Устройство для определения необходимого объема запасного имущества и принадлежностей Советский патент 1989 года по МПК G06G7/52 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов, например, для определения Достаточного количества запасных блоков, обеспечивающих работоспособное состояние технической системы.

Цель изобретения - расширение фзгнк- циональных возможностей путем определения необходимого и достаточного объема ЗИП, обеспечивающего гарантированную вероятность бесперебойной работы системы.

На чертеже представлена структур- ная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, пропорционального длительности эксплуатации, блок 2.источников пос-

.тоянного напряжения,датчики 3 вероятности отказа блока системы, каждый из которых содержит датчик 4 напряжения, пропорционального интенсивности отказов блока, блок 5 умножения, первый коммутатор 6, группу схем 7 сравнения, группу генераторов 8 импульсов, группу элементов ИДИ 9, вторую группу элементов И 10, группу счетчиков 11, группу дешифраторов 12, второй коммутатор 13, вторую группу элементов ИЛИ 14 и группу каналов определения вероятности отказа блока 15, каждый из которых содержит блок 16 хранения постоянных коэффициентов, первую группу элементов И 17, группу аналого-цифровых преобразователей 18, группу дешифраторов 19,вторую группу

Oi

ел

00

элементов И 20, групцу схем 21 сравнения,

В состав устройства также входят элемент И 22, блок 23 сравнения, дат- чик 24 напряжения, пропорционального заданной вероятности работы системы, блок 25 умно7л;ения,, генератор 26 импульсов, счетчик 27 импульсов, дешифратор 28, группу одновибраторов 29, ю блок 30 индикации,

Сущность изобретения заключается в том, что для технической системы с известной длительностью эксплуатации Т и интенсивностью отказов отдельньсс 15 блоков А; , входящих в ее состав, на первом этапе опредепяется необходимый объем ЗИП fZ; , обеспечивающий заданную гарантированную вероятность по каждому блоку в от- 20 дельности, а на втором этапе определяется достаточный объем ЗИП(2;дд ) ,, обеспечивающий заданную гарантиров ан- ную вероятность для ТС в целом больше либо равной заданной Р 25 ад -

. дост - количество блоков.

ВХОДЯП1ИХ в состав cиcтe IЬj,

Датчик 1 напряжения, пропорционального дтштельности эксплз атации Т, на 30 |которой требуется обеспечить гаранти- |рованную вероятность бесперебойной работы.

I Блок 2 источников постоянного напряжения на J-M выходе имеет напряженке Uj , пропоритдональное значе1шю I , где - интенсивность отказов; 1т ; длительность эксплуатации iT 1 Ijm, как правило, для инженерной |практикиограничиваются зкачениемт$1

Датчик 4; напряжения,, пропор1що- |нального интенсив нести- отказов блока :технической системы, на выходе которого устанавливается пропорциональным

45

Влок 16;j хранения постоянных ко

зффициентов на п зыходоз. На первом выходе напряжение пропорционально гарантированной вероятности для i.-ro блока техеттческой системы при и одном запасном блоке к ,1, на вто- ром выходе - при AT j и двух эа- naciibix блоках п 2, на К-м выходе и т.д. Конкретные напряжения, снимаемые с выходов всех блоков 16 хранения постояш{ых коэффициентов, пропорцно- нальны приведенным в таблице.

Коммутатор 13 коммутирует i-й ий-- формационный вход на вькод при наличии единицы ка i-м адресном входе . Напряжение на выходе датчика 24 устанавливается пропорциональным Р Счетчик 27 имеет коэффициент пер е сче та, равный N.

Блок 30 индикации - матрица, элементами которой являются цифровые индикаторы. Номер столбца соответствуе номеру элемента системы (от 1 до N), в первой строке отображается количество блоков, необходимых и достаточных для достш ения заданной довери- тельной вероятности (Z ГТп), а во второй строке - значение доверительной вероятности для каждого блох-а (Р,г )«

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в датчике 1 устанавливается напряжение, пропорциональное длительности эксплуатации технической системы (Т) с гарантированной вероятностью -(РГ. i ), в блоке 2 устанавливаются напряжения, пропорциональные соответственно ; Т 1 М в датчиках 4 устанавливаются напряжения, пропорциональные интенсивности отказов блоков техгшческой системы ( Л; ), в блоках. 16 хранения постоянных коэффиидентов устанавливаются значегшя вероятности для значения Т 1,..., М соответственно при наличии в ЗИПе 1,п блоков первого типа, в блоках 16,, - 16 устанавливаются значения гарантированной вероятности для значения f I 1,..,, М соответственно при наличии в ЗИЛе 1, п блоков второго типа и т.д., коэффициент пересчета счетчика 27 равен количеству блоков в технической системе, в датчике 24 устанавливается напряжение, пропорционгшьное значению заданной гарантированной вероятности - г, зад Перед началом работы обнуляются все счетчики устройства. При включении устройства напряжение на выходе блока 5 умножения пропорционально значению Т. С помощью коммутатора 6 осуществляется поочередное пoдключe шe выхода блока 5 умножения к входам BTopbCf схем 7 сравнения. Подключение начинается с блока срав- кештя с наибольшим ноке.ром, у которого напряжение на. втором входе на.иболь- шее, до тех пор, пока напряжение на первом входе блока 7- сравнения не превысит напряжения на втором входе

