Устройство для определения необходимого объема запасного имущества и принадлежностей

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов, например для определения достаточного количества запасных блоков , обеспечивающих работоспособное состояние технической системы. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей путем определения достаточного объема запасного имущества и пренадлежностей, обеспечивающего гарантированную вероятность бесперебойной работы системы в целом. Введение элемента И, генератора импульсов, счетчика импульсов, дешифратора, группы одновибраторов и новой структуры датчиков вероятности отказа блока системы дает возможность определить достаточный объем для системы в це- , лом, обеспечивающий гарантированную вероятность бесперебойной работы системы . 1 ил.;,1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) @ ((ll

A@4 G 06 G 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ УНТ СССР (21) 4294128/24-24 (22) 04.08.87 (46) 15.03,89. Бюп. t1- 10 (72) Е.И,Бороденко, В.А.Казарцев9

С.А.Бойко О,Н.Вишневский и Л. Г. Трусей (53) 68 1.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 752386, кл. G 06 F 15/46, 1980.

Авторское свидетельство СССР, № 1120368, кл, G 06 С 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОГО ОБЪЕМА ЗАПАСНОГО ИМУЩЕСТВА

И ПРИНАДЛЕЖНОСТЕЙ (ЗИП) (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может бьггь использовано при исследовании случайных процессов, например для определения

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может бьггь использовано при исследовании случайных процессов, например, для определения достаточного количества запасных блоков, обеспечивающих работоспособное состояние технической системы.

Цель изобретения — расширение функ- циональных возможностей путем определения необходимого и достаточного объема ЗИП, обеспечивающего гарантирован ryto вероятность бесперебойной работы системы, На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, блок 2.источников пос- достаточного количества запасных блоков,обеспечивающих работоспособное состояние технической системы. Цель изобретения †расширен функциональных возможностей путем определения достаточного объема запасного имущества и пренадлежностей, обеспечивающего га" рантированную вероятность бесперебойной работы системы в целом. Введение элемента И, генератора импульсов, счетчика импульсов, дешифратора, группы одновибраторов и новой структуры датчиков вероятности отказа блока системы дает возможность определить достаточный объем для системы в целом, обеспечивающий гарантированную С

tO seðoÿòíîñòü бесперебойной работы системы. 1 ил., 1 табл..тоянного напряжения, датчики 3 вероятности отказа блока системы, каждый из которых содержит датчик 4 напряжения, пропорционального интенсивности отказов блока, блок 5 умножения, первый коммутатор 6, группу схем 7 сравнения, группу генераторов 8 импуль" сов, группу элементов ИЛИ 9, вторую группу элементов И t0 группу счетчиков 11, группу дешифраторов 12, второй коммутатор 13, вторую группу элементов ИЛИ 14 и группу каналов определения вероятности отказа блока t5, каждый из которых содержит блок

16 хранения постоянных коэффициентов, первую группу элементов И 17, группу аналого-цифровых преобразователей 18, группу дешнфраторов 19, вторую группу

1465897 элементов И 20, группу схем 21 сравнения.

В состав устройства также входят элемент И 22, блок 23 сравнения, дат- 5 чик 24 напряжения, пропорционального заданной вероятности работы системы, блок 25 умно;.кения„ генератор 26 импульсов, счетчик 27 импульсов„ дешифратор 28, группу одновибраторов 29, 1р блок 30 индикации.

Сущность изобретения заключается в том, что для технической системы с известной длительностью эксплуатации

Т и интенсивностью отказов отдельных 15 блоков j ; )1, входящих в ее состав, на первом этапе определяется необхо1 димый объем ЗИП 1 Z ), обеспечивающий заданную гарантированную вероятность (Р; ) по каждому блоку в от- 2р делькости, а на втором этапе определяется достаточный объем ЗИП(Е др обеспечивающий заданную гарантированную вероятность для ТС в целом больше либо равной заданной Р 25

М г ЭаД—

-Г Р;, где И вЂ” количество блоков, 1=1 входящих в состав системы, Датчик 1 напряжения, пропорционального длительности экспл атации Т, на 3р которой требуется обеспечить гаранти;рованную вероятность бесперебойной работы.

