействовано данное изделие) существует необходимость определения длительности интервала времени ξ<τ* после завершения очередного цикла технического обслуживания, когда оперативная готовность изделия будет не менее требуемой (заданной), т.е.In some cases (for example, when planning tests of some means during which this product should be involved), there is a need to determine the duration of the time interval ξ <τ * after the completion of the next maintenance cycle, when the operational readiness of the product will be no less than required (given ), i.e.
Для планирования применения изделия по назначению, а также работ по его техническому обслуживанию необходимо знать расчетные значения величин
Заявляемое устройство позволяет определять их, реализуя соответственно соотношения (4) и (2), но при τ=τ*.The inventive device allows you to define them, realizing the relations (4) and (2), respectively, but at τ = τ *.
Предложенная математическая модель может быть реализована аппаратурно с помощью заявляемого устройства, схема которого показана на рисунке 1.The proposed mathematical model can be implemented in hardware using the inventive device, a diagram of which is shown in Figure 1.
Устройство содержит блок памяти 1; сумматоры 3, 7; блоки перемножения 4, 22; вентили (эквивалентны ключам прототипа) 5, 12, 15, 23, 27, 28, 29, 30, 31; блок нелинейности 6; элементы задержки 10, 13, 19, 20, 21, 25; элемент ИЛИ 9; триггеры 2, 11; интегратор 14; таймеры 8, 16; блок деления 18; компараторы 17, 26; элемент памяти 24.The device contains a memory unit 1; adders 3, 7; multiplication blocks 4, 22; valves (equivalent to the keys of the prototype) 5, 12, 15, 23, 27, 28, 29, 30, 31; block of nonlinearity 6; delay elements 10, 13, 19, 20, 21, 25; element OR 9; triggers 2, 11; integrator 14; timers 8, 16; division block 18; comparators 17, 26; memory element 24.
Отметим, что не использованные элементы памяти прототипа не могут рассматриваться в качестве эквивалентов блока памяти заявляемого устройства.Note that the unused memory elements of the prototype cannot be considered as equivalents to the memory block of the claimed device.
Перед началом работы устройства исходные данные
Устройство работает следующим образом. По сигналу «Пуск», поступающему с пятого входа устройства, первый триггер 1 переключается в единичное состояние, обеспечивая поступление на выходы блока памяти 1 значений хранимых данных, и запускает в работу первый таймер 8. В исходном состоянии вентили 5 и 15 открыты, а все другие вентили закрыты.The device operates as follows. By the “Start” signal coming from the fifth input of the device, the first trigger 1 switches to a single state, providing the output of the memory block 1 with the values of the stored data, and starts the first timer 8. In the initial state, valves 5 and 15 are open, and all other valves are closed.
Таймер 8 с шагом ∆τ задает в порядке нарастания последовательность значений τi периода технического обслуживания изделия τi=τi-1+Δτ, где i=1, 2, 3,…. Сигнал τi с выхода таймера 8 передается непосредственно в четвертый элемент задержки 20, на второй вход второго сумматора 7 и на первый вход интегратора 14, а через соединенные последовательно третий вентиль 15 и элемент ИЛИ 9 поступает на второй вход блока нелинейности 6, на первый вход которого с третьего выхода блока памяти 1 передается параметр λ изделия. В блоке нелинейности 6 реализуется функция Р(τi)=ехр{-λτi} и передается через первый вентиль 5 на вторые входы первого блока перемножения 4 и интегратора 14. В интеграторе 14 функция Р(τi) интегрируется на интервале [0,τi]. Выходной сигнал интегратора 14, соответствующий согласно (4) величине
В компараторе 26 сравниваются между собой текущие КГi и предшествующие КГi-1 вычисленные значения коэффициента готовности. Если окажется, что КГi≥КГi-1, то управляющий сигнал появится на первом выходе компаратора 26 и поступит на второй вход первого таймера 8. В результате этого таймер 8 выдаст новое τi+1 значение периода технического обслуживания и весь цикл вычислений величины КГ повторится, но уже при новом значении τi+1 периода. Если же окажется, что КГi<КГi-1, то управляющий сигнал появится на втором выходе компаратора 26 и поступит на управляющие входы первого 5, третьего 15, четвертого 23, пятого 27, шестого 28 и седьмого 29 вентилей, а также на первый вход второго триггера 11. При этом вентили 5 и 15 закрываются, вентили 23, 27, 28 и 29 открываются, а второй триггер 11 переводится в единичное состояние. Таким образом, на данном этапе работы устройства определены оптимальное значение τ*=τi-1 периода технического обслуживания и соответствующие ему значения величин КГ, τобс и τФ. В результате на