Принцип джит-надежности
Рассматривается на конкретном примере способ повышения надежности
электрической сети путем резервирования энергией. Эквивалентность
энергетической и структурной избыточности для снижения вероятности
отказов открывает новые возможности для построения больших систем.
Повышение надежности функционирования технической системы всегда было и остается актуальной, но трудноразрешимой проблемой. Наиболее распространенным способом уменьшения отказов является введение структурной избыточности в систему. Для этого, например, дублируют наиболее ответственные элементы схемы. В большой системе такой путь повышения надежности не всегда приемлем вследствие дороговизны элементов или невозможности их размещения.
Предлагается принципиально путь повышения надежности системы, который заключается в том, что в нее вводится не структурная, а энергетическая избыточность. Назовем такой метод «джит–надежностью» (англ. «just in time» - точно в срок»).
Действие принципа джит-надежности можно показать на примере повышения надежности простейшей электрической релейной схемы (см. рисунок). На рисунке а изображена схема подключения лампочки к источнику питания через контакты реле. При низком напряжении (из-за окисления контактов, неплотного их прилегания) срабатывание реле иногда не приводит к зажиганию лампочки. С целью повысить надежность в эту схему можноввести дополнительное реле, подсоединив его параллельно имеющемуся (см. рисунок, б). Такого же эффекта можно достичь, если установить последовательно с контактами реле резистор (см. рисунок, в). При этом, естественно необходимо повысить напряжение источника питания.
Введением резерва в схему в обоих случаях достигается снижение отказов, но механизм повышения надежности при этом разный. В первом случае частота отказов каждого реле не меняется, но из-за параллельного их подключения вероятность отказов уменьшается. Во втором случае при отказе в работе реле по названным причинам на контактах мгновенно возрастает напряжение и из-за пробоя межконтактного пространства работа схемы восстанавливается.. Таким же путем можно повысить надежность релейной сети.
Эффективность джит-надежности была проверена на предмет безотказности работы двоично-десятичного перекодирующего устройства на электромеханических реле. Конечно, платой за обеспечение безотказности при использовании джит-надежности служит дополнительный расход электроэнергии.
Для очень больших сетей джит-надежность может оказаться наиболее приемлемой из-за быстроты действия и простоты реализации. Привлекает джит-надежность и теоретической новизной, поскольку отвечает синергетическим принципам самоорганизации систем. Интуитивно джит-надежность давно используется в электрических и пневматических схема.
Работа проведена в НИИ сланцев (г. Кохтла-Ярве).
Свидетельство о публикации №213072800754