ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

عیب یابی فنی سیستم های دیجیتال

آموزش

تاشکند 2006

محتوا

• معرفی
• 1. عملیات فنی سیستم ها و دستگاه های دیجیتال
• 3 . عنصرمشکلات سیستم های دیجیتال و مشکلات افزایش قابلیت اطمینان آنها
• 3.1 سیستم های دیجیتال، معیارهای اصلی برای قابلیت اطمینان آنها
• 3.3 تجزیه و تحلیل استراتژی های تشخیصی و ترمیم برای سیستم های دیجیتال
• 4. روش های نظارت و تشخیص سیستم های دیجیتال
• 4.1 ویژگی های سیستم های دیجیتال مدرن به عنوان یک موضوع کنترل و تشخیص
• 4.2 تجزیه و تحلیل الگوهای خطا دستگاه های دیجیتال
• 4.3 انواع و روش های نظارت و تشخیص
• 4.4 کنترل داخلی سیستم های دیجیتال
• 5. ابزار فنی نظارت و تشخیص دستگاه های دیجیتال
• 5.1 کاوشگرهای منطقی و نشانگرهای جریان
• 5.2 تحلیلگرهای منطقی
• 5.3 تجزیه و تحلیل امضا
• 5.4 روش برای اندازه گیری امضاهای مرجع و ساخت الگوریتم های عیب یابی با استفاده از تجزیه و تحلیل امضا
• نتیجه
• فهرست منابع استفاده شده
• کتاب درسی مبانی نظارت و تشخیص فنی سیستم های دیجیتال، تجزیه و تحلیل و طبقه بندی روش ها و ابزارهای نظارت و تشخیص را ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل سیستم های دیجیتال به عنوان یک هدف از عیب یابی و مدل های خطای دستگاه های دیجیتال انجام شد. اثربخشی کنترل داخلی سیستم های دیجیتال ارزیابی شده است. مسائل اجرای فنی روش های کنترل و تشخیص دستگاه های دیجیتال بر اساس تجزیه و تحلیل امضا در نظر گرفته شده است.
• این کتاب درسی برای کارشناسی و کارشناسی ارشد در نظر گرفته شده است که مسائل مربوط به تعمیر و نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال و همچنین برای متخصصان عیب یابی فنی دستگاه های دیجیتال را مطالعه می کنند.

معرفی

در دهه اخیر، سیستم های دیجیتال در شبکه های مخابراتی گسترده شده اند که عبارتند از:

عناصر شبکه (سیستم های انتقال SDH، مبادلات تلفن خودکار دیجیتال (PBX)، سیستم های انتقال داده، سرورهای دسترسی، روترها، تجهیزات پایانه و غیره).

سیستم های پشتیبانی عملیات شبکه (مدیریت شبکه، کنترل ترافیک و غیره)؛

سیستم‌های پشتیبانی فرآیند کسب‌وکار و سیستم‌های پرداخت خودکار (سیستم‌های صورت‌حساب).

وظیفه اصلی قرار دادن سیستم های دیجیتال در عملیات فنی، اطمینان از عملکرد با کیفیت بالا است. برای ساخت سیستم های دیجیتال مدرن، از یک پایه عنصر مبتنی بر استفاده از مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ (LSI)، مدارهای مجتمع بسیار بزرگ (VLSI) و مجموعه های ریزپردازنده (MPC) استفاده می شود که می تواند کارایی سیستم ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد - افزایش بهره وری و قابلیت اطمینان، گسترش عملکرد سیستم ها، کاهش وزن، ابعاد و مصرف برق. در عین حال، گذار به استفاده گسترده از LSI، VLSI و MPC در سیستم های مخابراتی مدرن، همراه با مزایای غیرقابل انکار، تعدادی از مشکلات جدی را در نگهداری عملیاتی آنها ایجاد کرده است که در درجه اول با فرآیندهای نظارت و تشخیص مرتبط است. این به این دلیل است که پیچیدگی و تعداد سیستم های دیجیتال در حال کار سریعتر از تعداد پرسنل تعمیر و نگهداری واجد شرایط در حال رشد است. از آنجایی که هر سیستم دیجیتالی قابلیت اطمینان محدودی دارد، هنگامی که خرابی در آن رخ می دهد، نیاز به شناسایی سریع، عیب یابی و بازیابی شاخص های قابلیت اطمینان مشخص وجود دارد. از اهمیت ویژه ای این واقعیت برخوردار است که روش های سنتی تشخیص فنی به پرسنل خدمات با مهارت بالا یا نرم افزارهای تشخیصی پیچیده نیاز دارند. لازم به ذکر است که با افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم های دیجیتال، تعداد خرابی ها و مداخله اپراتور برای عیب یابی کاهش می یابد. از سوی دیگر، همزمان با افزایش قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال، تمایل پرسنل خدماتی به از دست دادن مهارت های عیب یابی تا حدی وجود دارد. یک پارادوکس معروف به وجود می آید: هر چه سیستم دیجیتال قابل اعتمادتر باشد، خطاهای کندتر و با دقت کمتری پیدا می شود، زیرا پرسنل تعمیر و نگهداری در کسب تجربه در یافتن و مکان یابی عیوب در سیستم های دیجیتال با پیچیدگی فزاینده مشکل دارند. به طور کلی، تا 70-80٪ از زمان بازیابی سیستم های خراب، زمان عیب یابی فنی است که شامل زمان جستجو و بومی سازی عناصر خراب است. با این حال، همانطور که تمرین عملیاتی نشان می دهد، امروزه مهندسان همیشه آماده حل مشکلات عملیات فنی سیستم های دیجیتال در سطح مورد نیاز نیستند. بنابراین، پیچیدگی روزافزون سیستم‌های دیجیتال و اهمیت تضمین عملکرد باکیفیت آن‌ها، مستلزم سازماندهی عملیات فنی آن بر مبنای علمی است. در این راستا، مهندسین درگیر در عملیات فنی سیستم های دیجیتال نه تنها باید بدانند که سیستم ها چگونه کار می کنند، بلکه باید بدانند که چگونه کار نمی کنند، وضعیت ناکارآمدی چگونه خود را نشان می دهد.

