Устройство для определения количества запасных блоков

,136325 9) 8 51) 4 0 06 Р 15/4 3 4ю 4 1 гас ь т. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЭОБРЕ ОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 752386, кл, 0 06 Р 15/46, 1980,Авторское свидетельство СССР9 1154679, кл. С 06 Р 15/46, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯКОЛИЧЕСТВА ЗАПАСН 11 Х БЛОКОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении количества заказываемых запасных блоков технической системы. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей устройства путем определенияколичества запасных блоков с заданной доверительной вероятностью дляобеспечения гарантированного уровнявероятности безотказной работы технической системы при случайном спросе. Устройство содержит генератор 1 сигналов, пять ключей 15, 2, 3, 35,40, два компаратора 4 и 5, семь элементов И 6, 10, 12, 13, 23, 31 и 32,генератор 11 импульсов, два счетчика14 и 33, элемент НЕ 16, три дифференцирующих элемента 17, 25 и 30,пять триггеров 18, 19, 28, 29 и 34,три дешифратора 20 и 43, два элементаИЛИ 21 и 26, два элемента задержки22 и 27, блок 24 сложения, цифроаналоговый преобразователь 36, блок 37задания постоянных коэффициентов,аналоговый коммутатор 38, аналоговыйсумматор 39, блок вселения 41, аналогоцифровой преобразователь 42 и блок44 отображения, Сущность изобретениясостоит в моделировании случайногопроцесса убыли запасных блоков донекоторого числа И, при котором вероятность безотказной работы системы не ниже гарантированной. При дальнейшем сокращении запасных блоковвырабатывается сигнал на пополнениезапаса. В зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы изменяется количество поставляемых запасных блоков, 2 ил.1 136Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении количествазаказываемых запасных блоков техни-.ческой системы,Цель. изобретения " расширениефункциональных возможностей устройства путем определения количествазаказываемых запасных блоков с заданной доверительной вероятностьюдля обеспечения гарантированногоуровня вероятности безотказной рабо"ты технической системы при случайномспросе,Сущность изобретения состоит в том, что задается гарантированный уровень числа М запасных блоков и . моделируется случайный процесс убыли запасных блоков какого-то начального значения И. При числе запасных блоков меньше М (при котором вероятность безотказной работы не ниже гарантированной ) вырабатывается сигнал требования на пополнение ЗИП. В зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы Т изменяется количество поставляемых блоков ЗИП. Чем меньше было Т, тем большее количество запасных бло" ков должно быть поставлено, так как идет интенсивный спрос.Чтобы определить количество заказываемых запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы, необходимо провести К выборок исходя из заданной доверительной вероятности и найти их среднее значение.В=Х В /к,где В - колйч ест во з аказываемыхзапасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы технической системы;В, - количество заказываемых запасных блоков для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы при -й выборке;К - количество выборок, удовлетворяющее заданной доверительной вероятности. 32572На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 -временные диаграммы его работы, 5Устройство содержит генератор 1экспоненциальных сигналов, первый 2и второй 3 ключи, первый 4 и второй5 компараторы, первый элемент И 6,генератор 7 шума, блок 8 умножения,пороговый блок 9, второй элемент И10, генератор 11 импульсов, третий12 и четвертый 13 элементы И, первыйсчетчик 14, третий ключ 15, элементНЕ 16, первый дифференцирующий элемент 17,.первый 18 и второй 19 триггеры, первый. дешифратор 20, первыйэлемент ИЛИ 21, первый элемент22 задержки, пятый элемент И23 блок 24 сложения, второй диффе ренцирующий элемент 25, второй элемент ИЛИ 26, второй элемент 27. задержки, третий 28 и четвертый 29триггеры, третий дифференцирующийэлемент 30, шестой 31 и седьмой 32элементы И, второй счетчик 33, пятыйтриггер 34, четвертый ключ 35, цифроаналоговый преобразователь 36, блок37 задания постоянных коэффциентов,аналоговый коммутатор 38, аналоговый 30 сумматор 39, пятый ключ 40, блок 41деления, аналого-цифровой преобразо ватель 42, второй дешифратор 43 иблок 44 отображения.