SU1543422A2 - Устройство дл определени показателей надежности объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  определени  текущих и прогнозируемых показателей надежности объектов и  вл етс  дополнительным к а.с. N 1413646. Цель изобретени  - повышение точности определени  показателей надежности. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2, 3, 34, 40, счетчики 4, 5, 6, 7, 8, 35, блоки 9, 10, 15 сравнени , вычислительные блоки 11, 12, пульт 13 управлени , блок 14 пам ти, блок 16 индикации, триггеры 33, 39 и элементы ИЛИ 41, 42. Устройство обеспечивает учет ошибок контрол  второго рода и учет времени на проведение регламентных проверок объекта. 3 ил.

Description

.J./L41

J/A(l-e-ATp) + (I-D)lTP-1/A(l-«

-D)lTP-1/A(l-«

.

1ТI

.

I/A (I- e-AT ) N

К,

1ф/а(1-е АТр) + (1-0)1Т,,( )Л+ Т,+ Тто

где N - число регламентных проверок за врем  между техническими обслужи- вани ми..

При сравнении выражений (1) - (3) и (6) - (8) видно, что учет ошибки контрол  второго рода и времени на проведени  регламентных проверок при (8)

водит к повышению точности при определении показателей надежности объекта .

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг,2 и 3 - блок-схемы первого и второго вычислительных блоков соответственно.

Устройство содержит генератор I тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 элементы, первый-п тый счетчики 4-8, блоки 9 и 10 сравнени , вычислительные блоки 11 и 12, пульт 13 управлени , блок 14 пам ти, третий блок 15 сравнени , блок 16 индикации , причем первый вычислительный блок 11 состоит из коммутатора 17, сумматора 18, умножител  19,- делител  20, узла 21 вычислени  функции е и элемента ИЛИ 22, а второй вычислительный блок 12 - счетчика 23, второго сумматора 24 и второго делител  25, входы 26 и 27 потенци-. альных сигналов работоспособного и неработоспособного состо ний объект соответственно, входы 28-30 импульсных сигналов о случайных событи х на объекте: Отказ, Сбой и Ошибка соответственно, входы 31 и 32 импульных сигналов наступлени  и окончани  режима Техническое обслуживание соответственно, триггер 33, третий элемент И 34, шестой счетчик 35, дополнительные восьмой 36 и дев тый 37 входы импульсных сигналов о начале и окончании режима Регламентна  проверка , дополнительный дес тый вход 38 импульсных сигналов о необнаруженых системой контрол  отказов, вы в- ленных при регламентных проверках, второй триггер 39, четвертый элемент И 40, второй 41 и третий 42 элементы ИЛИ.

Принцип работы устройства состоит в подсчете времени, в течение которого объект находитс  в работоспособном состо нии, времени восстановлени  при отказах, проведени  технического обслуживани  с учетом суммарного времени, затрачиваемого на регламентные проверки между техническими обслуживани ми, а также числа отказов вы вленных системой контрол , с учетом числа отказов, не обнаруженных системой контрол , но вы вленных при регламентных проверках, сбоев и случайных ошибок за врем  между техническими обслуживани ми и количества обслуживании с последующим вычислением текущих и прогнозируемых показателей надежности:

- среднего времени Т0 наработки

на отказ

по зависимости:

п

1 Т„.

Т 1 -

1 ПОТЦ

10

15

20;

а с30 н

543422

где Т

. hf

ДО 1-ГО

- отрезок времени от (i-l)-ro

отказа; п

п

ек

+ П

п

от к

число отказов объекта на текущем ин-. тервале времени между техническими обслуживани ми, фиксируемое в счетчике 6; .R - число отказов объекта на этом же интервале по сигналам системы контрол , подаваемым на третий вход устройства; число отказов объекта на этом же интервале времени , необнаруженных системой контрол , но вы вленных при регламентных проверках и подаваемых импульсными сигналами по дополнительному дес тому входу устройства;

- среднего времени Тв восстановлени  работоспособного состо ни  по -зависимости:

Тв

ZTP(

l( Pf

отк

где Тр.- отрезок времени от 1-го

отказа до момента восстановлени  объекта;

- среднего времени Ттр технического обслуживани  по зависимости:

пг ..