в этом случае на выходе блока 7;

появляется поте 1циал 1, который подается на вход запуска генератора 8. Первый импульс через элемент ИЛИ 9 и открытьм элемент И 10 поступает на информационный вход счетчика 11. На- первом выходе дешифратора f2 потенциал 1 открьшает соответствующий элемент 20, разрешая подачу на вход схемы 21 сравнения напряжения, пропорционального гарантированной вероятности для блока для случая, когда в ЗИЛе находится один запасной

сравКения, на первьй вход которого подается напряжение с выхода датчика 2А, пропорциональное Pp. ia/s, v Если выполняется условие РГ. здл., то

Э . . на выходе блока 23 потенциал 1, ко- торьй поступает на вход элемента И 22, а на его первых входах - потенциал 1 с выходов коммутаторов 13

10 {Напряжением 1 с выхода элемента И 22 запускается генератор 26 импульсов. По первому импульсу с первого выхода дешифратора 28 запускается од- новибратор 29, и одиночньй импульс

блок (Pj .j,.., ,) . На второй вход is через элемент ИЛИ 9,j запишется в схемы 21 поступает напряжение с выхо- счетчик 1Г . В результате на(Ю-1)-м

да датчика 24, пропорциональное заданной доверительной вероятности для технической системы в целом (Р . ,дд ) . Если выполняется условие Р,. СР,- , то на выходе схемы 21 при- сутс твует напряжение О и запрет на работу генератора 8 не поступает.

выходе дешифратора 12, появляется потенциал 1, который открьшает элемент И 20 и с выхода коммутатора 13 20 на i-й вход блока 25 поступает напряжение, пропорциональное Р,1 . Следовательно, произведение вероятностей на выходе блока 25

25 вие Р .П РГ

сохраняется, то с

Второй, импульс с выхода соответствую- будет больше предьщущего. Если ус;ло- щего генератора 8 записьшается в . счетчик 11 и на втором выходе соот- ветсТвунщего дешифратора 12 появится потенциал 1, который поступает на управляющий элемент И 20j2 и разрешает сравнение P,,-5. При 30 выполнении условия Р . t-i-z генератор 8 продолжает свою работу до тех пор, пока не выполнится условие Р- (, J)7 РГ.ЗДД . В этом случае на выходе схемы сравнения

, г ОА - ;..

генератора 26 в счетчик 27 записыва- ется второй импульс, в результате чего произойдет аналогичным образом добавление запасного блока в ЗШ блоков второго типа и будет вычислена

Iм

11

- к

вероятность П Р- При выполнении

условия у

П Р; устройство 35 продолжает свою работу, поочередно

появляется напряжение

11 (I

ко/I 1И-ГЛЕ Л/1 1 Ч-Л ПС1А11/ЛЛ ПГАС I ,

торое через элемент l-UTH 14 подается на запрещающий вход генератора 8, прекращая его работу. Это свидетель-

465897

сравКения, на первьй вход которого подается напряжение с выхода датчика 2А, пропорциональное Pp. ia/s, v Если выполняется условие РГ. здл., то

Э . . на выходе блока 23 потенциал 1, ко- торьй поступает на вход элемента И 22, а на его первых входах - потенциал 1 с выходов коммутаторов 13.

10 {Напряжением 1 с выхода элемента И 22 запускается генератор 26 импульсов. По первому импульсу с первого выхода дешифратора 28 запускается од- новибратор 29, и одиночньй импульс

is через элемент ИЛИ 9,j запишется в счетчик 1Г . В результате на(Ю-1)-м

выходе дешифратора 12, появляется потенциал 1, который открьшает элемент И 20 и с выхода коммутатора 13 20 на i-й вход блока 25 поступает напряжение, пропорциональное Р,1 . Следовательно, произведение,, вероятностей на выходе блока 25

25 вие Р .П РГ

сохраняется, то с

будет больше предьщущего. Если ус;ло- 30

, г ОА - ;..

