Устройство для определения вероятности отказов функционирования технической системы

СОЮЗ СОВЕтсйИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК И 9) (И) 6 С 7/52 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТ Степаноаренко ьство СССР 1980. тво СССР)иааф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРыти(56) 1, Авторское свидетел1( 752386, кл. С 06 Р 15/42, Авторское свидетельпо заявке Р 3437481/24,кл. С 06 Р 15/46, 1983.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗОВ фУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, содержащее блок умножения, группу схемсравнения, блок источников постоянного напряжения и блок индикации,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности путемвычисления числа отказов в определеном временном интервале, оно дополнительно содержит датчик напряжения, пропорционального длительностиэксплуатации, коммутатор, группузадатчиков гарантированной вероятности и датчик напряжения, пропорционального интенсивности отказов,выход которого соединен с первымвходом блока умножения, второйвход которого подключен к выходу датчика напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, а выход - к входу коммутатора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока источников постоянного напряжения, а выходы - к входам соответствующих задатчиков гарантированной вероятности, выходы которых соединены с соответствующими входами блока индикации.2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик гарантированной вероятности содержит группу элементов И, группу аналого-циФровых преобразователей, группу дешифраторов, блок хранения постоянных коэффициентов, выходы которого соединены с первьми, входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых являются входом задатчика гарантированной вероятности, а выходы - с входами соответствующих аналого-циФровых преобразователей группы, выходы которых соединены с входами соответст". вующих дешифраторов группы, выходы которых являются выходами задатчика гарантированной вероятности.20 Однако известное устройство непозволяет определить количество за- З 5пасных блоков, обеспечивающих заданную гарантированную вероятность обеспечения работоспособного состоянияна определенном интервале времениэксплуатации,40Цель изобретения - повышение точности путем вычисления числа отказов функционирования техническойсистемы в определенном временноминтервале.45Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащееблок умножения, группу схем сравнения, блок источников постоянногонапряжения и блок индикации, введены датчик напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, коммутатор, группа задатчиков гарантированной вероятности, датчик напряжения, пропорционального интенсивности отказов, выход которого соединенс первым входом блока умножения,второй вход которого подключен к выИзобретение относится к вьгчислительной технике и может быть использовано при исследовании случайньгх процессов, например, для определения достаточного количества запасных блоков, обеспечивающих работоспособное состояние технической системы с гарантированной вероятностью.Известен аналоговый оптимизатор 10 числа запасных блоков, содержащий блоки установки затрат, блок сумми - рования, переключатель, блок формирования приращения целевой функции, блоки умножения, блоки сравнения, блок формирования коэффициента простоя и реле времени 1 .Недостаток устройства - низкие функциональные возможности.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее задатчики вероятностей отказов, последовательно соединенные генераторы случайных уровней, блоки умножения, порого вые блоки, элементы И, другие входы которых подключены к выходам блока уПравления, первый и второй сумма.-.торы, вьгход .которого соединен с входом блока отображения, и источник постоянцого напряжения, подключенный к входам задатчиков вероятностей отказов 12 . ходу датчика напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, а выход - к входу коммутатора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока источников постоянного напряжения, а выходы - с входами соответствующих задатчиков гарантированной вероятности, выходы которых соединены с соответствуюяргми входами блока индикации.Кроме того, задатчик гарантированной вероятности содержит группу элементов И, группу аналого-цифровых преобразователей, группу дешифраторов, блок хранения постоянных коэффициентов, выходы которого соединены с первыми входами соответст" вующих элементов И группы, вторые входы которых являются входом задат. чика гарантированной вероятности, а выходы - с входами соответствующих аналого-цифровых преобразователей группы, выходы которых соединены с входами соответствующих дешифраторов группы, выходы которых являются выходами задатчика гарантированной вероятности.