Устройство для определения оптимального периода контроля и технического обслуживания системы

(51)5 0 ОУ С 3/08 НОЕ ПАТЕНТНОЕ РЕТЕН 490271 16,01.9 Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОДА КОНТРОЛЯ И ЛУЖИВАНИЯ СИС 6 ОУУ СВИДЕТЕЛЬСТ(5 ) УСТРОЙСТВО ДЛ О ТИМАЛЬНОГО ПЕР Т ХНИЧЕСКОГО ОБС Т МЫ (5 ) Изобретение относится к области выч слительной техники, в частности к устройс вам контроля, и может быть использовано в аучных исследованиях и технике, где треб ется находить оптимальное время начала к нтроля работоспособности системы, с еднее значение числа резервных элемент в и ресурс каждой подсистемы, необходиИзобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устр йствам контроля, и может быть й пользовано в научных исследованиях и т хнике, где требуется находить оптимальн е время начала контроля работоспособи сти системы, среднее значение числа р зервных элементов й ресурс каждой подс стемы, необходимые для нормального ф нкционирования системы, имеющей огр ниченный запас ресурса,Целью изобретения является повышен е быстродействия и информа тианос; и уст ойства и точности определения о тимального периода технического обслуМ 1837338 А 1 мне для нормального функционирования системы, имеющей ограниченный запас ресурса. Целью изобретения является повышение быстродействия и информативности устройства и точности определения оптимального периода технического обслуживания системы. Устройство содержит согласующие узлы, анализатор, элемент задержки, компаратор, блок деления, датчик времени, элементы памяти, сумматоры, щ ключей, блоки умножения. Преимуществом устройства является то, что оно позволяет определять оптимальный период контроля и управления техническим состоянием системы, среднее число резервных элементов каждой подсистемы, необходимых для нормального функционирования системы в течение времени эксплуатации, и средний ресурс, необходимый каждой подсистеме для нормальной эксплуатации системы с ограниченным ресурсом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил,живания системы за счет вычисления искомых величин за один цикл работы устройства, учета затрат времени и ресурса на восстановление работоспособности системы в случае обнаружения отказа и определения среднего значения числа резервных элементов каждой подсистемы, необходимых для нормального функционирования системы с ограниченным ресурсом.Функционирование системы г 1 о назначению возможно только в случае, если работоспособными являются все ее подсистемы, Поэгому целесообразно проводить ТО всех подсистем одновременно, Период контроля и ТО в общем случае не будет соответство 1837338случаен, та среднее время Тф полезного 35 40 45 50 55 вать оптимальному для отдельных подсистем, однако, желательно, чтобы он был оптимальным для сложной системы в целом.Пусть в составе сложной системы имеется е подсистем, 1=1,а, каждая из которых обладает своим запасом ограничения ресурса "жизнедеятельности" Вь В частном случае система может обладать одним ресурсом, В режиме нормального функционирования и в состоянии отказа каждая 1-я подсистема в среднем расходует в единицу времени С единиц ресурса, Если в результате каждого сеанса контроля работоспособности системы 1-й подсистемой расходуется Вц единиц ресурса, а при восстановлении системы - Вы единиц ресурса, то уравнение баланса па ресурсу В можно записать в следующем виде;В=ИВу=М(С +В 1(1+Вы(1 Р 1( ,1=1где Ву - среднее значение ресурса, расходуемого 1-й подсистемой за один цикл эксплуатации, цикл эксплуатации - среднеезначение времени между началами проведения сеанса контроля работоспособности системы;- период контроля и ТО системы;Й - число сеансов обслуживания системы за время эксплуатации на ограниченном ресурсе В:В( г) - вероятность безотказной работы 1-й подсистемы на периоде обслуживания.Поскольку момент наступления отказа функционирования 1-й подсистемы на ресурсе В определим по формулеТф;( )=-И ф,=-вР(1) от,оЮгде ф- среднее время полезного функциониравания 1-й подсистемы на периоде обслуживания.Поскольку подсистемы, составляющиесложную систему,разнонадежнц, то естественно считать, что время их полезного функционирования будет разным на интервалевремени "жизни" (активного функционирования) системы, Наряду с этим, время активного функционирования Т 1 каждойподсистемы будет одинаково и равна времени Тс системы в целом, Исходя из этого,задача обоснования оптимального периодаТО сложной системы по критерию максимума среднего времени полезного функционирования системы формируется следующимобразам: найти такой период ф, при которомТф ( Г" )= гп 1 пщах Тф ( ).1 7 5 10 15202530 При длительной эксплуатации сложныхсистем возможно прекращение полезногофункционирования отдельных подсистемиз-за нехватки потребляемого ими ресурсаили из-за отказа. Поэтому необходимознать, такой ресурс В 1 потребляет 1-я подсистема в течение заданного времени функционирования системы и какое числорезервных элементов 1-й подсистемы понадобится для безотказной работы сложнойсистемы в целом.Эти величины определяются по следующим формулам:В 1 й Ву=й(с 1 + Ры+ Яы1 - Р 1( ),й 1 -М(1-Р 1 (.Предлагаемое устройство позволяет аппаратурно реализовать рассмотренную модель.Сущность изобретения поясняется чертежами.На фиг,1 приведена схема устройства,на фиг,2 приведена схема 1-го согласующегоузла, на фиг.З приведена схема блока 9 экспоненциального преобразования,Устройство (фиг,1) содержит е согласующих узлов 111 л, анализатор 2, элемент 3задержки, компаратор 4, первый ключ 5,блок б деления, а первых блоков умножения 71.7 п, в вторых ключей 818 п, датчик9 времени, первый элемент 10 памяти, второй сумматор 11, в вторых блоков умножения 12112 па вторых элементов памяти13113 п, гп третьих ключей 141.14 п и етретьих элементов памяти 15115.