первый, второй, третий и четвертый выходы устройства поступят соответственно вычисленные значения величин:The comparator 26 compares with each other the current To Gi and previous To Gi-1 calculated values of the availability factor. If it turns out that К Гi ≥К Гi-1 , then the control signal will appear on the first output of the comparator 26 and will go to the second input of the first timer 8. As a result of this, timer 8 will produce a new τ i + 1 value of the maintenance period and the entire cycle of calculating the value K G will be repeated, but with a new value of τ i + 1 of the period. If it turns out that К Гi <К Гi-1 , then the control signal will appear on the second output of the comparator 26 and will go to the control inputs of the first 5, third 15, fourth 23, fifth 27, sixth 28 and seventh 29 valves, as well as the first the input of the second trigger 11. In this case, the gates 5 and 15 are closed, the gates 23, 27, 28 and 29 are opened, and the second trigger 11 is transferred to a single state. Thus, at this stage of the operation of the device, the optimal value τ * = τ i-1 of the maintenance period and the corresponding values of K G , τ obs and τ F are determined. As a result, the first, second, third and fourth outputs of the device will receive respectively the calculated values of the quantities:
τобс - от второго элемента задержки 13 через седьмой вентиль 29;τ obs - from the second delay element 13 through the seventh valve 29;
τФ - от третьего элемента задержки 19 через шестой вентиль 28;τ f - from the third delay element 19 through the sixth valve 28;
τ* - от четвертого элемента задержки 20 через четвертый вентиль 23.τ * - from the fourth delay element 20 through the fourth valve 23.
Вычисленное значение КГ(τ*) передается от выхода пятого вентиля 27 в элемент памяти 24, где сохраняется, обеспечивая последующую работу устройства.The calculated value of K G (τ *) is transmitted from the output of the fifth gate 27 to the memory element 24, where it is stored, ensuring the subsequent operation of the device.
Выходной сигнал второго триггера 11 запускает второй таймер 16, открывает выход элемента памяти 24 и второй вентиль 12. Таймер 16, подобно первому таймеру 8, генерирует в порядке нарастания последовательность возможных значений интервала времени ξj=ξj-1+Δξ, где j=1, 2, 3,…. Сигнал ξj с выхода второго таймера 16 передается непосредственно в первый элемент задержки 10 и через схему ИЛИ 9 на второй вход блока нелинейности 6, на первом входе которого продолжает оставаться значение параметра λ. В блоке нелинейности 6 реализуется функция Р(ξj)=ехр{-λξj} и передается на первый вход второго блока перемножения 22, на второй вход которого от элемента памяти 24 поступает сигнал, соответствующий значению КГ(τ*). В блоке перемножения 22 вычисляется коэффициент оперативной готовности КОГj(ξj,τ*) согласно (7) и передается на вход шестого элемента задержки 25 и на второй вход второго компаратора 17. На первый вход компаратора 17 с четвертого выхода блока памяти 1 через второй вентиль 12 поступает заданное допустимое значение коэффициента
Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого технического решения, состоит в том, что устройство позволяет определять оптимальный период технического обслуживания и соответствующие этому периоду значения характеристик готовности изделия к применению, времени работоспособного состояния изделия и продолжительности технического обслуживания.The positive effect that can be obtained from the use of the proposed technical solution is that the device allows you to determine the optimal period of maintenance and the corresponding values of the characteristics of the readiness of the product for use, the working time of the product and the duration of maintenance.
При разработке схемы устройства использованы функциональные элементы, описанные в [7].When developing the device diagram, the functional elements described in [7] were used.
Источники информацииInformation sources
1. Гришин В.Д., Зиновьев С.В., Соколов Б.В., Майданович О.В. Патент RU №2452027, МПК G07C 3/08, 2012.1. Grishin V.D., Zinoviev S.V., Sokolov B.V., Maydanovich O.V. Patent RU No. 2452027, IPC G07C 3/08, 2012.
2. Соколов Б.В., Гришин В.Д., Зеленцов В.А., Цивирко Е.Г. Решение о выдаче патента от 30.08.2012 по заявке №2011146675, МПК G07C 3/08, 2011.2. Sokolov BV, Grishin VD, Zelentsov VA, Tsivirko EG Decision on the grant of a patent dated 08.30.2012 on the application No. 2011146675, IPC G07C 3/08, 2011.
3. Гришин В.Д., Соколов Б.В., Петрова И.А. Патент RU №2429542, МПК G07C 3/08, G05B 23/02, 2011.3. Grishin V.D., Sokolov B.V., Petrova I.A. Patent RU No. 2429542, IPC G07C 3/08, G05B 23/02, 2011.
