DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.4.11

ОЦІНЮВАННЯ БЕЗВІДМОВНОСТІ РЕЗЕРВОВАНИХ СТРУКТУР «2-з-3» і «1-з-2» З УРАХУВАННЯМ ЗАСОБІВ ОБРОБЛЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ ТА КОМУНІКАЦІЙ

Eugene Ruchkov, Vyacheslav Kharchenko, Andriy Kovalenko, Ievgen Babeshko, Anton Poroshenko

Анотація


Предметом досліджень статті є резервовані структури складних систем (РСС), зокрема, керуючих систем безпеки АЕС, енергомереж, аерокосмічних систем, інших комплексів критичного застосування (ККЗ). Метою є розроблення і дослідження моделей надійності (безвідмовності) таких РСС з урахуванням засобів оброблення інформації та комунікацій ККЗ. Завдання: 1) сформувати множину РСС, які базуються на мажоритарному резервуванні за принципом «2-з-3» і дублюванні за принципом «1-з-2» засобів оброблення інформації та комунікацій при послідовно-паралельних і місткових з’єднаннях елементів; 2) розробити структурні схеми надійності (ССН), математичні (аналітичні) моделі безвідмовності РСС з каскадним резервуванням «2-з-3» і «1-з-2»; 3) дослідити ці моделі і визначити залежності ймовірностей безвідмовної роботи різних РСС від часу, інтенсивностей відмов засобів оброблення інформації та комунікацій, мажоритарних елементів, елементів «1-з-2»; 4) сформулювати рекомендації щодо вибору типів РСС залежно від значень вхідних параметрів та вимог до систем. Для цього використовувались методи теорії множин, теорії ймовірностей,  комбінаторного аналізу. Отримано такі результати. Запропоновано множину РСС з різними варіантами резервування і з’єднання ярусів «2-з-3», розроблено і досліджено відповідні ССН і математичні моделі безвідмовності та сформульовано рекомендації щодо їх використання залежно від вхідних параметрів. Висновки. Наукова новизна отриманих моделей полягає в наступному: вони надають аналітичну оцінку для РСС з різними варіантами каскадів «2-з-3» і «1-з-2 з урахуванням засобів оброблення інформації та комунікацій ККЗ.


Ключові слова


резервування; оцінювання; структура; безвідмовність; оброблення інформації; логіка; комунікації

Повний текст:

PDF

Посилання


Polovko A.M. (1964), Fundamentals of the theory of reliability, Nauka, Moscow, 448 p.

Daniel P., Siewiorek and Robert S., Swarz (1998), Reliable Computer Systems: Design and Evaluation, Peters Ltd, 932 p.

Martin L., Shooman (2002), Reliability of Computer Systems and Networks: Fault Tolerance, Analysis, and Design, John Wiley & Sons, Inc., 546 p.

Osmo, Siirto, Jukka, Vepsäläinen, Aki, Hämäläinen and Mika, Loukkalahti (2017), “Improving reliability by focusing on the quality and condition of medium voltage cables and cable accessories”, 24th International Conference on Electricity Distribution (CIRED), Glasgow, 12-15 June 2017, pp. 229-232.

Bruce, Broussard (2007), Specifying Cable System Reliability, Pure Power, June 2007, pp. 26-30.

Kharchenko, V.S., Lysenko, I.V., Sklyar, V.V. and Herasimenko O.D. (2005), “Safety and Reliability Assessment and Choice of the Redundant Structures of Control Safety Systems”, Proceedings of IEEE East-West Design & Test Workshop (EWDTW’05), Kharkiv National University of Radio Electronics, Kharkiv, pp. 212-218.

Babeshko, E., Kharchenko, V., Leontiiev, K., Ruchkov, E. and Sklyar V. (2018), “Reliability Assessment of Safety Critical System Considering Different Communication Architectures”, Proceedings of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, Kyiv, Ukraine, pp. 18-21.

Babeshko, E., Illiashenko, O., Kharchenko, V. and Ruchkov, E. (2020), “NPP Instrumentation and Control systems safety and reliability assessment considering different communication architectures”, Nuclear and Radiation Safety, 2 (86), pp.38-43.

(2017), Threats to Undersea Cable Communications, available at: https://www.dni.gov/files/PE/Documents/1---2017-AEP-Threats-to-Undersea-Cable-Communications.pdf




Copyright (c) 2021 Eugene Ruchkov, Vyacheslav Kharchenko, Andriy Kovalenko, Ievgen Babeshko, Anton Poroshenko