Устройство работает следующим обВ момент времени 1 о величинапеременной емкости в генераторе 1устанавливается обратно пропорцио-,.нальной интенсивности отказа 40 исследуемых блоков. Коэффициент деления счетчика 33 устанавливаетсяравным К, где К - число повторениймоделирования процесса, необходимогодля достижения заданной доверитель ной вероятности. С помощью блока37 на первом входе ключа 2 устанавливаетсянапряжение, пропорциональноеисходному количеству запасных блоковБ, на втором входе компаратора 5 и 50 втором входе блока 9 устанавливаетсянапряжение 11 , пропорциональное заданному уровню запасных блоков М,при котором вероятность безотказнойработы не менее гарантированной, ипосылается заказ на поставку запасных блоков, На первыхинформационныхвходах коммутатора 38 устанавливается напряжение Б , пропорциональноеколичеству поставляемых запасных блоков в зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы Т,.В момент времени , (Фиг,2 а, в) на шину "Пуск" подается единичный импульс, что свйдетельствует о начале работы устройства. Он поступа-. ет на вход элемента 30, с выхода которого поступает на установочный 10 вход счетчика 33, переводя его в нулевое состояние на нулевой вход триггера 34. На нулевом выходе триггера 34 будет присутствовать сигнал "1", который поступает на второй вход15 элемента 32, на единичном выходе триггера 34 - сигнал "0", который поступает на второй вход ключа 35, запрещая тем самым прохождение информации с первого выхода счетчика 33 20 на вход первого цифроаналогового преобразователя 36, и на второй вход ключа 40, запрещая тем, самым прохож дение информации с выхода сумматора 39 на первый вход блока 41, Единич ный импульс с выхода элемента 30 также поступает на единичный вход триггера 28, на единичном выходе которого появляется "1", на первый вход элемента 26, с выхода которого 30 он подается на установочный вход счетчика 14, устанавливая его в нулевое состояние, а также на нулевой вход триггера 18, на единичном выхо" де которого будет присутствовать сигнал "0". Данный сигнал поступает на второй вход ключа 15, запрещая тем самым поступление информации с выхода счетчика 14 на вход дешифратора 20, на нулевой вход второго триггера 40 19, на единичном выходе которого появляется сигнал "0", поступающий на второй вход ключа З.и запрещающий прохождение информации с выхода блока 24 на первый вход генератора 1. 45 ДаннЬй сигнал подается также на нулевой вход триггера 29, на единичном выходе которого появляется сигнал "0", который поступает на первый вход элемента 32, с выхода которого напряжение "0 подается на второй вход элемента 10, запрещая тем самым прохождение информации с выхода блока 9 на вход элемента НЕ 16 и на вход элемента 17. Далее сигнал "0" с выхода элемента 31 поступает на второй вход генератора, запрещая: разряд емкости генератора 1, и.на второй вход элемента 12, запрещая прохожде 1363257 4ние импульсов с выхода генератора 11на первый вход элемента 13. Сигнал"1" с единичного выхода триггера 28поступает на второй вход ключа 2,разрешая тем самья поступление напряжения 11 с первого выхода блока 37на первый вход генератора 1 сигналов,Разрешается заряд емкости генератора1 до напряжения, пропорциональногоначальному значению количества запасных блоков Б.Когда емкость зарядится до напряжения больше порогового 11 на выходе":компаратора 5 появится напряжение "1", а когда емкость зарядитсядо напряжения 11, то и на выходекомпаратора 4 появится напряжение1111 вследствие чего на выходе элемента 6 появится напряжение "1",поступающее на вход элемента 25, свыхода которого единичный импульспоступает на второй вход элементаИЛИ 26, на вход элемента 27, на первый вход элемента 31 (импульс небудет проходить на его выход, таккак на втором входе напряжение "0"),на нулевой вход триггера 28, на единичном выходе которого появляетсясигнал 1 01 Ф который поступает навторой вход первого ключа 2, запрещая тем самым прохождение напряжения,поступающего на его первый вход.Единичный импульс с выхода элемента 26 поступает на нулевой вход триггера 18, на нулевой вход триггера19, на второй вход счетчика 14 и нанулевой вход триггера 29, оставляясостояние элементов беэ изменений.