генератора 26 в счетчик 27 записыва- ется второй импульс, в результате чего произойдет аналогичным образом добавление запасного блока в ЗШ бло- будет больше предьщущего. Если ус;ло- 30

ков второго типа и будет вычислена

Iм

11

- к

вероятность П Р- При выполнении

условия у

П Р; устройство 35 продолжает свою работу, поочередно

добавляя в ЗИП по одному блоку каждого типа Если после добавления по одному блоку каждого типа для всех N блоков технической системы сохраняет

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано при исследовании случайных процессов, например для определения достаточного количества запасных блоков , обеспечивающих работоспособное состояние технической системы. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей путем определения достаточного объема запасного имущества и пренадлежностей, обеспечивающего гарантированную вероятность бесперебойной работы системы в целом. Введение элемента И, генератора импульсов, счетчика импульсов, дешифратора, группы одновибраторов и новой структуры датчиков вероятности отказа блока системы дает возможность определить достаточный объем для системы в це- , лом, обеспечивающий гарантированную вероятность бесперебойной работы системы. 1 ил.;,1 табл. (Л

ствует о том, что достаточно иметь в ад ся неравенство (1), то счетчик 27 пе- ЗШ1е К элементов i-ro типа, чтобы реполнится и начнется работа по до- обеспечить требуемую гарантированную вероятность по i-м блокам, т.е. выбавлению второго, третьего и т.д. блоков каждого типа ЗИП до тех пор, пока произведение вероятностей Р; гичным образом выполняются необходи- 45 ке станет больше РГ.ОА . В этом слу- мые условия для других блоков систе- чае с выхода блока 23 потенциал О

полнены необходимые условия. Аналомы. Напряжение, пропорциональное . подается на информационный вход коммутатора ЧЗ- , а на его адресный вход поступает потенциал 1 с выхода блока 21, следовательно, на выходе коммутатора 13,- будет напряжение, пропорциональное выходов коммутаторов 13 напряжения поступают на соответствующие входы блока 25 умножения, где осуществляется операция. Напряжение с выхода

блока 25, пропорциональное .ПР- , поступает на вход первого блока 23

подается на вход элемента И 22, с выхода которого нулевой потенциал запретит работу генератора 26.

Формула изобретения

Устройство для определения необходимого объема запасного- имущества и принадлежностей, содержащее блок источников постоянного напряжения, дат чик напряжения, пропорционального

длительности эксштуатации, блок индикации и первый датчик вероятности отказа блока системы, состоящий из датчика напряжения, пропорционального

1465897

I интенсивности отказов блока, блока умножения, коммутатора, группы схем сравнения, и первый канал определения вероятности отказа блока, содержащий блок хр&нения постоянных коэффициен- :тов, первую группу элементов И, группу аналого-цифровых преобразователей и группу дешифраторов, входы которых подключены соответственно к выходам ю соответствующего аналого-цифрового преобразователя группы, входы которых подключены соответственно к выходам элементов И первой группы, выход дат- ,чика напряжения, пропорционального 15 интенсивности отказа блока, соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, пропорционального

тов И второй группы подключены соотве ственно к первым информационным входа схем сравнения, вторые входы схем сравнения всех каналов определения отказа блока объединени и соединены с выходом датчика напряжения, пропорционального заданной вероятности работы системы и первым входом сра нения устройства, в ка.ждом определения вероятности отказа блок выходы Больше схем сравнения груп пы подключены соответственно к вторым входам элементов И. первой группы и адресным входам второго коммут тора датчика вероятности отказа бло ка системы, выходы Больше схем сравнения группы К-го канала опреде ления вероятности отказа блока

- ОСр иЛ 1 Пи С Ч JH иТКаЗЭ ОЛОКа

г::гг™ ;:;г г :. «.одкл,.е„ь, соо.ввгст«„„, „

ка умножения соединен с первыми информационными входами схем сравнения группы, вторые информационные входы схем сравнения группы подключены соответственно к выходам блока источников постоянного напряжения, о т - личающееся тем, что, с целью расшфения функциональных возможностей устройства за счет определения достаточного объема ЗИП, обес- печивака его гарантированн ую вероятность бесперебойной работы системы, оно дополнительно содержит блок умножения, датчик напряжения, пропорцивходам К-го элемента ИЛИ второй группы датчика вероятности отказа рлока системы, выход К-го элемента ИЛИ второй группы соединен с входом

25 запрещения работы К-го генератора импульсов группы датчика вероятности отказа бяока системы, выходы генера торов импульсов группы подключены со ответственно к первым входам элемен30 тов ИЛИ группы датчика вероятности отказа блока системы выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы датчика вероятности отказа блока сие

