Файл: Суторихин, Н. Б. Оценка надежности элементов коммутируемых телефонных сетей.pdf

бор и переключение стволов. Таким образом, ствол слу­ жебной связи не участвует в процессе резервирования. Поэтому в ф-ле (4.49) для расчета должна быть учтена аппаратура автовыбора и формула для расчета надеж­ ности примет вид

При постанционном резервировании может резерви­ роваться как в целом комплект радиооборудования (ап­ паратура Р-60/420), так и отдельные его элементы (на­ пример, приемник, передатчик, гетеродин в аппаратуре «Восход»), Коэффициент готовности ствола в пределах станции в этом случае рассчитывается согласно логиче­ ской схеме расчета надежности элементарными приема­ ми. Поскольку секции на радиорелейной магистрали соединяются последовательно, то коэффициент простоя ■фиксированного ствола магистрали можно определить как

Пример 4.1 ■Рассчитать коэффициент простоя участка кабельной линии (рис.

4.6), по которой работает одна система К-60, содержащего 16 НУП (по 8 НУП в обе стороны от ОУП). Среднее расстояние между ВУП 4=20 км, среднее ?ремя восстановления НУ|П и подготовии ж выезду РВБ 7’в+7'пойг=4 ч, параметр потока отказов оборудования со = =0,6-il0-4 1/ч, средняя скорость проезда о=20 км/ч. Определяем ■время проезда между двумя НУП: Tnp=//y=20/20=il ч.

!По ф-ле (4.45) определяем интенсивности 'восстановления каж­ дого НУП в зависимости от его HOiMapa. Результаты расчета запи­ саны ниже:

Подставляем .значения со и ри, полученные в результате расчета

pi;, в ф-лу (4,39). При. этом имеем в виду следующее:

2п

—П Цг=((0,2-:ОЛ67-0)Ш-ОЛа5-ОЛ11-0,ЬО,ОШ-ад83)2, посколь- i=i

ку НУП, располагающиеся ,на равных расстояниях ,по обе стороны от ОУП, имеют одинаковые интенсивности восстановления;

— каждое из произведений (Яри)/ может быть получено пере­ множением соответствующего числа сомножителей из ряда: 0,2; 0,2;

93

ОД67; 0,167; 0,143; 0,143; 0Д25; ОД25; 0,111; 0ДФ1; 0,1; 0,1; 0,091; 0,091;

Пример 4.2 Рассчитать коэффициент простоя фиксированного телефонного

ствола секции РРЛ, на которой осуществляется иоучастковое резер­ вирование 2+1. Коэффициенты простоя Кп1=2,52"10_3; Кпг=3,27Х

Х10-3; Кпз=1,0-10-6.

Для расчета коэффициента простоя воспользуемся ф-лой (4.53). Подставляя в эту формулу л=-2, /грез—11 я пренебрегая членами, со­ держащими произведения свыше двух коэффициентов простоя, как величинами сравнительно малыми, получим

/Спф * К т K niK m + ^п2 ** 0,00254.

§ 4.4. Расчет вероятности безотказной работы

При расчете вероятности безотказной работы устрой­ ства (системы) обычно полагают, что время безотказ­ ней работы подчиняется экспоненциальному закону рас­ пределения. В этом случае вероятность безотказной ра­ боты ремонтируемого нерезервированного устройства может быть рассчитана по ф-ле (1.5) Р (т) = е~“г, где

т —промежуток времени, в течение которого определя­ ется вероятность безотказной работы; ю.—'Параметр по­ тока отказов устройства. При достаточно малых ит приближенная оценка .Р(т) может быть выражена как

При резервном соединении, когда признаком отказа является отказ нескольких устройств, методика расчета вероятности безотказной работы устройства будет зави­ сеть от того, ремонтируются или не ремонтируются

94

устройства в тот промежуток времени, когда определя­ ется вероятность безотказной работы.

Рассмотрим случай резервного 'Соединения V—\+ v v 'устройств (систем), показанных на рис. 4.2. Все устрой­ ства работают в одинаковом режиме (нагруженный ре­ зерв). Параметр потока отказов каждого устройства — и, интенсивность восстановления — р. Если на протя­ жении определенного промежутка времени т такие уст­ ройства не ремонтируются (согласно классификации, приведенной в § 1.3, такие устройства называются не­ обслуживаемыми или частично обслуживаемыми), то вероятность безотказной работы за данный промежуток времени может быть определена так же, как для пере­ монтируемых устройств, т. е.