Блок 2 источников постоянного напряжения на „-1-м вьыоде имеет напряже- 35 ние П„, пропорнчональное значению

t Ъ T=j„ где Я вЂ” интенсивность отказов;

IT — длительность эксплуатации hT

1,ш„ как правило, для инжснерной практики ограничиваются значением m 10щ

Датчик 4; напряжения, пропорционального интенсив»ости отказов блока технической системы, на выходе которого устанавливается пропорциональным

Ф,, е 45

Блок 16, хранения постоянных ко-. эффициентов на и выходов „. На первом выходе напряжение пропорционально гарантированной вероятности для i-го блока технгческой системы при g Т=1

50 и одном запасном блоке г:. --,1, на втором выходе — при Т = 1 и двух запасных блоках n = 2, на К-м выхопе и т,д, Конкретные напряжения, снимаемые с выходов всех блоков 16 хранения постоянных коэффициентов„ пропорциональны приведенным в таблице.

Коммутатор 13 коммутирует i-й информационный вхоц на выход при наличии единицы»a i-м адресном входе .

Напряжение на выхоце датчика 24 устанавливает =я пропорциональным P

t. 30А

Счетчик 27 имеет коэффициент пересчета, ра-:íûé N.

Блок 30 индикации — матрица, элементами которой являются цифровые индикаторы, Номер столбца соответствует номеру элемента системы (от 1 до К), в первой строке отображается количество блоков, необходимых и достаточных для достижения заданной доверительной вероятности (Z = 1,n), а во второй строке — значение доверительной вероятности для каждого бло:-.а (Р„) ..

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в датчике 1 устанавливается напряжение, пропорциональное длительности эксплуатации технической системы (Т) с гарантированной вероятностью (P, д ), в блоке

2 устанавливаются напряжейия, пропорциональные соответственно g Т =- 1, М, в датчиках 4 устанавливаются напряжения, пропорциональные интенсивности отказов блоков технической системы (A j, в блоках 16 храиения постоянных коэффициентов устанавливаются значения вероятности дпя значения ф Т = 1,..., N соответственно при наличии в ЗИПе 1,п блоков первого типа, в блоках 16, — 16 устанавливаются значения гарантированной вероятности,цля значения rp Т = 1,..., И соответственно при наличии в ЗИПе п блоков второго типа и т.д., коэффициент пересчета счетчика 27 равен количеству блоков в технической системе, в датчике 24 устанавливается напря ение, пропорциональное значению заданной гарантированной вероятности

Р „ „ . Перед началом работы обнуляются все счетчики устройства. При включении устройства напряжение на выходе блока 5 умножения пропорционально значению 71; Т. С помощью коммутатора 6 осуществляется поочередное подключе.ние выхода блока 5 умножения к вхопам вторьв схем 7 сравнения.

Подключение начинается с блока сравнения с наибольшим ноыром, у которого напряжение на втором входе наибольшее, до тех пор, пока напряженке на первом входе блока 7 " сравнения не

1) превысит напряжения на втором входе.

146 58

В этом случае на выходе блока 7;; появляется потенциал "1", которйй подается на вход запуска генератора 8.

Первый импульс через элемент ИЛИ 9 и " открытый элемент И 10 поступает на информационный вход счетчика 11, На первом выходе дешнфратора 12 потенциал "1" открывает соответствующий элемент 20, разрешая подачу на вход 10 схемы 21 сравнения напряжения, пропорционального гарантированнойвероятнос-. ти для i-го блока для случая, когда ф; Т=!и в ЗИПе находится один запасной блок (Р;,, h;T=j). На второй вход схемы 21 поступает напряжение с выхода датчика 24, пропорциональное заданной доверительной вероятности для технической системы в целом (P „ ).

Если выполняется условие Р„. A c 20 P;,, то на выходе схемы 21 при1 сутствует напряжение "0" и запрет на работу генератора 8 не поступает.

