16. Резервирование каналов пд

Полученные надежностные характеристики не удовлетворяют требованиям задания Р (t = 12 ч) = 0.97, поэтому применяем меры по повышению надежности. При малых критериях отказа, как правило, применяют постоянное резервирование.

Рассмотрим случай постоянного резервирования параллельным подключением второго канала ПД, образованного в том же комплекте аппаратуры К-300.

Коррелированными отказами для тракта ПД, состоящего из 2-х каналов ПД, будут линейные и станционные отказы, а также отказы группового устройства, обеспечивающего передачу информации по двум параллельным каналам.

Рис 16.1 Схема тракта для расчета надежности

Задано среднее время наработки на отказ группового устройства:

Т_гу = 1500 ч, а _гу = 1.5 ч.

Тогда

= 0.00067 1/ч;

К_{Г гу}= = 0.999001.

Определим параметры каждой ветви на параллельной части схемы:

₁= 2 _узо + 2 _упс + _кр= 0.079928 1/ч;

₂ = ₁

К_Г1 = К²_{Г узо} · К²_{Г упс} · К_{Г кр} = 0.99683;

К_Г2 = К_Г1.

Среднее время восстановления:

Интенсивность восстановления:

1/ч;

.

Определим параметры параллельной части схемы в целом:

К_Гпар = 1 - (1-К_Г1)(1-К_Г2) = 0.9999899;

_пар= ₁+ ₂ = 50,268 1/ч;

_пар= = 0,0199 ч;

= 0.00051 1/ч.

Определим параметры всей схемы (тракта передачи данных):

_тпд = 2 _гу + _ло + _ст + _пар = 0.045325 1/ч;

Т_тпд = = 22,063 ч;

К_Гтпд = К²_{Г гу} · К_{Г ло} · К_{Г ст} · К_{Г пар} = 0.98454;

= 0.347 ч;

= 0,581.

Полученные надежностные характеристики не удовлетворяют требованиям задания поэтому организуем ТПД с помощью двух каналов ПД, организованных в одной кабельной магистрали, но в разных комплектах аппаратуры.

Рис 16.2 Схема тракта для расчета надежности

При этом варианте построения ТПД коррелированны линейные отказы и отказы ГУ. Стационарные, кратковременные отказы, отказы УЗО и УПС независимы.

Расчет надежности производится аналогично предыдущему варианту.

Определим параметры каждой ветви на параллельной части схемы:

₁= 2 _узо + 2 _упс + _кр + _ст = 0.122518 1/ч;

₂ = ₁

К_Г1 = К²_{Г узо} · К²_{Г упс} · К_{Г кр} · К_{Г ст} = 0.98555;

К_Г2 = К_Г1.

Среднее время восстановления:

Интенсивность восстановления:

1/ч;

.

Определим параметры параллельной части схемы в целом:

К_Гпар = 1 - (1-К_Г1)(1-К_Г2) = 0.999791;

_пар= ₁+ ₂ = 16,708 1/ч;

_пар= = 0,0599 ч;

= 0.00349 1/ч.

Определим параметры всей схемы (тракта передачи данных):

_тпд = 2 _гу + _ло + _пар = 0.005715 1/ч;

Т_тпд = = 174,978 ч;

К_Гтпд = К²_{Г гу} · К_{Г ло} · К_{Г пар} = 0.9956;

= 0.773 ч;

= 0,933.

Так как полученные характеристики не удовлетворяют требованиям задания, нужно рассчитать характеристики варианта, при котором ТПД организован по двум каналам ПД, организованном в двух разнесенных кабельных магистралях. Здесь все виды отказов (за исключением ГУ) будут независимыми.

Рис 16.3 Схема тракта для расчета надежности

Расчет надежности производится аналогично предыдущему варианту.

Определим параметры каждой ветви на параллельной части схемы:

₁= 2 _узо + 2 _упс + _кр + _ст + _ло = 0.123403 1/ч;

₂ = ₁

К_Г1 = К²_{Г узо} · К²_{Г упс} · К_{Г кр} · К_{Г ст} · К_{Г ло} = 0.98339;

К_Г2 = К_Г1.

Среднее время восстановления:

Интенсивность восстановления:

1/ч;

.

Определим параметры параллельной части схемы в целом:

К_Гпар = 1 - (1-К_Г1)(1-К_Г2) = 0.999724;

_пар= ₁+ ₂ = 14,614 1/ч;

_пар= = 0,068 ч;

= 0.00406 1/ч.