Если же на протяжении времени т устройства ремон­ тируются (согласно § 1.3 — это обслуживаемые устрой­ ства), то вероятность безотказной работы может быть

где Т\ — средняя наработка до первого отказа. При этом под вероятностью безотказной работы подразуме­ вается вероятность того, что за заданный промежуток времени не возникнет событие, когда все V устройств будут неработоспособны. Отказ — это событие, заклю­ чающееся в том, что все V устройств неработоспособны.

Средняя наработка до первого отказа в данном слу­

95

5 Г Л А В А

Экспериментальное определение параметров надежности элементов коммутируемой сети

§5.1. Общие соображения

Методы расчета параметров 'надежности устройств (си­ стем), изложенные в гл. 4, дают только приближенную оценку ожидаемого уровня надежности.

Более достоверная оценка надежности устройств мо­ жет быть получена в результате экспериментального оп­ ределения параметров надежности устройств в соответ­ ствующих режимах -и условиях их работы. Подобная оценка параметров надежности может быть произведе­ на в условиях лабораторных, заводских или полигонных испытаний устройств на надежность, а также наблюде­ ниями и регистрацией отказов и восстановлений уст­ ройств в процессе опытной и нормальной эксплуатации.

Однако такие испытания, а также наблюдения в про­ цессе эксплуатации обычно бывают выборочными, т. е. испытанию иля наблюдению подвергаются не все образ­ цы партии, а только часть их, отобранная в случайном порядке (выборкой). Эти обстоятельства, а также свя­ занная с ними ограниченность статистических данных эксперимента приводят к невозможности и здесь полу­ чить точное и достоверное значение определяемого па­ раметра. В этом случае можно лишь только указать с определенной достоверностью (доверительной вероятно­ стью) границы (интервал) возможных значений пара­ метра (достоверные границы, доверительный интервал).

Поясним это на примере. Предположим, необходимо определить среднюю наработку устройства до первого отказа по результатам испытаний некоторого числа слу­ чайно отобранных из партии устройств. Обозначим че­ рез у требуемую доверительную вероятность. Очевидно, можно найти некоторое число е, характеризующее точ-

ность оценки параметра, при котором вероятность рас­ хождения 'между среднестатистическим значением нара­ ботки до первого отказа (Г*i) и его математическим ожиданием (Ti) не 'превысит (но абсолютной величине) этого числа. В этом случае вероятность расхождения равна доверительной вероятности, т. е. Р{|Г*1—7 i |^ =Се}=у. Это -означает, что истинное значение параметра

Рис. 5.1

Как указывалось в § 1.1, отказы элементов сети це­ лесообразно классифицировать по последствиям, к ко­ торым они приводят. Поэтому при экспериментальном определении параметров надежности оборудования, яв­ ляющегося элементами сети, следует это оборудование классифицировать по последствиям, к 'которым приводит его отказ. Так, например, ори определении параметров надежности оборудования каналов следует определять отдельно параметры надежности оборудования, отказ которого -приводит к'блокировке одного канала (ИО), двенадцатиканальной группы (ПГО), шестидесятика­ нальной группы (ВГО), трехсотканальной группы (ТГО) и т. п., оборудования линейного тракта, при этом отдель­ но для усилительного оборудования НУП, кабеля и т. д.

Наиболее реальным способом экспериментального определения параметров устройств (систем), представ­ ляющих собой элементы сети, является сбор статисти­ ческих данных об отказах и восстановлениях в процессе нормальной эксплуатации. Регистрация отказов и вос­ становлений может производиться по определенной фор­ ме в журналах или карточках. Однако регистрируемые таким образом данные не всегда будут объективными вследствие стремления обслуживающего персонала в некоторых случаях либо -скрыть повреждение, либо за­ низить -время простоя оборудования, а иногда и вслед­ ствие халатного отношения к заполнению форм. Поэтому для большей объективности регистрируемых данных це­ лесообразно автоматизировать систему регистрации отказов. Тогда данные об отказах и восстановлениях будут регистрироваться в памяти регистрирующего уст-

98