Второй. импульс с выхода соответствующего генератора 8 записывается в . 25 счетчик l1 и на втором выходе соответствующего дешифратора 12 появится потенциал "1", который поступает на управляющий элемент И 20; и разрешает сравнение Р„ ал с P;, > . При 30 выполнении условия Рг а ) Р 2 генератор 8 " продолжает свою работу

1) до тех пор, пока не выполнится условие Р„„(,Я;Т = j) Р . В этом случае на выходе схемы сравнения

21 появляется напряжение "1", которое через элемент ИЛИ 14 подается на запрещающий вход генератора 8, прекращая его работу. Это свидетельствует о том, что достаточно иметь в 40

ЗИПе К элементов i-ro типа, чтобы обеспечить требуемую гарантированную вероятность íî i-м блокам, т,е. выполнены необходимые условия. Аналогичным образом выполняются необходи- 4а; мые условия для других блоков системы. Напряжение, пропорциональное подается на информационный вход коммутатора 13,« а на его адресный вход поступает потенциал "1" 50 с выхода блока 2l следовательно, на выходе коммутатора 13; будет напряжение, пропорциональное Р; к ° С выходов коммутаторов 13 напряжения поступают на соответствующие входы блока 25 умножения, где осуществляет-. ся операция. Напряжение с „выхода блока 25, пропорциональное .ПР ь поступает на вход первого блока 23

97 6 сравнения, на первый вход которого подается напряжение с выхода датчика

24, пропорциональное P„, . Если выполняется условие P „ P Р;, то г. ад ; 1 на выходе блока 23 потенциал "1", который поступает на вход элемента И

22, а на его первых входах — потенциал "1" с выходов коммутаторов 13. !

Напряжением "1" с выхода элемента И

22 запускается генератор 26 импульсов. По первому импульсу с первого выхода дешифратора 28 запускается одновибратор 29, и одиночный импульс через элемент ИЛИ 9, запишется в счетчик 11,j . В результате на(К+1)-м выходе дешифратора 12, появляется

1) потенциал "1", который открывает элемент И 20 и с выхода коммутатора 13, на i-й вход блока 25 поступает напряжение, пропорциональное Р, „ ) Р„ . Следовательно, произведение „ вероятностей на выходе блока 25 также будет больше предыдущего. Если ус!ловие P !! Р; сохраняется, то с

Г С1Д генератора 26 в счетчик 27 записывается второй импульс, в результате чего произойдет аналогичным образом добавление запасного блока в ЗИП блоков второго типа и будет вычислена !

11 вероятность Д p" . При выполнении I =1

К условия P Д P. устройство

I 1=1 продолжает свою работу, поочередно добавляя в ЗИП по одному блоку каждого типа Если после добавления по одному блоку каждого типа для всех N блоков технической системы сохраняется неравенство (1), то счетчик 27 переполнится и начнется работа по добавлению второго, третьего и т.д. блоков каждого типа ЗИП до тех пор, пока произведение вероятностей Р; не станет больше Р„ . В этом случае с выхода блока 23 потенциал "0" подается на вход элемента И 22, с выхода которого нулевой потенциал запретит работу генератора 26.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения необходимого объема запасного имущества и принадлежностей, содержащее блок источников постоянного напряжения, датчик напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, блок индикации и первый датчик вероятности отказа блока системы, состоящий из датчика напряжения, пропорционального

7 14б58 интенсивности отказов блока, блока умножения, коммутатора, группы схем сравнения, и первый канал определения вероятности отказа блока, содержащий

5 блок хранения постоянных коэффициен тов, первую группу элементов И, груп-. пу аналого-цифровых преобразователей ( и группу дешифраторов, входы которых подключены соответственно к выходам соответствующего аналого-цифрового преобразователя группы, входы которых подключены соответственно к выходам элементов И первой группы, выход датчика напряжения, пропорционального 15 интенсивности отказа блока, соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, пропорционального длительности эксплуатации,.выход бло- рд ка умножения соединен с первыми информационными входами схем сравнения группы, вторые информационные входы схем сравнения группы подключены соответственно к выходам блока источ- 25 ников постоянного напряжения, о т— и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет опреде-. ения достаточного объема ЗИП, обес- дц печнвающего гарантированную вероятность бесперебойной работы системы, оно дополнительно содержит блок уможення, датчик напряжения, пропорционального заданной вероятности работы

35 системы, схему сравнения, группу одновибраторов, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов и дешифратор, а также (И-1) датчиков вероятности отказа блока системы, где N — число блоков

