104981 (Базовые сведения о надежности информационных технологий управления), страница 2

Если для некоторой функции АСУ определено несколько видов отказов, существенно различающихся по причинам возникновения или по вызываемым ими последствиям, то безотказность и ремонтопригодность по этой функции задают отдельно по каждому виду отказов. При этом критерии отказов устанавливают по каждому виду отказов.

Перечень рассматриваемых аварийных ситуаций, по которым задают требования к надежности, составляет заказчик по согласованию с разработчиком и вносит в техническое задание с указанием, при каких условиях эксплуатации рассматривают возникновение каждой из приведенных аварийных ситуаций.

Уровень надежности АСУ зависит от надежности и других свойств ее технического обеспечения (комплекса технических средств), программного обеспечения и персонала, участвующего в функционировании АСУ.

Уровень надежности АСУ зависит от следующих основных факторов:

1. состава и уровня надежности используемых технических средств, их взаимосвязи в надежностной структуре комплекса технических средств АСУ (КТС АСУ);

2. состава и уровня надежности используемых программных средств, их содержания (возможностей) и взаимосвязи в структуре программного обеспечения АСУ (ПО АСУ);

3. уровня квалификации персонала, организации работы и уровня надежности действий персонала АСУ; рациональности распределения задач, решаемых системой, между КТС АСУ, ПО АСУ и персоналом АСУ;

4. режимов, параметров и организационных форм технической эксплуатации КТС АСУ;

5. степени использования различных видов резервирования (структурного, информационного, временного, алгоритмического, функционального);

6. степени использования методов и средств технической диагностики; реальных условий функционирования АСУ.

Совокупность технических, программных и эргатических элементов АСУ (технических и программных средств и части персонала АСУ), выделяемая из всего состава АСУ по признаку участия в выполнении некоторой ( -й) функции системы, образует -ю функциональную подсистему АСУ (ФП АСУ).¹

Анализ надежности АСУ в реализации ее функций проводят по каждой ФП АСУ в отдельности с учетом уровня надежности и других свойств входящих в нее технических, программных и эргатических элементов.

Выбор состава показателей надежности АСУ производят на основе установленных техническим заданием перечня функций системы, перечня видов их отказов и перечня аварийных ситуаций, по которым регламентируют требования к надежности.

Требуемые численные значения выбранных показателей надежности АСУ (требования к надежности) устанавливаются по определенным критериям на основе анализа влияния отказов АСУ в выполнении ее функций и аварийных ситуаций на эффективность функционирования автоматизированного комплекса (АСУ и объект управления) в целом, а также затрат, связанных с обеспечением надежности.

Оценку надежности АСУ проводят на различных стадиях создания и эксплуатации АСУ.

При разработке АСУ проводят проектную (априорную) оценку надежности системы. При опытной и промышленной эксплуатации АСУ проводят экспериментальную (апостериорную) оценку надежности системы.

Оценку надежности АСУ производят с учетом надежности КТС АСУ и, при необходимости, с учетом надежности ПО АСУ и действий персонала АСУ. Необходимость учета надежности ПО АСУ и действий персонала АСУ при оценке надежности АСУ на разных стадиях создания и эксплуатации устанавливают техническим заданием на АСУ.

Показатели надежности АСУ

В качестве показателей надежностями АСУ используют показатели, характеризующие надежность реализации функций системы и опасность возникновения в системе аварийных ситуаций.

Описание надежности АСУ по функциям (по ФП АСУ) осуществляют:

1. по отдельным составляющим надежности единичным показателям;

2. по нескольким составляющим надежности совместно комплексным показателям надежности.

Для описания надежности АСУ по непрерывно - выполняемым функциям (Н-функции) и по дискретно - выполняемым функциям
(Д-функции) используют различные показатели.

Описание безотказности и ремонтопригодности АСУ по
Н-функциям осуществляют с помощью единичных или комплексных показателей надежности.

Основными единичными показателями безотказности являются:

1. средняя наработка системы на отказ в выполнении -й функции (средняя наработка на отказ -й ФП АСУ) - ;

2. вероятность безотказного выполнения системой -й функции (вероятность безотказной работы -й ФП АСУ) в течение заданного времени .

Допускается использовать следующие показатели:

1. среднюю наработку системы до отказа в выполнении -й функции (средняя наработка до отказа -й ФП АСУ) - ;

2. параметр потока отказов системы в выполнении -й функции (параметр потока отказов -й ФП АСУ) - ;

3. интенсивность отказов системы в выполнении -й функции (интенсивность отказов -й ФП АСУ) - .

Основным и единичными показателями ремонтопригодности являются:

1. среднее время восстановления способности системы к выполнению -й функции после отказа (среднее время восстановления -й ФП АСУ)  ;

2. вероятность восстановления в течение заданного времени способности системы к выполнению -й функции после отказа (вероятность восстановления -й ФП АСУ за время ) - .