Для технической системы с известной длительностью эксплуатации Т и интенсивностью отказовопределяется значение Т и отображается гарантированная вероятность обеспечения работоспособного состояния при наличии в ЗИПе одного, двух, , и блоков за время эксплуатации, равное Т (ш задатчиков гарантированной вероятности и блок отображения) .На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - схемазадатчика гарантированной вероятности,Устройство содержит датчик 1 напряжения, пропорционального интенсивности отказов, датчик 2 напряжения,пропорционального длительности эксплуатации, блок 3 умножения, коммутатор 4, группу схем 5 сравнения,блок 6 источников постоянного напряжения, группу датчиков 7 гарантированной вероятности и блок 8 индикаций,Датчик 7 гарантированной вероятности содержит блок 9 хранения постоянных коэффициентов, группу элементов И 10, группу аналого-цифро -3 1вых преобразователей 11 и, группу дешифраторов 12.На х-м выходе блока 6 источниковпостоянного напряжения напряжениеП пропорционально значениюТгде 11 - интенсивность отказов, Т -длительность эксплуатации,Блок 8 индикации - матрица раз-:мерностью иш, элементами которойявляются цифровые индикаторы, Номер столбца 3 соответствует цифровому значению Д Т, а номер строкисоответствует количеству запасных блоков. На пересечении д-й строки и 3-го столбца отображается значение гарантированной вероятности.На первом выходе первого блока 9хранения постоянных коэффициентовнапряжение пропорционально гарантированной вероятности (Р 1 1 ) приъТ = 1 и одном запасном блоке Е = 1,на втором выходе этого блока напряжение пропорционально Р 1,2 ПриТ = 1 и двух запасных блоках Е= 2 и т,д. Конкретные напряжения,снимаемые с выходов всех блоков 9хранения постоянных коэффициентов,пропорциональны цифрам, приведеннымв таблице.1 0,4 0,2 0 0,63 0,4 О 1 0,7 2 0,9 3 0,98 0,82 0,64 0 4 1 5 1 6 0,93 0,8 0,02 0,98 0,91 0,05 0,94 0,1 и 1 Устройство работает следующим образом.В датчике 1 устанавливается напряжение, пропорциональное интенсивности отказов блока технической120368 10 15 Еот 1 доп.Значения гарантированных вероятностей приведены в таблице. 20 25 30 35 40 45 50 55 системы, для которого определяетсягарантированное количество запасных блоков, В датчике 2 устанавливается напряжение, пропорциональноевремени эксплуатации техническойсистемы с гарантированной вероятностью. На 1. - м выходе блока 6 напряжение пропорционально значению 3 Т =1,д = 1, ш. Как правило, для инженер-,ной практики ограничиваются значениямиТ (10. На выходах блоков 9хранения постоянных коэффициентовнапряжения П 21 и ЭТ пропорциональны гарантированной вероятности приопределенных значениях Т для различного количества запасных блоков С помощью коммутатора 4 осуществ- ляется поочередное подключение выхода блока 3 умножения к входам схем 5 сравнения. Порядок подключения схем сравнения определяется значениями величин напряжений, подаваемых на вход схем сравнения от блока 6, Подключение начинается со схемы сравнения с наибольшим номером, т.е. 5 п 1, у которой на втором входе напряжение наибольшее, затем подключается схема 5,.1, и т,д, до тех пор пока напряжение на первом входе х-й схемы сравнения не превысит напряжения на втором входе. В этом случае на выходе схемы сравнения появляется потенциал логической единицы, которая подается на управляющие входы элементов И 10 -го задатчика гарантированной вероятности, и напряжение с выхода блока 9 хранения постоянных коэффициентов, пропорцио-. нально значениям гарантированной вероятности для случая ЯТ = 1 и Е = 1, и, поступает на аналогоцифровые преобразователи 11. С выходов аналого-цифровых преобразователей код поступает на входы дешифраторов, где дешифрируется и поступает на цифровые индикаторы х-го столбца матрицы блока 8 индика. ции, где и происходит отображение гарантированной вероятности обеспечения работоспособного состояния при наличии одного, двух, , и запасных блоков для случаяТ = 3П р и м е р . Техническая система состоит из трех блоков с интенсивностями отказов Х= 1 О ч10-4 ч,5: 3, 10-4 ч,Ъ фТребуется определить количество запасных блоков каждого типа для обеспечения гарантированной вероятности РГ0,9 за время эксплуатацииГТ= 104,ТогдаТ = 1, следовательнона блоке индикации высветятся цифровые значения первого столбца таблицы, и для достижения Р0,9достаточно иметь два запасных блока.При Ф .Т = 2 на блоке индикагции высветится второй столбец таб 1320368лицы 1 и для Р . ъ 0,9 достаточноГ7. = ч. ПриТ = 3 на блоке инг =дикации высветится третий столбецтаблицы, и для Р0,9 необходимо 5 Х,:5.ехническое преимущество изобретения заключается в возможности определения гарантированной вероятности работоспособного состояния на заданном интервале времени при наличии в ЗИПе одного, двух,и запасных блоков,1120368т гпСоставитель И. ДубининаРедактор О. Юрковецкая Техред М.Тепер Корректор В . ГирнякЗаказ 7745/38 Тираж 698 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4