Единичный импульс с выхода элемента27 через интервал времени С в момент времени 1 поступает на единичный вход триггера 29, переводя егов противоположное состояние.На единичном выходе триггера 29появляется напряжение "1" котороепоступает на второй вход элемента31 и на первый вход элемента 32. Свыхода элемента 32 сигнал "1" поступает на второй вход элемента 10,разрешая тем самым прохождение напряжения с выхода блока 9 на выходэлемента 10, а также на второй входгенератора 1, разрешая разряд егоемкости, и на второй вход элемента12, разрешая прохождение импульсовс генератора 11 на первый вход элемента 13, Поскольку на выходе элемента 10 присутствует сигнал "0", 5 136325 на выходе элемента 16 будет сигнал "1", который разрешает прохождение импульсов на выход элемента 13.и далее на первый вход счетчика 45 с выхода генератора 11. Моделирование случайного процесса убыли запасных блоков и подсчет числа импульсов с выхода генератора 11 счетчиком 14 1,определение длительности интервала времени гарантированной работы Т, ) идут синхронно. С течением времени напряжение на первом выходе генера - Л тора 1 изменяется по закону Пе ( идет буль блоков на ЗИП с интенсив ностъю Л ), Напряжение с первого выхода генератора 1 поступает на первый вход блока 8, где перемножается со случайным уровнем шума П , поступившим на второй вход блока 8 с генератора 7, На первом входе блока 9 напряжение равно У У е . В мо-лмент времени С ,(количество элементов в ЗИП стало равным М ) на выходе блока 9 появляется напряжение 11" 25 (фиг. 2 б), которое поступает на первый вход элемента 1 О, на втором входе которого присутствует напряжение "1". На его выходе также появляется напряжение "1", которое, инвертируясь ЗО посредством элемента 16, поступает на второй вход элемента 3, запрещая . тем самым прохождение импульсов с генератора 11 через элемент 12 на первый вход счетчика 14, Напряжение "1"35 с выхода элемента 10 поступает на вход элемента 17, С его выхода единичный импульс поступает на вход элемента 22 и на единичный вход триггера 18, переводя его в противопо- , 40 ложное состояние,Напряжение "1" с единичного выхода триггера 18 поступает на второй вход ключа 15, разрешая считывание информации с первого счетчика 14 в дешифратор 20. С 1-го 45 выхода дешифратора 20 (в зависимости от числа импульсов первого счетчика 14, число которых пропорционально длительности интервала Т ) напряжение "1" поступает на -й адресный вход коммутатора 38, который коммутирует напряжение, поступающее на его -й информационный .вход, поступающее с соответствующего 1-го вы" хода третьих выходов блока 37 на его выход. Напряжение с выхода коммутатора 38 поступает на вход сумматора 39 (фиг. 5 г ), Напряжение в сумматоре 39 становится равным 7 6Напряжение с выхода коммутатора 38 поступает также на второй вход блока 24, где складывается с напряжением, поступающим с выхода блока 8, поэтому на выходе блока 24 и на первом входе ключа 3 будет напряжение Б П е " + 11; В момент времени Сна выходе элемента 2 единичный импульс появится через время Тя пропорциональное времени поставки блоков ЗИП, Напряжение с -го выхода дешифратора 20, пройдя через элемент 21, поступает на первый вход. элемента 23, На выходе элемента 23 появляется единичный импульс, который поступает на единичный вход триггера 19, на единичном выходе которого появляется напряжение "1", которое поступает на второй вход ключа 3 и открывает последний,Емкость генератора 1 дозаряжается на величину У,пропорциональную количеству поставляемых запасных блоков П,. Когда данная емкость зарядится до величины 11П, е + У, на выхо-ЛСдах компараторов 4 и 5 будут присутствовать напряжения "1". На выходе элемента 6 появляется напряжение "1", которое поступает на вход элемента 25, и единичный импульс с его выхода подается на второй вход элемента 26, на вход элемента 27, на нулевой вход триггера 28 (его состояние не изменяется ), поскольку на единичном выходе присутствует напряжение "1", на первый вход элемента 3 и далее, так как на его втором входе напряжение "1". Единичный импульс поступает на счетныйвход счетчика 33, записывая в него "1", что свидетельствует .