Каждый согласующий узел 1 (фиг,2) содержит блок 16 экспоненциального преобразования, вычитатель 17, интегратор 18,первый блок 19 умножения, первый сумматор 20, второй блок 21 умножения и блокделения 22.Блок 9 экспоненциального преобразования содержит управляемый элемент 23 иинтегрирующий усилитель 24.Блок экспоненциального преобразования работает следующим образом.Управляемый элемент 23 представляетсобой четырехполюсник, коэффициент передачи которого зависит от величинц сигнала, поступающего на его управляющий вход.Если на управляющий вход поступает сигнал л то коэффициент передачи управляемого элемента 23 равен А . Блокэкспоненциального преобразования формирует на выходе функциональную зависимость ехр(-А 1).Устройство работает следующим образом.При запуске устройства одновременновключаются в работу датчик 9 и блок 1651015 25 30 35 40 45 50 55 кспоненциального преобразования в кажом согласующем узле, На выходе датчика фОРМИРУЕтСЯ СИГНаЛ Обдх=-1, КОтОРЫй ПО- тупает на информационный вход первого лемента 10 памяти и через 1-ый согласуюий узел 1 ) на вход блока 14 умножения.аботу согласующего узла рассмотрим на римере 1-го согласующего узла 1. С входа стройства через первый вход 1-го согласу- щего узла 1 на первый вход блока 12 ул- ожения поступает значение параметра ы, с 2 входа устройства через второй вход -го согласующего узла 1 на второй вход ервого сумматора 11 поступает значение араметра В, С 3 входа устройства через ретий вход согласующего узла 1 на вход лока 16 экспоненциального преобразоваия поступает значение параметра Л. С 4) хода устройства через пятый вход согласу- щего узла 1 на второй вход блока 21 уможения поступает значение параметра С 1 а выходе блока 16 экспоненциального реобразования формируется функциоальная зависимость Р(т)=ехр( - Яс). Значеие Р(т) с выхода блока 16 кспоненциального преобразования постуает на вход вычитаемого вычитателя 17 и ереэ интегратор 18 на вход делимого блока 2 деления, На вход уменьшаемого вычитаеля 17 поступает единичный аналоговый игнал. Значение 1-Р с выхода вычитатея 17 поступает на первый выход 1-го согласующего узла 1 и на вход блока 19множения, с выхода которого значение ы 1-Рф поступает на первый вход суммаора 20, на второй вход которого с выхода лока 21 умножения поступает значение игнала сй. Значение сигнала у(т)=С+Ви+Вь 1-Р(1 с выхода сумматора 0 поступает на вход делителя блока 22 деения и на второй выход 1-го согласуюего узла, Значение сигнала Гф/Ву(1)ик -Лхе бх/Яу с выхода блока 22 деления ооступает на третий выход 1-го согласующео узла 1, Значение сигнала Ву(т) с выходов сех псогласующих узлов поступает на сответствующие входы второго сумматора 11на вторые входы гп первых блоков умно- ения 77),Энананиа сигнала , гхф) с выхода=торого сумматора 11 поступает на вход деителя блока 6 деления, на вход делимого оторого с четвертого входа устройстве потупает значение параметра В. Значение игнала Иг)щйгГгф) с выхода блока б= деления поступает на первь)е вхидьгп вых блоков улножения 7,7 П) и гп четвертых блоков умножения 1212) Значение сигнала 1 - Р 4) с третьего выхода всех гп согласующих узлов поступает на вторые входы соответственно гп блоков умножения 1212)п. Значения сигналов И 1-Р)(т) с выходов гп первых блоков умножения 77 П) поступает а информационные входы гп третьих элементов памяти 151.15 П. Значение сигналов Цс) 1 - Р(д с выходов гп блоков умножения 1212 П) поступает на информационные входы гп вторых элементов памяти 13 13 гг, Значение сигнала 1 фВу)(1) с первого выхода всех гп согласующих узлов 1 поступает на соответствующие входы анализатора 2, Значение сигнала 5=п)пц)/Ву(т с выхода анализатора 2 поступает на первый вход компаратора 4 и через элемент 3 задержки на второй вход компаратора 4, Элемент 3 задержки имеет время задержки Й. от величины которой зависит тонность определения искомых величин. В компараторе 4 сравниваются междусобой два сигнала ф) и 5(т - й). Как только в момент времени Ъ значение 5(10) станет меньше либо равно 5(то - Й) на выходе компаратора 4 появляется единичный дискретный управляющий сигнал. Сигнал с выхода компаратора 4 поступает на управляющие входы первого элемента 10 памяти, первого ключа 5,х гп вторых ключей 818 пд, гп третьих ключей 141,14 п), гп вторых элементов памяти 1313 п и гп третьих элементов памяти 1515 п). В результате на первол выходе устройства будет значение оптимального периода г =то технического обслуживания системы. На 2 выходе устройства будет среднее значение ресурса Я, необходимого для функционирования -й подсистемы в течение времени эксплуатации системы, имеющей запас ограниченного ресурса В, если систему обслуживать оптимальным периодом г . На 3 выходе устройства будет среднее значение числа резервных элементов и -й подсистемы, необходимое для нормального функционирования системы в течение времени эксплуатации, пока не израсходуется ограниченный ресурс В, если систему обслуживать этим периодом гф На этом работа устройства заканчивается,Положительый эффект, который дает предлагаемое техническое решение, состоит в том, что оно позволяет определить среднее значение числа резервных элементов каждой подсистемы, нео"ходимых для нормального функционирования системы в течение времени эксплуатации. Также предлагаемое техническое рещение позволяет. Кулакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1(И. каз 2868 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5