Оценка вероятности безотказной работы системы

Для оценки вероятности безотказной работы проектируемой системы можно сначала оценить данную вероятность для существующей системы, не выводя её из рабочего режима.

Вероятность отказа оценивается по формуле:

Q_отк = N/T. (1.18)

где: N – число поломок;

T – время наблюдения.

Исходя из данных сменных рапортов за весь 1999 год можно вывести следующие численные значения количества поломок различных блоков: блок А-542 – 14 раз; блок РП160 – 2 раза; блок 22БП-36М – 19 раз; блок ТХК – 1 раз; блок Ш-79 – 2 раз; блок Сапфир-22М-ДД – 2 раза.

Общее количество поломок N=40. Время Т=365 суток.

Q_отк = 40/365 = 0.1096

Вероятность безотказной работы можно оценить по формуле:

Р=1 – Q_отк (1.19)

Р = 1 – 0.1096 = 0.8904

Зная, что в проектируемой системе не будут присутствовать блоки А-542 и РП160, приняв во внимание количество сбоев в работе контроллера (по опыту эксплуатации данного контроллера на других объектах и в подобных условиях) – 1 раз, можно оценить вероятность безотказной работы новой системы.

Q_отк = 24/365 = 0.0658

Р = 1 – 0.0658 = 0.9342

Исходя из полученных значений, можно сделать вывод о том, что новая система имеет довольно высокую вероятность безотказной работы, а вероятность появления отказа здесь меньше, чем у существующей системы. Данное обстоятельство является ещё одним положительным фактором, указывающим на необходимость смены системы управления.

Т.к. элементы подвергаются отказам и для восстановления работоспособного состояния требуется определенное время, то для оценки надежности системы применяют комплексный показатель – коэффициент готовности, т.к. он отражает такие составляющие надежности, как безотказность и ремонтопригодность.

Коэффициент готовности (К_г) – вероятность того, что система окажется работоспособной в произвольно выбранный момент времени в установившемся процессе эксплуатации.

 (1.20)

где:

- средняя наработка на отказ.

- среднее время восстановления работоспособного состояния.

Показатели надежности указаны в таблице 12.

Таблица 12. Показатели надежности.

Наименование			Кг
Датчики температуры	10300	1	0,999902
Датчики давления	10000	1	0,9999
Привод	21000	3,2	0,99984
Двигатель	12600	1,5	0,99988
Заслонка	16700	1	0,99983
Каналы связи	73600	0,66	0,999991
Контроллер			0,9968

Структурная надежностная схема представляет собой последовательно включенные элементы системы, т.к. отказ любого элемента, приводит к нарушению работоспособности всей системы регулирования. Соответственно формула для расчета вероятности работоспособности системы будет выглядеть следующим образом:

Отсюда:

К_г = 0,9968

Расчет надежности разрабатываемой системы показал, что система в целом имеет высокие показатели надежности и качества управления в условиях повышенных электромагнитных наводок, влажности и вибрации.