о первой выборке. Единичный импульс с выхода элемента 26 поступает на нулевой вход триггера 29, переводя его в противоположное состояние, на его единичном выходе появляется напряжение 0", которое поступает на первый вход элемента 32. Напряжение "0" с его выхода поступает на второй вход элемента 10, на второй вход генератора 1, запрещая тем самым разряд емкости, на второй вход элемента 12 запрещая прохождение импульсов с генератора 11 на его выход. Далее единичный импульс поступает на второй вход счетчика 14, переводя его в нулевое состояние, на нулевой вход триггера 18На его единичном выходе появляется напряже257 , 8решая считывание содержимого счетчика 33 на вход аналого-цифрового преобразователя 36. Содержимое счетчика33 поступает на первый вход ключа35 и далее на его выход и на выходаналого-цифрового преобразователя 36,на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное содержимомусчетчика 33. С выхода аналого-цифрового преобразователя 36 напряжениепоступает на второй вход блока 41.Напряжение "1" с единичного выходатриггера 34 поступает также на второй вход ключа 40, разрешая тем самым прохождение с выхода сумматора39 напряжения Б= 7 1;, пропор 1 с Йцирнального В = Е В на первыйвход блока 41, навыходе которого поБзвявляется напряжение Б =пропорафзсциональное среднему значению коЛиче-.ства запасных блоков при К выборкахВ = Е В /к./Напряжение с выхода блока 41 поступает на вход аналого-цифровогопреобразователя 42, на выходе котороО го будет цифровой код, пропорциональный входному напряжению, и далее через дешифратор,43 он отображаетсяна блоке 44На этом работа устройства заканчивается,7 1363 ние 0, которое поступает на второй вход ключа 15 и запрещает тем самым считывание содержимого счетчика 14 на вход дешифратора 20. Единичный импульс с выхода блока 24 поступает также на нулевой вход триггера 19, переводя его в противоположное состояние. Напряжение "0" с единичного выхода триггера 19 поступает на второй вход ключа 3, запрещая тем самым прохождение напряжения с выхода блока 24 на первый вход генератора 1. На выходе коммутатора 38 будет напряжение, равное нулю, так как на одном выходе первого денифратора 20 не будет присутствовать напряжение "1", так как ключ 15 .закрыт, В момент времени 1 =. + на выходе элемента 25(появляется единичный импульс, который поступает на единичный вход триггера 29 и переводит его в противоположное состояние. Напряжение "1" с единичного выхода триггера 29 поступает на первый вход элемента 32. На пряжение "1" с его выхода поступает на второй вход генератора 1 и на второй вход элемента 12, разрешая тем самым начало второй выборки. Далее устройство работает аналогично 3 описанному К раз.После К-го повторения емкость ге нератора 1 заряжается напряжениемУе + 1 после чего на вы-Нм Ь йходе элемента 6 появится напряжение "1", которое поступает на вход эле. - мента 25, с выхода которого единичный импульс поступает на первый вход элемента 31 и появляется на его выходе, т.е, .на его втором входе присутствует напряжение "1" с выходаэлемента 32,Единичный импульс с выхода элемента 31 поступает на счетный входсчетчика 33, который записывает всчетчик 33 число К. В старшем разряде счетчика 33 и, соответственно,на его втором выходе появляется напряжение "1", которое поступает наединичный вход триггера 34, переводяего в противоположное состояние.Напряжение 0 с нулевого выхода триггера 34 поступает на второй входэлемента 32, запрещая тем самым появление на выходе элемента 32 напряжения 1" и прекращая дальшейшуюработу устройства. Напряжение "1" сединичного выхода триггера 34 поступает на второй вход ключа 35, равФормула и э обретения Устройство для определения количества запасных блоков, содержащее генератор экспоненциальных сигналов, три кпюча, блок умножения, генератор шума, пороговый блок и первый элемент ИЛИ, первый информационный выход генератора экспоненциальных сигналов соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу генератора шума, а вы ход - к первому входу порогового блока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства. путем определения количества заказываемых. запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы технической системы при случайном