Устройство для определения надежности объектов Советский патент 1980 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к области автоматики и Ы51числительной техники и может быть использовано при анализе и прогнозировании надежности, а именно для определения структурной надежности электронных устройств. При этом под структурной надежностью следует понимать результи- рукхцую надежность системы (уотройсггва) при заданной ее структуре и известных значениях надежности всех входящих в нее частей. Известно устройство для оценки надежности объектов, содержащие датчики режим ных координат, измеритель уровня их величин, генератор и счетчики импульсов, логические элементы, коммутирующее устрой ство CllНедостатком известного устройства является отсутствие возможности определения структурной надежности устройства (системы). Наиболее близким к изобретению является устройство для определения надежности объектов, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик состояний, переключатель, первый блак сравнения и счетчик совпадений, причем счетчика состояний соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом счетчика совпадений, выходы счетчика совпадений $шляются выходами устройства 2., Недостатком этого устройства являются его ограниченные функциональные возможности, а именно невозможность определения структурной надежности объектов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения структурной надежности. Поставленная цель дск;тигается тем, что в устройство введен блок памяти, регистр адреса, элемент ИЛИ, второй блок сравнения,регистр и дешифратор,причем выход генератора тактовых импул1к;ов соединен с первым входом регистра, идресп, выход которого соединен со входом блока памяти и первым, входом второй блока сравнения, выход регистра соединен со вторым 370 входом второго блока сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента И/1И соединен со вторым входом регистра адреса и со счетным входом счетчика состояний, выход которого соединен со входом переключателя и управляющим входом дешифратора, выход дешифратора соединен с пер вым управляющим входом счетчика совпадений, выход переключателя соединен со вторым управляющим входом счетчика сов падений, выход блока памяти соединен со вторым входслл первого блока сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ. Блок-схема устройства для определения структурной надежности представлена на чертеже. В состав устройства входят следующие блоки: генератор тактовых импульсов 1, счетчик совпадений 2, регистр адреса 3, счетчик состояний 4, первый блок сравнения 5, второй блок сравнения 6, блок памяти 7, регистр 8, дешифратор 9, эле- мещ- ИЛИ 1О, переключатель 11. Принцип работы устройства состоит в полном переборе состояний модели надежности объекта и подсчета состояний, обеспечивающих функционирование объекта. При этом под моделью надежности понимается такая аналитически или иным образом представляемая система, которая отображает объект исследования с учетом особенностей формирования и реализации надежности и способна замещать его так, что ее исследование дает полную информацию о надежности объекта. Модели стро ятся в предположении, что,исходя из требований обеспечения необходимого качества функционирования системы,могут быть чет-40

ко определены понятия отказа для всех ее элементов. Модель отображает влияние отказов отдельных элементов на надежность системы.

Элемент - объект, представлякадий собой простейшую часть системы, отдельные части которой не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения. Деление системы на элементы зависит от характера рассмотрения, от 50 требуемой точности исследования и других причин. Понятие элемента в теории надежности не совпадает с понятием конструктивного элемента (интегральной схемы, резистора и т.д.). Очевидно,при подготовке моделей для расчета надежности на усггройстве в элемент надежности целесообразно объединять