B системе, каждый датчик )зероятности отказа блока системы дополнительно содержит группу генераторов импульсов, пеРвую и вторую гРуппы элемен- 45 тов ИЛИ, второй коммутатор, группу счетчиков импульсрв, группу дешифра торов и (И-1) канал определения вероятности отказа блока, где М - число рассматриваемых вариантов решения, 50

ia каждый канал определения вероятнос ти отказа блока дополнительно содер кит вторую группу элементов И и групПу схем сравнения, причем в каждом канале определения вероятности отка55

Ьа блока выходы блока хранения пос° оянных коэффициентов соединены соответственно с первыми входами элементов

Я первой и второй групп, выходы элемен" тов И второй группы подключенысоответственно к первым информационным входам схем сравнения, вторые входы схем сравнения всех каналов определения отказа блока объединени и соединены с выходом датчика напряжения, пропорционального заданной вероятности работы системы и первым входом сравнения устройства, в каждом канале определения вероятности отказа блока выходы "Больше" схем сравнения группы подключены соответственно к вторым входам элементов И: первой группы и адресным входам второго коммутатора датчика вероятности отказа блока системь» выходы Больше" схем сравнения группы К-го канала определения вероятности отказа блока Г (К=j,M) подключены соответственно к входам К-го элемента ИЛИ второй группы датчика вероятности отказа

4лока системы, выход К-го элемента

ИЛИ второй группы соединен с входом запрещения работы К-го генератора импульсов группы датчика вероятности отказа блока сисгемы, |зыходы генера1 торов импульсов группы подключены соответственно к первым входам элементов ИЛИ группы датчика вероятности отказа блока системы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы датчика вероятности отказа блока системы, а выходы элементов И второй группы подключены соответственно к информационным входам счетчиков импульсов группы, выходы которых соединены соответственно с входами соответствующего дешифратора группы датчика вероятности отказа. блока системы, выход "Больше" К-й схемы сравнения группы датчика вероятности отказа блока системы соединен с входом запуска К-ro генератора импульсов груйпы и вторым входом К-го элемента И второй группы датчика вероятности от- каза- блока системы, в каждом датчике вероятности отказа блока системы одноименные выходы дешифраторов каналов определения вероятности отказа блока объединены и соединены с соответствуиицим информационным входом блока ин» дикации устройства, информационные входы второго коммутатора в каждом датчике вероятности отказа блока системы соединены соответственно с выходами блоков хранения постоянных коэффициентов, вторые входы блоков умно 146589 7

О, 700

0, 900

О, 980

0,999

0, 99-

1З„

2

4 и

0,400

0,630

0,820

0,930

0,999

13„

0 200

0,400

0,i.40

С,800

0 а а

9- p

О

О

0,020

0,999

У

13„ ю и а;

П7

В„art б

tmtttm (."" 1 - "== %

/ и IlI /, Ф

btn t7tt

8tt ta — 11

У7

1 г

emn tarn

iа /1 8mn

Лч жения введенных датчиков вероятности отказа блока системы соединены с выходом датчика напряжения, пропорционального длительности эксплуатации устроиства, а вторые входы схем сравнения группы (Ы-1) датчиков вероятности отказа блока системы подключены к соответствующим выходам блока источников постоянного напряжения устройства,выходы К-го дешифратора группы в каждом датчике вероятности отказа блока системы соединены соответственно с вторьыи входами элементов И второй группы К-го канала определения веро- 15 ятности отказа блока и соответствующими информационными входами блока индикации устройства, выход второго комгттатора каждого датчика вероятнаcòè отказа блока системы соединен с саатветствукицим входом группы элемента И устройства и соответствующим входам блока умножения устройства, выход которого подключен к второму информационному входу блока сравнения устройства, выход "Меньше" которого саеди .ен с первым входом элемента И устройства, выход которого подключен к входу запуска генератора импульсов устройства, выходы дешифратора устройства подключены соответственно к входам адновибраторов группы устрой-" ства, выход P-го одновибратора группы (1.=1,М) подключен к вторым входам эпементов ИЛИ группы P-го датчика . вероятности отказа блока систе