ТРИ ПОДХОДА К ОЦЕНКЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМ АКТИВНОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ 

Роганов Владимир Робертович, кандидат технических наук, профессор, кафедра информационных технологий и систем, Пензенский государственный технологический университет (440039, Россия, г. Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11), E-mail: Vladimir_roganov@mail.ru
Гришко Алексей Константинович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: alexey-grishko@rambler.ru
Кочегаров Игорь Иванович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: kipra@mail.ru 

531.3:618.2.08 

DOI

10.21685/2307-4205-2019-2-2 

Актуальность и цель. Одним из способов повышения работоспособности систем управления техническими объектами считается активное резервирование. Его использование должно позволить снизить ущерб от нарушения работоспособности АУС ТП. Снижение аппаратно-программных элементов позволяет за счет незначительного увеличения стоимости аппаратно-программой части АСУ ТП значительно снизить ущерб от нарушения его работоспособности. Однако в литературе при различных оценках целесообразности применения методов активного резервирования нет математического аппарата, который позволил бы точно оценить – насколько целесообразно использовать системы активного резервирования.
Материалы и методы. В большинстве публикаций предлагают использовать системы активного резервирования, созданные путем объединения нескольких одинаковых элементов, обрабатывающих входную информацию по одинаковым алгоритмам, входы которых соединены вместе, а выходы объединены через решающий элемент.
Результаты. В статье рассмотрены три подхода к оценке надежности систем активного резервирования. Рассмотрены теоретические подходы к оценке работоспособности таких систем, базирующиеся на математической логике и теории вероятностей. На основании сделанных выводов предложен подход к получению численной оценки работоспособности системы из активных элементов. 

Ключевые слова

системы управления техническими объектами, активное резервирование, пассивное резервирование, работоспособность, отказы, мажоритарный контроль 

 Скачать статью в формате PDF

1. Prokopenko, N. N. Architecture of the microwave differential operating amplifiers with paraphrase output / N. N. Prokopenko, P. S. Budyakov, A. I. Serebryakov // International Conference on Signals and Electronic Systems, ICSES'10 Conference Proceeding. sponsors: Rector of Silesian University of Technology, Polish Ministry of Science and Higher Education, Gliwice City Mayor, Evatronix S.A., 2010. – P. 165–168.
2. Хачатуров, С. Л. Система противоаварийной защиты печей, устойчивая к ложным остановкам / С. Л. Хачатуров, М. Б. Шехтман, И. И. Натхо // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2006. – № 6. – С. 48–49.
3. Маликов, О. Б. Склады промышленных предприятий. Cправочник / О. Б. Маликов, А. Я. Малкович ; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. О. Б. Маликова. – Ленинград : Машиностроение, 1986. – 672 c.
4. Gerasimenko, A. A new faults blocking method for out-of-step protection / A. Gerasimenko, K. Ivanov, V. Kislyukov, V. Roganov // Proceedings of 2017 IEEE East-West Design and Test Symposium, EWDTS 2017 November 2017, Article number 81100452017 IEEE East-West Design and Test Symposium, EWDTS 2017; Novi Sad; Serbia; 27 September 2017 through 2 October 2017; Category number CFP17DTW-ART; Code 132504.
5. Prokopenko, N. N. The bifet-technology voltage analog multipliers based on the radiation resistant abmc «Integral » / N. N. Prokopenko, A. I. Serebryakov, D. N. Konev // International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2009; ProceedingsInternational Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2009. sponsors: Russian Found. Basic Res. RBFR proj. 09-07-06004, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics, Radar R and D. – Tomsk, 2009. – P. 244–248.
6. Прошин, А. И. Комплексная автоматизация тепловых сетей как наиболее результативный инструмент повышения эффективности теплоснабжения / А. И. Прошин, М. Б. Шехтман, Д. В. Ладугин // Автоматизация и IT в энергетике. – 2017. –№ 5 (94). – С. 11–15.
7. Mathematical modeling of heterogeneous structure dynamics of an electronic block under applied shock / D. V. Artamonov, A. N. Litvinov, N. K. Yurkov, I. I. Kochegarov, A. V. Lysenko // Proceedings – 2018 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology, USBEREIT 2018. – Yekaterinburg, 2018. – P. 224–228.
8. Фабрикант, В. Л. О применении теории надежности к оценке устройств релейной защиты / В. Л. Фабрикант // Электричество. – 1965. – № 9. – C. 36–44.
9. Роганов, В. Р. К вопросу о расчете показателей надежности систем активного резервирования / В. Р. Роганов, Э. В. Роганова, А. В. Герасименко // Цифровизация агропромышленного комплекса : сборник науч. ст. – Пенза, 2018. – С. 217–220.
10. Майоров, С. А. ЭВМ Справочник по конструированию / С. А. Майоров, С. А. Крутовских, А. А. Смирнов. – Москва : Советское радио, 1975. – 504 с.
11. Гемст, В. К. Применение устройств функционального диагноза для борьбы с последствиями отказов микропроцессорных систем релейной защиты / В. К. Гемст, В. Р. Роганов // Известия Академии наук СССР. Энергетика и транспорт. – 1984. – № 2. – С. 3.
12. Базовский, И. Надежность / И. Базовский. – Москва : Мир, 1965. – 374 c.
13. Гемст, В. К. Синтез микропроцессорных систем локальной автоматики с устройством функционального контроля / В. К. Гемст, В. Р. Роганов // Микропроцессорные системы контроля и управления : сб. науч. тр. – Рига : Рижск. политех. ин-т, 1984. – C. 22–29.
14. Матвеевский, В. Р. Надежность технических систем : учеб. пособие / В. Р. Матвеевский. – Москва : Московский государственный институт электроники и математики, 2002. – 113 с.
15. Острейковский, В. А. Теория надежности : учебник / В. А. Острейковский. – Москва : Высш. шк., 2003. – 463 с.
16. Белевцев, А. Т. Монтаж радиоаппаратуры и приборов / А. Т. Белевцев. – Москва : Высш. шк., 1975. – 424 c.
17. Собакин, Е. Л. Цифровая схемотехника : учеб. пособие / Е. Л. Собакин. − Томск : Изд-во ТПУ, 2002. – Ч. I. – 160 с.
18. Дружинин, Г. В. Надежность автоматизированных систем / Г. В. Дружинин. – Москва : Энергия, 1977. – 536 с.
19. Метод организации информационного обеспечения системы мониторинга и контроля неисправностей электрооборудования и качества электропитания в техническом комплексе промышленного назначения / М. Ю. Михеев, Е. Н. Мещерякова, В. Р. Роганов, А. В. Герасименко, Д. Г. Туркин, О. Н. Ясаревская // Современные технологии и развитие политехнического образования. – Пенза, 2016. – С. 383–386.
20. Острейковский, В. А. Анализ работоспособности и надежности мобильных буровых комплексов по статистическим данным при эксплуатации в условиях Западной Сибири / В. А. Острейковский, П. В. Антонюк, А. В. Антонюк // Надежность и качество сложных систем. – 2018. – № 3 (22). – С. 23–31.
21. Михайлов, В. C. Оценка вероятности безотказной работы по результатам испытаний, не давших отказы / В. C. Михайлов // Надежность и качество сложных систем. – 2017. – № 2 (19). – С. 56–60.