LPf;

(ID

П

то

где Т.,

пт. Р«г .

отрезок времени от начала до конца 1-го технического обслуживани ;

число технических обслуживании ;

отрезок времени от начала до конца i-й регламентной проверки;

число регламентных проверок от конца (i-l)-ro технического обслуживани  до начала 1-го технического обслуживани ;

- веро тности P(t) безотказной работы по зависимости

п.

P(t)

е ° ,

(12)

45

55

где t - промежуток времени, за который определ етс  веро тность безотказной работы; i - коэффициент, определ емый на интервале времени между моментом окончани  последнего технического обслуживани  и текущим моментом, учитывающий уменьшение среднего времени наработки на отказ из-за случайных сбоев и ошибок;

-коэффициента готовности К г по зависимости:

If .ft

К гi v|JJ

«/Т, + Т6

-коэффициента оперативной готовности К по зависимости:

К|,г- К г P(t);

(14)

- коэффициента технического использовани  К.и по зависимости

оГГ

ofT: т.+ т

(15) 20

В Ато

На сумматоре 24 определ етс  общее число отказов (возникающих и спрогнозированных ). Затем на делителе 24 осуществл етс  вычисление коэффициента р вычисленное значение которого передаетс  на четвертый вход блока 11, в котором оно используетс  при определении прогнозируемых значений пока- зателей надежности объекта При этом Кг определ ет веро тность нахождени  объекта в работоспособном состо нии в текущий момент времени, Ког - данную веро тность с учетом веро т- ности безотказной работы в течение заданного интервала времени, а К ти - долю времени нахождени  объекта в работоспособном состо нии относительно рассматриваемого периода эксплуата ции, учитывающего затраты времени на техническое обслуживание, включа  и затраты времени на регламентные проверки .

При расчете прогнозируемых зна- чений показателей надежности (P(t), Кг, Ког, Ктм) используетс  коэффициент J. , Значение которого определ етс  по зависимости:

п

, откf . , ч

« i lv)

ft от к П от к

сЪош

+

пвтч пвтн + ;

пвтк- математическое ожидание числа отказов объекта на интервале времени между техническими обслуживани 0

5

0

0 35 0

45

0

5

п

ми, определ емое по статистическим данным о надежности объекта и хран щеес  в , блоке 14 пам ти; число отказов на текущем . интервале времени за последним техническим обслуживанием , фиксируемое счетчиком 6.

Пульт 13 управлени  предназначен дл  задани  режимов работы и занесени  исходных данных в блок 14 пам ти. Блок 14 пам ти содержит дев ть регистров , первый из которых предназначен: дл  хранени  среднего времени Т0 наработки на отказ, второй - среднего времени Тв восстановлени , третий - значени  промежутка времени t, четвертый - среднего числа отказов потк п тый и шестой - пороговых значений и п,,, седьмой - дл  хранени  порогового значени  одного из показателей надежности f, P(t),Kr,

К6Г, Ктм, восьмой - среднего количества п То технических обслуживании на этапе эксплуатации продолжительностью t, дев тый - среднего времени Тто.

На входы 26 и 27 устройства с выхода системы контрол  поступают потенциальные сигналы о работоспособном и неработоспособном состо ни х объекта соответственно, на входы 28-30 - импульсные сигналы о случайных событи х на объекте: отказе, сбое и ошибке соответственно, на вход 3I - импульсный сигнал о начале режима Техническое обслуживание при работоспособном состо нии объекта , который обнул ет счетчики 6-8, на вход 32 - импульсный сигнал об окончании режима Техническое обслуживание , на входы 36 и 37 - импульсные сигналы об начале и окончании режима Регламентна  проверка соответственно, на вход 39 - импульсный сигнал об отказе, вы вленном в режиме Регламетна  проверка, который не обнаруживаетс  системой конт- рол  о

