15.13.Общая схема потери системой управления рыболовством работоспособности

15.13.1. Рассмотренные модели отказов описывают потерю системой управления рыболовством работоспособности с учетом скорости протекания в системе процессов. Фактически, в таких системах в разное время, например, разные годы, процессы могут протекать с различной скоростью. Кроме того, систему часто характеризуют несколькими выходными параметрами, и область ее работоспособности в общем случае описывают в -мерном фазовом пространстве. При этом регулированием системы, например, регулированием интенсивности и селективности рыболовства, ее показатели в некоторые периоды года могут частично или полностью восстанавливаться.

15.13.2. Известны схемы и модели потери системой работоспособности, которые учитывают возможность протекания процессов с разной скоростью в разные периоды времени ее непрерывной работы .

В основном применяют следующие схемы потери системой работоспособности:

• при заданной длительности непрерывной работы;

• при расчете вероятности безотказной работы системы по заданному выходному параметру;

• при использовании схемы потери системой работоспособности, работающей до первого отказа.

15.13.3. В первом случае считают, что все периоды времени непрерывной работы системы , в течение которой систему управления рыболовством не регулируют, заранее установлены и одинаковы. Регулируют через равные заранее запланированные промежутки времени, например, через год.

Если выходные параметры системы независимы, то область работоспособности по каждому параметру и ход процессаизображают в координатных осях.Считают, что значение или ограничивает область работоспособности системы по данному параметру. При этом вывод о потере работоспособности по всем параметрам оценивают методами определения вероятности безотказной работы систем.

В процессе расчетов учитывают рассеяние параметров системы и рассеяние процессов системе малой, средней и большой продолжительности.

С учетом рассеяния параметров системы определяют запас надежности системы по истечении времени первого периода времени. Он равен, например, отношению максимально допустимого значения параметрак его экстремальному значению для данных условий эксплуатации системы в этот период.

При наличии запаса надежности работоспособность системы высока и опасность представляют лишь внезапные отказы.

После первого периода времени систему управления и условия ее работы, по - возможности, регулируют, и система вступает во второй период времени . С течением времени область состояния системы изменяется и в неблагоприятном случае возрастает вероятность выхода параметра за пределы допуска. Средний срок службысистемы по данному параметру определяют из условия, что математическое ожидание параметра становится равнымили. Срок службы может быть равен одному или нескольким периодам. На рис.15.8 с учетом рассеяния параметров системы фактический срок службы равен четырем. Он может быть как больше, так и меньше назначенного срока службы (если срок службы регламентируют).

Рис. 15.8. Схема потери системой работоспособности при заданной длительности непрерывной работы

15.13.4. При расчете вероятности работы системы по данному выходному параметру используют тот же подход, что и для модели постепенных отказов. Но одновременное действие процессов, протекающих с различной скоростью, усложняет общую картину потери системой работоспособности. Задачу решают в два этапа.

На первом этапе оценивают область рассеяния параметров системы (область состояний) в конце заданного периода эксплуатации системы без регулирования параметров системы. В общем случае учитывают среднеквадратичные отклонения параметров из-за начальных погрешностей оценки, особенностей работы и смещения средней оценки состояния системы. Кроме того, естественно, необходимо знать скорость изменения параметров системы.

Так рассеивание выходных параметров (области состояния) к концу периода непрерывной эксплуатации системы можно охарактеризовать координатой центра рассеивания, выраженной через координату центра рассеянияв начале работы системы и смещение координатыза время:

. (15.27)

Соответственно, среднеквадратичное отклонение в момент времени :

. (15.28)

На рис. 15.9 со схемой для расчета вероятности безотказной работы системы скорость изменения параметра системы со средним значениемносит линейный характер.

Рис. 15.9. Схема потери системой работоспособности по заданному выходному параметру .

Второй этап расчета сводится к оценке вероятности безотказной работы в момент временис заданным значением выходного параметра. Для этого используют модели формирования постепенного отказа с учетом рассеяния начальных параметров системы (см. п. 15.9).

В соответствии со схемой на рис.15.9 запас надежности системы постепенно снижается и можно установить время, соответствующее среднему сроку службы системы без ее восстановления.

15.13.5. Во многих случаях не предусмотрен регламентированный период эксплуатации системы управления рыболовством. В этом случае систему эксплуатируют до отказа или до периода времени , пока обеспечивается заданная вероятность безотказной работы системы. После этого систему регулируют, например, изменением интенсивности вылова или ОДУ.

Время непрерывной работы является случайной величиной и характеризуется некоторым законом распределения. При действии различных процессов длительность среднего значения периода или соответствующее значение вероятности безотказной работы снижается. Предельное состояние системы наступит, когда достигнет минимально допустимого по условиям эксплуатации значения .Это значение определяет ресурс системы по данному параметру.

15.13.6. При эксплуатации системы до возникновения отказа периоды и, соответственно, время для восстановления системы неодинаковы.

Для исключения нежелательных последствий отказов иногда целесообразно назначать условное предельное допустимое значение параметра меньшеили больше(рис.15.10).

Рис. 15.10. Схема потери системой работоспособности при работе до первого отказа

Длительность периода в среднем определяется временем достижения математическим ожиданиемзначения , а длительность конкретного периода зависит от достижения данной реализацией предельного значения параметра. В неблагоприятных условиях среднее значение периодауменьшается.

В приведенном примере срок службы ограничен пятью периодами .Однако практически возможно продление срока службы до (рис 15.10).

15.13.7. Недостаток эксплуатации систем управления рыболовством с работой до отказа заключается в трудности планирования восстановления системы. Это связано с колебаниями времени восстановления и необходимости постоянного наблюдения за состоянием системы, с большей вероятности возникновения отказа, если в течение времени использован весь запас надежности системы.

15.13.8. Рассмотренные схемы потери системой работоспособности, в общем, определяют два случая эксплуатации систем управления рыболовством - когда система работает в течение назначенного периода времени и когда система работает до отказа. Очевидно, первый случай эксплуатации систем управления рыболовством во многих случаях предпочтительнее, в т.ч. и потому, что не требует тщательного и постоянного наблюдения за состоянием системы и условиями ее эксплуатации.