4. Гришин В.Д., Соколов Б.В., Иконникова А.В. Патент RU №2429543, МПК G07C 3/08, G06F 11/30, G06F 17/00, 2011.4. Grishin V.D., Sokolov B.V., Ikonnikova A.V. Patent RU No. 2429543, IPC G07C 3/08, G06F 11/30, G06F 17/00, 2011.
5. Гришин В.Д., Мышинский Д.А., Таганов И.Ю. Патент RU №2361277, G07C 3/08, 2009.5. Grishin V.D., Myshinsky D.A., Taganov I.Yu. Patent RU No. 2361277, G07C 3/08, 2009.
6. Гришин В.Д., Шульгин А.Е., Петров А.А. Патент RU №2361276, МПК G07C 3/08, 2007.6. Grishin V.D., Shulgin A.E., Petrov A.A. Patent RU No. 2361276, IPC G07C 3/08, 2007.
7. Тетельбаум И.М., Шрейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. - М.: Энергия, 1978.7. Tetelbaum I.M., Schreider Yu.R. 400 schemes for AVM. - M .: Energy, 1978.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149898/08A RU2525754C2 (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Device for determining values of operational characteristics of serviced articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149898/08A RU2525754C2 (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Device for determining values of operational characteristics of serviced articles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012149898A RU2012149898A (en) | 2014-05-27 |
RU2525754C2 true RU2525754C2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=50775196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149898/08A RU2525754C2 (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Device for determining values of operational characteristics of serviced articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525754C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580099C2 (en) * | 2014-05-27 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Apparatus for determining values ??of characteristics of readiness for use product |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6490543B1 (en) * | 1999-07-13 | 2002-12-03 | Scientific Monitoring Inc | Lifeometer for measuring and displaying life systems/parts |
RU2361277C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ | Device for determining optimum maintenance period of articles |
RU2361276C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ | Device for determining optimum maintenance period of articles |
RU2429543C2 (en) * | 2009-07-20 | 2011-09-20 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Apparatus for determining optimum periods for system maintenance |
RU2452027C2 (en) * | 2010-08-13 | 2012-05-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Device for determining values of operational characteristics of article |
-
2012
- 2012-11-22 RU RU2012149898/08A patent/RU2525754C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6490543B1 (en) * | 1999-07-13 | 2002-12-03 | Scientific Monitoring Inc | Lifeometer for measuring and displaying life systems/parts |
RU2361277C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ | Device for determining optimum maintenance period of articles |
RU2361276C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ | Device for determining optimum maintenance period of articles |
RU2429543C2 (en) * | 2009-07-20 | 2011-09-20 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Apparatus for determining optimum periods for system maintenance |
RU2452027C2 (en) * | 2010-08-13 | 2012-05-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Device for determining values of operational characteristics of article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012149898A (en) | 2014-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2573266C1 (en) | Method of monitoring digital transmission systems and apparatus therefor | |
US20170262561A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and recording medium | |
CN106648543B (en) | A kind of random digit generation method and device | |
RU2358320C2 (en) | Device for determining optimum program for technical servicing system | |
RU2361276C1 (en) | Device for determining optimum maintenance period of articles | |
GB2508233A (en) | Verifying logic design of a processor with an instruction pipeline by comparing the output from first and second instances of the design | |
RU2347272C1 (en) | Device for determination of optimum continuance of maintenance service of product | |
RU2525754C2 (en) | Device for determining values of operational characteristics of serviced articles | |
Yuan et al. | Modelling of a deteriorating system with repair satisfying general distribution | |
RU2701484C1 (en) | Device for determining rational program of maintenance and operation of article | |
RU2361277C1 (en) | Device for determining optimum maintenance period of articles | |
RU2604437C2 (en) | Article optimum maintenance period determining device | |
RU2525756C2 (en) | Apparatus for determining values of operational characteristics of article for periodic use | |
US10733331B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and recording medium | |
RU2429543C2 (en) | Apparatus for determining optimum periods for system maintenance | |
Zhou et al. | Lithium-ion battery remaining useful life prediction under grey theory framework | |
RU2479041C1 (en) | Device for determination of optimal period of control and management of product technical condition | |
RU2476934C1 (en) | Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article | |
RU2580099C2 (en) | Apparatus for determining values ??of characteristics of readiness for use product | |
RU2429542C2 (en) | Apparatus for determining optimum programmes for system maintenance | |
RU2452027C2 (en) | Device for determining values of operational characteristics of article | |
Sztrik et al. | Tool supported reliability analysis of finite-source retrial queues | |
RU2279712C1 (en) | Device for determining optimal period for technical maintenance of product | |
RU2342706C2 (en) | Device for determining optimum servicing program of system | |
RU2542666C1 (en) | Device for determination of optimal period for control of product technical condition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171123 |