спросе, в него введены два компаратора, семь элементов10 7вертого триггера, единичный выходкоторого подключен к первому входуседьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента и с вторым входом шестого элемента И, с вторым управляющим входомгенератора экспоненциальных сигналови с вторым входом третьего элементаИ, первый вход которого соединен свыходом генератора импульсов, а вы 9 136325 И, блок сложения, генератор импульсов, два счетчика, элемент НЕ, три дифференцирующих элемента, пять триггеров, два дешифратора, два элемента задержки, второй элемент ИЛИ, четвертый и пятый ключи, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, блок задания постоянных коэффициентов, аналоговый коммутатор, аналоговый сумматор, блок деления и блок отображения, выходы первого и второй ключей соединены с вторым входом первого компаратора, с первым управляющим входом генератора экспоненциальных сигналов, второй информационный выход которого связан с первыми входами первого и второго компараторов, выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго компаратора, а выход - к входу второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, 25 с входом второго элемента задержки, с нулевым входом третьего триггера и с первым входом шестого элемента И, выходом подсоединенного к счетному входу второго счетчика, кодовый выход о которого связан с информационным входом четвертого ключа, а выход старшего разряда - с единичным входом пятого триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами пятого ключа и четвертого ключа, выход которого связан с входом цифроаналогового. преобразователя, выходом соединенного с вторым входом блока деления, первый вход которого подключен к выходу пятого ключа а выход .-,к входу аналого-цифрового преобразователя, выходом связанного с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока отображения, выход блока умно жения соединен с первым входом блока сложения, втброй вход которого соединен с выходом аналогового коммутатора, а выход - с информационным входом второго ключа, управляющий вход кото О рого соединен с единичным выходом второго триггера, информационный и управляющий входы первого ключа соединены соответственно с первым выходом блока задания постоянных коэффициентов и с единичным выходом третьего триггера, выход второго элемента задержки связан с единичным входом четход - с первым входом четвертого злемента И, выход которого соединен сосчетным входом первого счетчика, кодовый выход которого связан с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которого подсоединен к единичному выходу первого триггера,а выход - к входу первого дешифратора, выходы которого соединены ссоответствующими входами первогоэлемента ИЛИ и с соответствующимиадресными входами аналогового коммутатора, выход которого подключен квходу аналогового сумматора, выходом соединенного с информационнымвходом пятого ключа, третьи выходыблока задания постоянных коэффициентов соединены с соответствующимиинформационными входами аналоговогокоммутатора, а второй выход - с вторым входом второго компаратора и свторым входом порогового блока, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходом соединенного с входом элемента НЕ и с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого связан с единичным входом первого триггера и через первый элемент задержки - с вторым входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходомпервого элемента ИЛИ, а вход - с единичным входом второго триггера, выход элемента НЕ подсоединен к второму входу четвертого элемента И, шина"Пуск" соединена с входом третьегодифференцирующего элемента, вход которой соединен с установочным входомвторого счетчика, с нулевым входомпятого триггера, с единичным входомтретьего триггера и с первым входомвторого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с нулевыми входами первого,второго и четвертого триггеров и с установочным входом первого счетчика,нулевой выход пятого триггера соединен с вторым входом седьмого элемента И.1363257 Составитель С.Демиденко екред А.Кравчук Корректор А.Обруча лч едакт Заказ 6365/43 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Н, Р/ Подписноемитета СССРткрытийская наб д. .4/