Устройство работает следующим образом ,,

При подаче питани  на устройство вход щие в его состав триггеры и счетчики устанавливаютс  в исходное состо ние (цель установки в исходное

9

состо ние на фиг.1 не показана). Пр помощи пульта 13 управлени  в блок 14 пам ти занос тс  статистические данные о надежности объекта (Тв,Тв,

п„

се

отк й.т т. Тто и пороговое значение одного из показателей Те, P(t), Kf, К0г, Кти),а также значени промежутка времени t,

Генератор 1 и элементы И 2,3,34 и 40 используютс  дл  преобразовани интервалов времени работоспособного и неработоспособного состо ний объекта , задаваемых потенциальными сигналами , а также интервалов времени режима Техническое обслуживание, формируемых триггером 33 и интервалов времени режима Регламентна  проверка, формируемых триггером 39 в двоичный код, который фиксируетс  в счетчиках 4,5 и 35 соответственно Счетчик 6 подсчитывает число отказо поступивших на его счетный вход от третьего элемента ИЛИ 42, на первый и второй входы которого поступают импульсные сигналы об отказах, обнаруживаемых системой контрол 

{пвтц) и оЈ отказах, не обнаруживаемых системой контрол  (ошибка контрол  второго рода ), но вы вленных в режиме Регламентна  проверка

(.) соответственное Счетчики 7 и 8 подсчитывают число сбоев и ошибок в период между техническими об- служивани ми. При переводе объекта режим Техническое обслуживание счетчики 6-8 устанавливаютс  в нулевое положение. Кроме того, счетчики 7 и 8 устанавливаютс  в нулевое состо ние при выработке сигналов с выходов блоков 9 и 10 соответственно . Значени  счетчиков 7 и 8 сравниваютс  в блоках 9 и 10 с пороговыми значени ми среднего числа сбоев и ошибок на отказ. Если значени  счетчиков 7 и 8 достигают пороговых значений, то с блоков 9 и 10 поступают сигналы о возможном постепенном отказе в блок 12 на счетчик 23, осуществл ющий подсчет спрогнозированых отказов.

Число прогнозируемых отказов определ етс  по следующим зависимост м

- цела  часть i---j; (,

п

1 Пс6 - I бад 1 I ПСВ 1

Оы

Потк

- цела  часть

С6

Пои

- цела  часть

п

OOS

(18

10 .

Сб

гДе пот.

п

out

П

ЗСТА СБ

,п ОТк - число спрогнозированных отказов на текущем интервале времени после предыдущего технического обслуживани ;

математические ожидани  числа сбоев пер0вого и второго вида

на интервале времени между техническими обслуживани ми, определ емые по статистическим данным о надежности объекта и хран щиес  в блоке 14 пам ти;

псе содержимое счетчика - 7, которое определ ет число сбоев второго вида на текущем интервале времени после последнего технического обслуживани ;

noui содержимое счетчика 8,которое определ ет число сбоев первого вида на текущем интервале времени после последнего технического обслуживани . На сумматоре 24 определ етс  об5 щее число отказов, регистрируемых системой контрол  , при регла5

0

5

0

ментных проверках п

рп

и спрогнозиро н:

)

40

ванных

ск

(n

C6

пот« +

Out . env.

C.V

П

тае,

Oul

п

Затем на

45

50

55

рп

о-гк1 втк1

делителе 25 осуществл етс  вычисление коэффициента сЈ по зависимости (16). Значение коэффициента Ј поступает на четвертый вход блока 1i, в котором оно используетс  при вычислении прогнозируемых показателей надежности . На первый вход блока 1 от счетчика 4 поступает значение времени Tft, на второй вход - значение времени Тр, на третий вход из первого , второго, третьего и дев того регистров блока 14 пам ти поступают значени  Т4, TB, t и Т то, Среднее врем  наработки на отказ корректируетс  после каждого отказа объекта и и запоминаетс  в первом регистре блока 14, среднее врем  восстановлени  корректируетс  после каждого воестановлени  и заноситс  во второй регистр блока 14, а среднее врем  технического обслуживани  Тто корректируетс  после каждого технического обслуживани  и запоминаетс  в дев тое регистре блока 14 пам ти.