Комплексными показателями безотказности и ремонтопригодности являются:

1. коэффициент готовности системы к выполнению -й функции (коэффициент готовности -й ФП АСУ) - ;

2. коэффициент технического использования системы по -й функции (коэффициент технического использования -й ФП АСУ) – K _{TC i} ;

3. коэффициент сохранения эффективности системы по -й функции (коэффициент сохранения эффективности -й ФП АСУ) -.К _{ЭФ i}.

Описание безотказности и ремонтопригодности АСУ по
Д-функции осуществляют с помощью комплексных показателей надежности.

Основным комплексным показателем безотказности и ремонтопригодности системы в отношении выполнения ею -й
Д-функции является вероятность успешного выполнения системой заданной процедуры при поступлении запроса (вероятность успешного выполнения заданной процедуры -й функциональной подсистемой АСУ) - .

Дополнительным комплексным показателем безотказности и ремонтопригодности системы в отношении выполнения ею -й Д-функции является вероятность успешного выполнения и последовательно поступающих запросов (n).

Описание надежности АСУ по аварийным ситуациям осуществляют с помощью комплексных показателей надежности.

Показателями надежности АСУ по аварийным ситуациям являются показатели, характеризующие:

1. опасность возникновения аварийной ситуации в течение некоторого заданного интервала времени нормального функционирования системы;

2. опасность возникновения аварийной ситуации в результате воздействия на систему внешнего экстремального фактора.

Для описания надежности АСУ по аварийным ситуациям могут быть использованы следующие показатели:

1. средняя наработка системы до возникновения в ней -й аварийной ситуации при нормальных условиях функционирования АСУ - ;

2. вероятность возникновения в системе -й аварийной ситуации в течение заданного времени при нормальных условиях функционирования АСУ - ;

3. вероятность возникновения в системе -й аварийной ситуации в результате воздействия -го экстремального воздействующего фактора .

Допускается также использование следующих показателей:

1. вероятность отсутствия (невозникновения) в системе -й аварийной ситуации в течение заданного времени при нормальных условиях функционирования АСУ - ;

2. вероятность отсутствия (невозникновения) в системе -й аварийной ситуации в результате воздействия -го экстремального воздействующего фактора .

Описание долговечности АСУ осуществляют по АСУ в целом или, при необходимости, по отдельным ее подсистемам с помощью единичных показателей надежности.

Основными показателями долговечности являются:

1. средний ресурс -й подсистемы АСУ (АСУ в целом) - ;

2. средний срок службы -й подсистемы АСУ (АСУ в целом) - .

Допускается также использовать следующие показатели:

1. гамма-процентный ресурс -й подсистемы АСУ (АСУ в целом) — ;

   1. гамма-процентный срок службы -й подсистемы АСУ (АСУ в целом) —  .

В обоснованных случаях, кроме показателей надежности АСУ, допускается использовать показатели, установленные ГОСТ 27.002 83,
ГОСТ 13216 74, ГОСТ 21623 76.

Создание надежной АСУ

Установление требований к надежности конкретной разрабатываемой АСУ состоит в выборе состава (номенклатуры) показателей, используемых для количественного описания надежностных свойств системы, и определении требуемых числовых значений (норм) этих показателей.

Показатели надежности вводят по каждой функции системы и по каждому виду их отказов, а также по установленным для рассматриваемой системы аварийным ситуациям.

Состав показателей надежности определяют на основе включенных в ТЗ на АСУ перечней функций, видов их отказов и тех аварийных ситуаций, для которых следует устанавливать требования к надежности.

Для каждой из указанных в ТЗ на АСУ функций и по видам их отказов вводят показатели безотказности и ремонтопригодности.

Для каждой из указанных аварийных ситуаций вводят показатели надежности.

Показатели долговечности вводят, при необходимости, для АСУ в целом либо для отдельных ее подсистем в случаях, если по условиям функционирования системы, или по иным причинам, ремонт или замена некоторых технических средств, необходимых для выполнения функций системы и отказавших или выработавших свой ресурс либо срок службы, невозможна без капитального или среднего ремонта или без реконструкции системы. Необходимость установления показателей долговечности указывают в ТЗ на АСУ.

Определение требуемых численных значений введенных показателей надежности АСУ осуществляют по заданным критериям.

Исходными данными для определения обоснованных требований к надежности АСУ являются:

1. виды и критерии отказов по всем рассматриваемым функциям системы;

2. уровень эффективности по всем функциям системы и величины ущербов по всем видам отказов;

3. состав технических, программных и эргатических элементов, участвующих в выполнении каждой функции системы;

4. возможные пути повышения надежности для каждой ФП АСУ и связанные с ними затраты;

5. величины ущербов, связанных с возникновением возможных в АСУ аварийных ситуаций;

6. возможные пути снижения опасности возникновения аварийных ситуаций и связанные с ними затраты.

Требования к надежности АСУ определяют в основном путем сопоставления потерь, связанных с отказами АСУ в выполнении функций и возникновением аварийных ситуаций, и затрат, связанных с обеспечением и повышением надежности АСУ (включая удорожание обслуживания).