Диссертация (1137092), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Условно тесты ПУ типовиможно описать выражениями:{;(2.2){где,– некоторый параметр (напряжение, ток, частота, фаза и пр.),–эталонный массив данных для 0 (авария) и 1 (нормальное функционирование).Аналогичнодиагностическимграфамкомплекстестовраспределенной РСН можно разделить на: тесты для топологииМДП, НРТдля; аппаратуры, которые складываются из тестов для её каждого узла. Причем43тесты для аналоговых и цифровых узлов, и топологии имеют свои особенности.Результатом теста является диагноз работоспособности объекта.Нижеизложенобщийпринциппостроенияпроверяющихидиагностических тестов.
На рис.8. представлена функциональная схема диагнозаобщего случая РСН и её аппаратуры.а)б)в)Рисунок 8 – Функциональная схема диагноза РСН (а), МДП (б) и НРТ (в)В таблице 3 приведена ТФН, составленная для заданной на рисунке 8функциональной схемы РСН и МДП (ТФН для НРТ строится аналогично МДП).Таблица 3. Таблица функций неисправностей для РСН и МДППроверка РСНРезультат проверки в состоянии1011…11001…11010…1………………101110101111,100111,101011101101101110Проверка МДП,44С учетом выражения (1.2), имеем:4F wi ,i 0(2.3){̅̅̅̅Для построения проверяющего теставычислим проверяющие функциисогласно (1.2) - (1.4):91 wi(2.4)i 0i wi 1 , i 2,5.Запишем проверочный тести произведем его минимизацию, используязакон поглощения: 4 TП i wi w1 w2 w3 w4 w1 w2 w3 w4 .i 1 i 0 5(2.5)Из полученного уравнения следует, что для полной проверки системынеобходимо и достаточно одновременно подать на внешние входы элементов 1-4допустимые воздействия и измерить реакцию на выходе.
Если система исправна,то на выходе элемента будет допустимый сигнал, если же неисправна, то навыходе элемента будет недопустимый сигнал.Далее для каждой пары неисправностей (с номерами i и j) вычислимразличающую функцию согласно (1.5) и (1.6), а после этого вычислим тесткаклогическое произведение различающих функций:Тд =(2.6),и тест ̂ как логическое произведениеи:̂(2.7)Для диагностирования распределённой РСН, имеющей множествотехническихсостояний(например,работоспособное,несколькостадийухудшения и неработоспособное), предлагается следующий теоретический базис.45Вслучаеработоспособностиоценкисмножеством– число ТС для РСН,техническихисостояний– число ТС МДП и НРТ, а всоответствие со структурой аппаратуры,– число ТС её блоков.Поскольку методом предусмотрена глубина контроля до съемного ПУ, а полнотадо 100%, то каждый ПУ в общем случае также может иметь множество ТСТогда, т.е.РСН,.– итоговая оценка ТС всейоценка ТС МДП,– N-го НРТ.Очевидно, что критерий оценки работоспособности РСН (её ТС) будетзависеть от ТС её ПУ.
ТС РСН определяется нормированными к, значениями. Математически этот диагноз можно представить следующими выражениями:‖()‖ ;‖(‖‖(()‖;(2.8))‖;)‖,где i=0, …, 4 для блоков МДП и i=0, …, 3 для блоков аппаратуры НРТ, ‖ ‖ –функция округления до ближайшего целого.Критерии оценки состояний работоспособности ПУ при множестве TC вобщем виде определяются выражениями:;{(2.9)46,{{гдеианалоговых ПУ;}– границы диапазона значений параметров ТС для– массив значений для состояний цифровых ПУ.Таким образом, диагностическая модель распределенной РСН являетсямодифицированной версией модели ПМЧ, отличается мультирадиальной сетевойструктурой, и возможностью учета множества ТС.
Построенные диагностическиеграфы определяют принцип диагностирования и являются основой дляразработкиавтоматизированнойсистемытехническогодиагностированияраспределенной РСН заданной топологии и структуры.2.4 Алгоритм контроля аппаратуры РСН и протокол обмена КДИОбобщенныйалгоритмконтроляаппаратурыраспределеннойРСН,следующий из концепции метода, представлен на рис.
9.Алгоритм контроля РСН начинается с параллельной автодиагностики МДПи всех НРТ. Причем диагноз исправности РСН ставится после выполненияавтодиагностики МДП и всех НРТ. В случае обнаружения неисправностипроисходит замена неисправного ПУ.Алгоритм контроля аппаратуры МДП начинается с самодиагностикицентрального процессора посредством собственных программ контроля.
Затемпроцессор диагностирует ПУ систему электропитания на предмет соответствиянапряжений питания заданным диапазонам. Понятно, что в случае отказа СВЭП,откажет и процессор, но СВЭП может иметь множество шин питания ивстроенных контрольных интерфейсов. Также ЦОД диагностирует монитор иподсистему хранения. КОА диагностирует себя, канал связи и контролируетсяпроцессором. В случае неисправности происходит замена ПУ и проверка всегофункционального модуля – ЦОД, КОА, СВЭП и др., но не всего МДП.
