АРИПОВ М.Н , ДЖУРАЕВ Р.Х., ДЖАББАРОВ Ш.Ю.

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие

УДК 621.391

  Авторы: АРИПОВ М.Н , Р.Х. Джураев, Ш.Ю. Джаббаров

 В учебном пособии приводятся основы контроля и технической диагностики цифровых систем, анализ и классификация методов и средств контроля и диагностики. Проведен анализ цифровых систем как объекта диагностики, моделей неисправностей цифровых устройств. Произведена оценка эффективности встроенного контроля цифровых систем. Рассмотрены вопросы технической реализации процедур контроля и диагностики цифровых устройств на основе сигнатурного анализа.

Учебное пособие предназначено для бакалавров и магистров, изучающих вопросы технического обслуживания и ремонта цифровых систем, а также для специалистов по технической диагностике цифровых устройств.

Оглавление

 

	ВВЕДЕНИЕ	3
1.	ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ	5
1.1.	Жизненный цикл цифровой системы	5
1.2.	Основные задачи теории технической эксплуатации цифровых систем	7
1.3.	Общие принципы построения системы технической эксплуатации	9
2.	ОСНОВЫ КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ	14
2.1.	Основные понятия и определения	14
2.2.	Задачи и классификация систем технической диагностики	16
2.3	Показатели диагностирования и контролепригодности	19
3.	ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ И ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ НАДЕЖНОСТИ	24
3.1.	Цифровые системы, основные критерии надежности	24
3.2.	Пути повышения надежности цифровых систем	27
3.3	Анализ стратегии диагностики и восстановления работоспособности цифровых систем	31
4.	МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ	35
4.1.	Особенности современных цифровых систем как объекта контроля и диагностики	35
4.2.	Анализ моделей неисправности цифровых устройств	38
4.3.	Виды и методы контроля и диагностики	44
4.4.	Встроенный контроль цифровых систем	49
5.	ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ	56
5.1.	Логические зонды и токовые индикаторы	56
5.2.	Логические анализаторы	61
5.3.	Сигнатурный анализатор	64
5.4.	Методика измерения эталонных сигнатур и построения алгоритма поиска неисправностей с использованием сигнатурного анализатора	68
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Техническая диагностика цифровых систем  Учебное пособие по направлению образования «5522200 - Телекоммуникация»

Введение

 

В последнее десятилетие широкое распространение на сетях телекоммуникаций получают цифровые системы, к которым относятся:

- сетевые элементы (системы передачи SDН, цифровые автоматические телефонные станции (АТС), системы передачи данных, серверы доступа, маршрутизаторы, терминальное оборудование и др.);

- системы поддержки функционирования сети (управления сетью, контроль трафика и др.);

- системы поддержки бизнес-процессов и автоматизированные системы расчетов (биллинговые системы).

Ввод в техническую эксплуатацию цифровых систем ставит главной задачей обеспечение их качественного функционирования [1-5]. Для построения современных цифровых систем используется элементная база, основанная на применении больших интегральных схем (БИС), сверхбольших интегральных схем (СБИС) и микропроцессорных комплектов (МПК), которая позволяет существенно повысить эффективность систем – увеличить производительность и надежность, расширить функциональные возможности систем, уменьшить массу, габариты и потребляемую мощность. В то же время переход к широкому использованию БИС, СБИС и МПК в современных телекоммуникационных системах создал вместе с бесспорными преимуществами и ряд серьезных проблем в их эксплуатационном обслуживании, связанных в первую очередь с процессами контроля и диагностики. Это связано с тем, что сложность и количество находящихся в эксплуатации цифровых систем растет быстрее, чем число квалифицированного обслуживающего персонала. Так как любая цифровая система имеет конечную надежность, то при возникновении в ней отказов, возникает необходимость быстрого обнаружения, поиска и устранения неисправностей и восстановления заданных показателей надежности. Особенное значение имеет то обстоятельство, что традиционные методы технической диагностики требуют или наличия высококвалифицированного обслуживающего персонала или сложного диагностического обеспечения. Необходимо отметить, что с повышением общей надежности цифровых систем уменьшается количество отказов и вмешательство оператора для поиска и устранения неисправностей. С другой стороны, наряду с повышением надежности цифровых систем наблюдается тенденция к определенной потере обслуживающим персоналом навыков устранения неисправностей. Возникает известный парадокс, чем надежнее цифровая система, тем медленнее и менее точно отыскиваются неисправности, т.к. обслуживающий персонал с трудом накапливает опыт поиска и локализации неисправностей в цифровых системах повышенной сложности [1,5]. В целом до 70-80% времени восстановления отказавших систем составляет время технической диагностики, состоящее из времени поиска и локализации отказавших элементов. Однако как показывает эксплуатационная практика, сегодня инженеры не всегда готовы решать на требуемом уровне задачи технической эксплуатации цифровых систем. Поэтому возрастание сложности цифровых систем и важность обеспечения их качественного функционирования требует организации ее технической эксплуатации на научных основах. В этой связи инженеры, связанные с технической эксплуатацией цифровых систем, должны не только знать, как работают системы, но также знать, как они не работают, как проявляется состояние неработоспособности [1,22].

Решающим фактором, обеспечивающим высокую готовность цифровых систем, является наличие средств диагностики, позволяющих оперативно проводить поиск и локализацию неисправностей. Для этого необходимо, чтобы инженеры имели хорошую подготовку по предупреждению и распознаванию возникновения неработоспособных состояний и неисправностей, т.е. были знакомы с целями, задачами, принципами, методами и средствами технической диагностики. Умели грамотно их выбирать, применять и эффективно использовать в эксплуатационных условиях. Настоящее учебное пособие по курсу "Техническая диагностика цифровых систем" призвано привлечь должное внимание к проблемам и задачам технической диагностики при подготовке бакалавров и магистров по направлению телекоммуникаций.