Резервирование

Резервирование –  один из наиболее эффективных методов  повышения надежности объектов.

Резервирование – применение дополнительных средств и (или) возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов. Существуют разнообразные методы резервирования.

По виду резервирования методы подразделяются:

1) Структурное резервирование (аппаратурное) – предусматривает применение резервных элементов структуры объекта,  то есть в минимально необходимый вариант объекта вводятся дополнительные элементы.

Основной элемент – элемент структуры объекта, необходимый для выполнения объектом требуемых функций при отсутствии отказов его элементов.

Резервный элемент – элемент объекта, предназначенный для выполнения функций основного элемента, в случае отказа последнего. Резервируемый элемент – основной элемент, на случай отказа которого, в объекте предусмотрен резервный элемент.

2) Временное резервирование - предполагается, что на выполнение объектом необходимой работы отводится время, заведомо больше минимально необходимого.

3) Информационное резервирование – резервирование с применением избыточности информации, то есть когда избыток информации позволяет компенсировать искажения передаваемой информации или устранять их.

4) Функциональное резервирование – резервирование, при котором данная функция может выполняться различными способами и техническими средствами.

5) Нагрузочное резервирование – резервирование с применением нагрузочных резервов. Заключается в обеспечении оптимальных запасов способности элементов выдерживать действующие на них нагрузки.

Перечисленные виды резервирования могут  быть применены либо к системе  в целом (общее резервирование), либо к отдельным элементам системы  или к их группе (раздельное резервирование). Сочетание различных видов резервирования в одном и том же объекте называется смешанным.

По способу включения  резервных элементов различают:

1) Постоянное резервирование  – это резервирование без перестройки структуры объекта при возникновении отказа его элемента. Для него характерно отсутствие перерыва в работе, отсутствие необходимости специальных устройств, параллельное соединение элементов без переключающих устройств.

2) Динамическое резервирование – резервирование с перестройкой структуры объекта при возникновении отказа его элемента. Оно подразделяется на:

2.1) Резервирование  замещением – когда функции основного элемента передаются резервному элементу только после отказа основного. Включение резерва замещением обладает преимуществами – не нарушает режима работы, сохраняет надежность резервных элементов (т.к. они находятся в нерабочем состоянии), позволяет использовать один резервный элемент на несколько основных. Недостаток – необходимость наличия переключающих устройств, применяется при общем резервировании.

2.2) Скользящее  резервирование – резервирование замещением при котором группа основных элементов объекта резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе.

2.3) Широко применяется мажоритарное резервирование – этот способ основан на применении дополнительного логического элемента, который позволяет вести сравнение сигналов, поступающих от элементов, выполняющих одну и ту же функцию. Если результаты совпадают, то они передаются на выход устройства.

Степень избыточности характеризуется  кратностью резервирования. Кратность резерва – отношение числа резервных элементов объекта к числу резервируемых или основных элементов.

По кратности резервирования:

1) Резервирование  с целой кратностью – когда один основной элемент резервируется одним или более резервными.

2) Резервирование с дробной кратностью – когда два и более однотипных элементов резервируются одним и более резервными элементами.

Дублирование – резервирование кратность которого равна 1.

В зависимости от режима работы резерва различают:

1) Нагруженный  резерв – резерв, который содержит один или несколько резервных элементов, находящихся в режиме основного элемента. 2)  Облегченный резерв – резерв, который содержит один или несколько резервных элементов, находящихся в менее нагруженном режиме, чем основной.

3) Ненагруженный резерв – резерв, который содержит один или несколько резервных элементов, находящихся в ненагруженном режиме доя начала выполнения ими функций основного элемента.

По восстанавливаемости  резерва:

Резервирование, при котором  работоспособность любого одного или нескольких элементов в случае возникновения отказов подлежит восстановлению при эксплуатации, называется

1) резервированием с восстановлением, в противном случае

2) без восстановления.