Определим параметры всей схемы (тракта передачи данных):

_тпд = 2 _гу + _пар = 0.0054 1/ч;

Т_тпд = = 185,185 ч;

К_Гтпд = К²_{Г гу} · К_{Г пар} = 0.9977;

= 0.212 ч;

= 0,937.

Полученные надежностные характеристики не удовлетворяют требованиям задания. Необходимо применить метод тройного резервирования параллельным подключением канала ПД.

Рис 16.4 Схема тракта для расчета надежности

Расчет надежности производится аналогично предыдущему варианту.

Определим параметры каждой ветви на параллельной части схемы:

₁= 2 _узо + 2 _упс + _кр= 0.079928 1/ч;

₃ = ₂ = ₁

К_Г1 = К²_{Г узо} · К²_{Г упс} · К_{Г кр} = 0.99683;

К_Г3 = К_Г2 = К_Г1.

Среднее время восстановления:

Интенсивность восстановления:

1/ч;

.

Определим параметры параллельной части схемы в целом:

К_Гпар = 1 - (1-К_Г1)(1-К_Г2)(1-К_Г3) = 0.999999968;

_пар= ₁+ ₂ + ₃ = 75,402 1/ч;

_пар= = 0,013 ч;

= 0.0000025 1/ч.

Определим параметры всей схемы (тракта передачи данных):

_тпд = 2 _гу + _ло + _ст + _пар = 0.04482 1/ч;

Т_тпд = = 22,313 ч;

К_Гтпд = К²_{Г гу} · К_{Г ло} · К_{Г ст} · К_{Г пар} = 0.984545;

= 0.35 ч;

= 0,584.

Полученные надежностные характеристики не удовлетворяют требованиям задания, поэтому организуем ТПД с помощью двух каналов ПД, организованных в одной кабельной магистрали, но в разных комплектах аппаратуры.

Рис 16.5 Схема тракта для расчета надежности

При этом варианте построения ТПД коррелированны линейные отказы и отказы ГУ. Стационарные, кратковременные отказы, отказы УЗО и УПС независимы.

Расчет надежности производится аналогично предыдущему варианту.

Определим параметры каждой ветви на параллельной части схемы:

₁= 2 _узо + 2 _упс + _кр + _ст = 0.122518 1/ч;

₃ = ₂ = ₁

К_Г1 = К²_{Г узо} · К²_{Г упс} · К_{Г кр} · К_{Г ст} = 0.98555;

К_Г3 = К_Г2 = К_Г1.

Среднее время восстановления:

Интенсивность восстановления:

1/ч;

.

Определим параметры параллельной части схемы в целом:

К_Гпар = 1 - (1-К_Г1)(1-К_Г2)(1-К_Г3) = 0.99999698;

_пар= ₁+ ₂ + ₃ = 25,068 1/ч;

_пар= = 0,0399 ч;

= 0.000076 1/ч.

Определим параметры всей схемы (тракта передачи данных):

_тпд = 2 _гу + _ло + _пар = 0.0023 1/ч;

Т_тпд = = 434,666 ч;

К_Гтпд = К²_{Г гу} · К_{Г ло} · К_{Г пар} = 0.9958;

= 1,828 ч;

= 0,973.

Полученные надежностные характеристики удовлетворяют требованиям задания.

ВЫВОД

В работе был спроектирован среднескоростной тракт передачи данных между двумя источниками и получателями информации, отстоящими друг от друга на 5000 км.

Для повышения верности передачи использовалась система с решающей обратной связью, непрерывной передачей и блокировкой приемника. Тип кода, используемого для обеспечения требуемой верности передачи информации - циклический. Система с РОС работает в режиме обнаружения ошибок с переспросом неправильно принятой информации.

В результате проделанной работы мы получили следующие данные для спроектированного тракта передачи данных: объем передаваемой информации по тракту составляет W = 641 Кбит; при заданном темпе передаче Т_пер = 600 с.

Данная магистраль имеет следующие надежностные показатели:

Наработка на отказ Т_тпд = 434,7 ч;

Среднее время восстановления = 1,8 ч;

Коэффициент готовности К_Г = 0,996;

Вероятность безотказной работы Р (t = 12 ч) = 0,973.

Надежностные характеристики спроектированного тракта передачи данных превышают заданные.