Коррекци  выполн етс  по следующим зависимост м:

.,.

т.ма-1)+т,

т т ,.,- +т;.

те,

де Т,

1-1

LBM

T4i

,ТЛ. - среднее врем  наработки на (1-1)-й и i-й отказы соответственно;

Tg - среднее врем  восстановлени  после (i-l)-ro и 1-го отказов соответственно;

, среднее врем  (i-1)- го и 1-го технического обслуживани  со- чответственно; Тп. - текущее врем  нара- 1 ботки на i-й отказ; Тр. - текущее врем  восстановлени  при i-м отказе; текущее врем  1-го технического обслуживани  ,

S-,

Si

Si

к

ъ

1

Pfl,

где Т

,

Lon

-текущее врем  непосредственно 1-го технического обслуживани ;

-текущее врем  i-й регламентной проверки;

N - число регламентных проверок между (1-1)м и i-м техническим обслуживанием.

В зависимости от заданного на . пульте 13 режима работы блок 11 определ ет текущее или прогнозируемое значение показателей надежности

Например, вычисление Кти осуществл етс  следующим образом. На третий вход коммутатора 17 из первого, второго и дев того регистров блока 14

поступают значени  Т0, Тв и Ттв, а

на четвертый - из блока 12 значение коэффициента / , При вычислении прот гнозируемого значени  показател  надежности на умножителе 19 значение Т0 умножаетс  на d .

При этом прогнозируемое значение среднего времени наработки на отказ

5

0

5

Пр

гДе от,, т.е. Т 0

IV

п

ЈТ,

t«i r

С БОШ

ПОТК+ПОТК+ПОТК

П

ск

. + Потк

пр

определ етс  с учетом прогнозируемых отказов (по случайным ошибкам и сбо м), а также с учетом отказов, вы вленных на регламентных проверках, T.ej с учетом ошибки контрол  второго рода, так

i т«

как Т -

+

меньше величины

п

2ТП. I

ек П вТ)4

определ емой по

- Y

прототипу. Содержимое счетчика 35 определ ет значение

т +

i то т

N

РП.

которое больше величины ТТр, определ емой по прототипу.

На сумматоре 18 вычисл етс  значение WT; + Ъъ + т;о , а делителем 20 значение о/Т делител  на сумму

+ та + тгв Полученное значение КГи через элемент ИЛИ 22 поступает на индикатор 16 и блок 15, в котором сравниваетс  с требуемым значением КТн, хран щимс  в седьмом регистре блока 14, Аналогично по соответствующим зависимост м рассчитываютс  другие показатели надежности. Врем  начала проведени  технического обслуживани  объекта определ етс  при невыполнении одного из условий;

T.Jfo, Kr «Krf P(t) 4 P(t), КГЙ , Кти.Сигнал о необходимости проведени  технического обслуживани  объекта выдаетс  на блок 16.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  показателей надежности объектов по авт.св. № 1413646, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности работы устройства путем учета ошибок контрол  второго рода и учета времени проведени  регламентных проверок объекта, в него введены второй триггер, четвертый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, первый элемент ИЛИ включен между счетным входом шестого счетчика и выходом

   0 fa15&

   О й.П

   О 0А. Qmfa.6 0.

   Составитель В,Воронков Редактор Л.Пчолинска  Техред М,Дидык

   S

   третьего элемента И, причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого св зан с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход - с пр мым выходом второго триггера, единичный и нулевой входы которого подключены к восьмому и дев тому входам устройства, счетный вход третьего счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого св заны с третьим и дополнительным дес тым входами устройства ,

   К $л. 14

   Kff/i. 15и 16

   Фиг. I

   d

   VI

   К fa. 11

   Фш. 5

   Корректор В.Гирн к