мадия сравнивается первым блоком сравнения 5 с кодом, поступающим со счетчика состояний 4. Если коды не совпадают то по следующему сигналу с генератора тактовых импульсов 1 производится увеличение адреса регистра адреса 3 на единицу и обеспечивается выдача с блока памяти 7 следующего слова. Когда коды 55 9 совокупность конструктивных элементов, надежность которой {совокупности элементов ) определяется как последонузтельное, параллельно-последовательное, параллельное или иное исследуемое соединение элементов. Устройство работает следующим образом. Перед включением устройства произво- дится занесение модели исследуемого объекта в блок памяти 7. Каждое слово в блоке памяти соответствует пути в модели надежности, причем если путь проходит через 1 -ый элемент модели, то в 1-ый разряд слова заносится , в про- тивном случае заносится О. В регистр 8 заносится код, соответствующий числу путей в модели надежности. Переключатель 11 ставится в положе- ние, соответствукадее количеству элементов в модели, а именно, если в модели имеется И элементов, то переключатель подключается к выходу (И+1)-го разряда счетчика состояний 4. После задания мо- дели надежности исследуемого объекта начинается перебор состояний модели, целью которого является подсчет количества работоспособных состояний модели при k работа1сщих элементах (k 1, 2, ..., И , где И - число элементов модели ). При переборе исправному (работающему) элементу модели соответствует на соответствующем выходе счетчика состояния 4, а отказавшему - О . При переборе импульсы с генератора тактовых импульсов 1 поступают на счетный вход регистра адреса 3. По коду, образуемому в регистре адреса 3, осуществляется выдача соответствующей строки (слова) блока памяти 7. Считанная инфорсовпадут, то сигналом с выхода перво.го блока сравнения 5 осуществляется увеличение кода, хранимого в счетчике совпадений 2. Дешифратор 9 производит сопоставление позиционного ко да, со держащего If единиц, на входе дешифратора унитарному коду на выходе дешифратора, содержащего единицу на k -ом выходе, связанному с управляющим входом разрешения записи в счетчик совпадений 2, накапливающего ко- личестБО работоспособных состояний, соде жащих К работоспособных элементов. По сигналу с выхода первого блока сравнения 5 осуществляется увеличение кода, вы даваемого с выхода счетчика состояний 4 на единицу. В 1эезультате чего осуществляется проверка работоспособности следу ющего состояния модели. Если при выдаче всех путей исследуемой модели с блока памяти 7, код ни одного из путей не совпадает с кодом на выходе счетчика состояний 4, то по сигналу с выхода второго блока сравнения 6, появляющемуся при образовании в регистре адреса 3 ко да, совпадающего с кодом в регистре 8 (который соответствует числу путей в модели), производится увеличение код а, вы даваемо го с выхода счетчика состояний 4 на единицу. При этом прежнее состояние,выдаваемое с выхода счетчика состояний 4,считается неработоспособным, т.е. не происходит увеличения содержимого счетчика совпадений 2. Процесс перебора продолжается до перебора всех 2 П состояний, после чего по сигналу с (1+ 1 )-го разряда счетчика состояний 4 осуществляется выдача содер жимого счетчика совпадений 2. Содержимое счетчика совпадений 2 соответствует количеству работоспособных состояний модели при k исправньгх элементах NK . По полученным в результате перебора М) определяется структурная на дежность исследуемого объекта ; Vи-К Р I (-(-Р , к рде Р - вероятность безотказной работы элемента модели надежности исследуемого объекта. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого изобретения заклю чается в анализе с его помощью структур ной надежности объектов, что дает возможность исследования сложных моделей надежности объектов, расче которых на ЭГЗМ требует зночительнъгх затрат дорогостоящего мащинного времени. Формула изобретения Устройство для определения надежности объектов, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик состояний, переключатель, первый блок сравнения и счетчик совпадений, причем выход счетчика состояний соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом счетчика совпадений, выходы счетчика совпадений являются выхо«дами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет определения структурной надежности, в устройство введен блок памяти, регистр адреса, элемент ИЛИ, второй блок сравнения, регистр и дешифратор, причем илход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом регистра адреса, выход которого соединен со входом блока памяти и первым входом второго блока сравнения, выход регистра соедине н со вторым входом второго блока сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом регистра адреса и со счетнъгм входом счетчика состояний, млход которого соединен со входом переключателя и управляющим входом дешифратора, выход дешифратора соединен с первым управляющим счетчика совпадений, выход переключателя соединен со вторым управляющим входом счетчика совпадений, млход блока памяти соединен со вторым входом первого блока сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство CCQ N) 304586, кл. О06 F 15/4в, 1970. 2.Авторское свидетел зство СССР N5 389510, кл. Q 06 F 15/46, 1971 (прототип).

8btfo9