Алгоритм47контроля аппаратуры НРТ начинается с контроля ПУ блока ЦОС и управления,затем также диагностируется СВЭП, АРП и КОА, причем блок ЦОС проверяетКС через КОА. В случае неисправности КС МДП или НРТ происходитпереключение канала на резервный.Рисунок 9 – Обобщенный алгоритм контроля аппаратуры распределенной РСН48Процесс контроля сопровождается обменом контрольно-диагностическойинформацией (КДИ), которая формируется в соответствие со специальнойструктурой данных и передается по специальному протоколу. Протокол обменаКДИ представить имеет смешанную аналого-цифровую форму, но по КС данныепередаются пакетами. Структура данных протокола обмена КДИ представлена нарис.10.Рисунок 10 – Обобщенная структура данных протокола обмена КДИКаждый элемент формирует свою структуру диагностических данных.Причем аналоговые элементы (АРП и СВЭП) формируют уровни напряженияU1,…,UN, В, а цифровые элементы аппаратуры РСН формируют логическиеуровни S1,…,SN , бит.
Поскольку протокол передачи КДИ ориентирован нацифровую передачу данных пакетной структуры данных, аналоговые сигналыU1,…,UN, преобразуются в цифровую форму {S1АРП,…,SNАРП}, {S1СВЭП,…,UNСВЭП} вблоке ЦОС НРТ и ЦОД МДП. В КОА НРТ формируется структура издиагностических данных от остальных элементов, которая кодируется функциейFкод для передачи по каналу связи, и затем декодируется КОА МДП. В качествекодирующихфункциймогутиспользоватьсякодыГрэя,Манчестера,скремблирование и т.п. [3, 45, 48, 64].
ЦОД аккумулирует общую структурудиагностических данных от всех узлов терминалов и в соответствие сдиагностической моделью и алгоритмом контроля принимает решение обисправности/неисправности РСН.492.5 Методика расчета комплекта ЗИПКомплект ЗИП обеспечивает требования по времени восстановленияработоспособности распределенной РСН.
Чтобы рассчитать комплект ЗИП сучетом требований по времени восстановления, необходимо построить модельнадёжности системы, которая определяет вероятность безотказной работы,среднее время, в течение которого произойдет отказ, и коэффициент готовности.Предлагается методика определения надежности и комплекта ЗИП для РСН,имеющаяшестьвсестороннююукрупнённыхоценкупроцедур.показателейМетодиканадежностиспозволяетпровестипроведениеманализаполученных результатов, поиска наиболее критичных узлов и выдачейрекомендаций. Модель методики в виде IDEF0–диаграммы представлена на рис.11.Рассмотрим последовательность действий, выполняемых исследователемРСН в соответствии с приведённой методикой.
Она включает в себя выполнениениже следующих функций.Функция А1. Выполняется формирование структурной схемы надежности(ССН) РСН и составных частей (СЧ). ССН формируется на основе анализаограничений технического задания на РСН, критерий отказов, требования кпоказателям надежности. Необходимыми данными для формирования ССНявляются: топология РСН, перечень элементов (спецификация).Функции А2. Выполняется создание формализованной модели надежности:аналитическая модель, сформированная на основании логико-вероятностногометода; имитационная модель, сформированная на основании численного методаМонте-Карло с использованием языка описания функционирования сложныхсистем. Формализованная модель строится на основе ССН и данных опоказателях надежности приведенных в ТЗ. Правила построения имитационныхмоделей приводится в [59] и аналитической - [68].
Для исключения неточностей,имитационную модель рекомендуется строить непосредственно в системе расчетанадежности сложно-функциональных изделий АСОНИКА-К-РЭС.Рисунок 11 – IDЕF0-диаграмма процесса расчета требуемого объема ЗИПФункции А3.характеристикВыполняетсянадежности–нисходящийвначалеивосходящийрасчётэлектрорадиоизделий,далееэлектронных модулей и составных частей из состава РСН, с учетомтемпературных условий, коэффициентов нагрузок и других параметров,влияющие на характеристики надежности, а также в расчет учитываетсясреднесуточный циклы режимов применения элементов в составе РСН.Функции А4. Выполняется комплексный расчет надежности РСН наоснове формализованной модели надежности, описывающей поведение РСНв различных состояниях и показателей надежности отдельных составныхчастей полученных при выполнении функций А2 и А3 соответственно, в томчисле при помощи программы математического пакета MathCad и системыАСОНИКА-К-РЭС.Функции А5.
Выполняется расчет и оптимизация комплектов ЗИПодиночных, групповых или многоуровневых актуальной для текущейконфигурации и модели эксплуатации РСН с учётом выбранной стратегиипополнения. Основной задачей проектирования ЗИП является обеспеченияпоказателей ремонтопригодности, которые заданы на такие типы РСН. Длярасчета и оптимизации комплектов ЗИП рекомендуется использоватьсистему АСОНИКА-К-ЗИП.Функции А6. Проводится комплексный анализ полученных результатоврасчёта РСН, в том числе непосредственно расчет надежности изделия ивходящих на всех уровнях элементов, выполняется поиск критичныхэлементов путем выявления вносящих наибольший вклад в снижениенадежности всего изделия, а также сравнением полученных данных сзаданными в ТЗ, также анализ комплектования ЗИП.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