-: г-1- vv-k i ii.j I tfi v 1 rvct.3cl UJlUKo. с

онального заданной вероятности работы темы, а выходы элементов И второй

Ом Г Т Л к г,1 л ..«,.«..в.. u fc/f

системы, схему сравнения, группу од- новибраторов, последовательно соеди- |ненные генератор импульсов, счетчик шyльcoв и деишфратор, а также :(N-1) датчиков вероятности отказа |блока системы, где М - число блоков В системе, каждьй датчшс вероятности отказа блока системы дополнительно Содержит группу генераторов импульсов, первую и вторую группы элемен- froB РШИ, второй коммутатор, группу С.четчиков имщгльсрв, группу дешифраторов и СМ-1) канал опредешения вероятности отказа блока, где М - чис- йо рассматриваемых вариантов решения, а каждьй канал определения вероятнос- to отказа блока допольштельно содер- |кит вторую группу элементов И и группу схем сравнения, причем в каждом Канапе определения вероятности отката блока выходы блока хранения пос- роянных коэффициентов соединены соот 1 етственно с первыми входами элементов ( первой и второй групп,выходы элемен

группы подключены соответственно к информационным входам счетчиков импульсов группы, вькоды которых соеди нены соответственно с входами соот40 ветствуюп1его дешифратора группы датчика вероятности отказа блока системы, выход Больше К-й схемы сравнения группы датчика вероятности отказ блока системы соединен с входом за45 пуска К-го генератора импульсов rpyft

пы и вторым входом К-го элемента И второй группы датчика вероятности от каза блока системы, в каждом датчик вероятности отказа блока системы од50 поименные выходы дешифраторов канало определения вероятности отказа блока (эбъединены и соединены с соответству нщим информационным входом блока индикации устройства, информационные

55 входы второго кoм fyтaтopa в каждом датчике вероятности отказа блока системы соединены соответственно с выходами блоков хранения постоянных коэффициентов, вторые входы блоков умно

8

тов И второй группы подключены соответственно к первым информационным входам схем сравнения, вторые входы схем сравнения всех каналов определения отказа блока объединени и соединены с выходом датчика напряжения, пропорционального заданной вероятности работы системы и первым входом сравнения устройства, в ка.ждом определения вероятности отказа блока выходы Больше схем сравнения группы подключены соответственно к вторым входам элементов И. первой группы и адресным входам второго коммутатора датчика вероятности отказа блока системы, выходы Больше схем сравнения группы К-го канала определения вероятности отказа блока

ОСр иЛ 1 Пи С Ч JH иТКаЗЭ ОЛОКа

«- «.одкл,.е„ь, соо.ввгст«„„, „

«- «.одкл,.е„ь, соо.ввгст«„„, „

входам К-го элемента ИЛИ второй группы датчика вероятности отказа рлока системы, выход К-го элемента ИЛИ второй группы соединен с входом

запрещения работы К-го генератора импульсов группы датчика вероятности отказа бяока системы, выходы генераторов импульсов группы подключены соответственно к первым входам элементов ИЛИ группы датчика вероятности отказа блока системы выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы датчика вероятности отказа блока сиег-1- vv-k i ii.j I tfi v 1 rvct.3cl UJlUKo. с

темы, а выходы элементов И второй

темы, а выходы элементов И второй

f

группы подключены соответственно к информационным входам счетчиков импульсов группы, вькоды которых соединены соответственно с входами соответствуюп1его дешифратора группы датчика вероятности отказа блока системы, выход Больше К-й схемы сравнения группы датчика вероятности отказа блока системы соединен с входом запуска К-го генератора импульсов rpyftпы и вторым входом К-го элемента И второй группы датчика вероятности от- каза блока системы, в каждом датчике вероятности отказа блока системы одпоименные выходы дешифраторов каналов определения вероятности отказа блока (эбъединены и соединены с соответству- нщим информационным входом блока индикации устройства, информационные

входы второго кoм fyтaтopa в каждом атчике вероятности отказа блока системы соединены соответственно с выхоами блоков хранения постоянных коэф . ициентов, вторые входы блоков умножения введенных датчиков вероятности отказа блока системы соединены с выходом датчика капряженкя, пропорцио- налького длительности эксплуатации устройства, а вторые входы схем сравнения группы (N-1) датчиков вероятности отказа блока системы подключены к соответствующим выходам блока источников постоянного напряжения устрой- ства,выходы К-го деиифратора группы в каждом да тчике вероятности отказа блока системы соединены соответственно с вторыми входами элементов И второй группы К-го канала определения веро- ятности отказа блока и соответствующими информационными входами блока индикации устройства, выход второго коммутатора каждого датчика вероятlit 8j, /д fSff ,

ности отказа блока системы соединен с соответствующим входом группы элемента И устройства и соответствующим входом блока умножения устройства выход которого подключен к второму информационному входу блока сравнения устройства, выход Меньше которого соединен с первым входом элемента И устройства, выход которого подключен к входу запуска -генератора шшульсов устройства, выходы дешифратора устройства подключены соответственно к входам одновибраторов группы устройства, выход Р-го одновибратора группы () подключен к вторым входам элементов 1ШИ группы Р-го датчика- вероятности отказа блока систе