عامل تعیین کننده تضمین دسترسی بالای سیستم های دیجیتال، در دسترس بودن ابزارهای تشخیصی است که امکان جستجوی سریع و محلی سازی خطاها را فراهم می کند. این امر مستلزم آن است که مهندسان آموزش خوبی در زمینه پیشگیری و تشخیص وقوع شرایط و خطاهای غیرقابل اجرا داشته باشند. با اهداف، مقاصد، اصول، روش ها و ابزارهای تشخیص فنی آشنا بودند. آنها می دانستند که چگونه آنها را عاقلانه انتخاب کنند، آنها را به کار گیرند و در شرایط عملیاتی به طور موثر از آنها استفاده کنند. این درسنامه درس "تشخیص فنی سیستم های دیجیتال" به منظور جلب توجه لازم به مشکلات و وظایف عیب یابی فنی در آمادگی کارشناسی و کارشناسی ارشد در رشته مخابرات می باشد.

کنترل تشخیصی سیستم دیجیتال

1. عملیات فنی سیستم ها و دستگاه های دیجیتال

1.1 چرخه حیات یک سیستم دیجیتال

دستگاه ها و سیستم های دیجیتال مانند سایر سیستم های فنی برای رفع نیازهای خاص مردم و جامعه ایجاد می شوند. به طور عینی، یک سیستم دیجیتال با ساختار سلسله مراتبی، ارتباط با محیط خارجی، به هم پیوستگی عناصر تشکیل دهنده زیرسیستم ها، حضور مدیریت و دستگاه های اجرایی و غیره مشخص می شود.

در عین حال، تمام تغییرات در سیستم دیجیتال، از لحظه ایجاد آن (نیاز به ایجاد آن ایجاد می شود) و با دفع کامل پایان می یابد، یک چرخه حیات (LC) را تشکیل می دهد که با تعدادی فرآیند مشخص می شود و شامل انواع مختلفی می شود. مراحل و مراحل جدول 1.1 چرخه عمر معمول یک سیستم دیجیتال را نشان می دهد.

چرخه حیات یک سیستم دیجیتال عبارت است از مجموع تحقیق، توسعه، ساخت، جابجایی، بهره برداری و دفع سیستم از ابتدای تحقیق در مورد امکانات ایجاد آن تا پایان استفاده مورد نظر.

اجزای چرخه زندگی عبارتند از:

مرحله تحقیق و طراحی سیستم های دیجیتال، که در آن تحقیق و توسعه مفهوم انجام می شود، شکل گیری سطح کیفی مطابق با دستاوردهای پیشرفت علمی و فناوری، توسعه طراحی و اسناد کاری، ساخت و آزمایش از یک نمونه اولیه، توسعه اسناد طراحی کاری؛

مرحله ساخت سیستم های دیجیتال، از جمله: آماده سازی تکنولوژیکی تولید. تشکیل تولید؛ آماده سازی محصولات برای حمل و نقل و ذخیره سازی؛

مرحله گردش محصول، که در آن حداکثر حفظ کیفیت محصول نهایی در طول حمل و نقل و ذخیره سازی سازماندهی می شود.

مرحله عملیاتی که در آن کیفیت سیستم پیاده سازی، نگهداری و بازیابی می شود، شامل موارد زیر است: استفاده مورد نظر، مطابق با هدف آن؛ نگهداری؛ تعمیر و ترمیم پس از شکست.

شکل 1.1 توزیع معمولی از مراحل و مراحل چرخه حیات یک سیستم دیجیتال را نشان می دهد. ما وظایفی را که در مرحله چرخه عمر مرتبط با عملکرد سیستم های دیجیتال ایجاد می شود در نظر خواهیم گرفت. بنابراین، عملیات سیستم مرحله ای از چرخه عمر است که در آن کیفیت آن (استفاده کاربردی)، حفظ (نگهداری) و بازیابی (نگهداری و تعمیر) تحقق می یابد.

قسمت عملیات شامل حمل و نقل، ذخیره سازی، نگهداری و تعمیر را عملیات فنی می گویند.

جدول 1.1

مراحل چرخه عمر سیستم دیجیتال

تحقیقات اکتشافی	کارهای تحقیقاتی علمی (R&D)	توسعه و توسعه (R&D)	تولید صنعتی	بهره برداری
1. بیان مسئله علمی 2. تجزیه و تحلیل انتشارات در مورد مشکل مورد مطالعه 3. نظری تحقیق و توسعه علمی مفاهیم (پژوهش	1. توسعه فنی تکالیف پژوهشی 2. رسمی سازی ایده فنی 3. تحقیقات بازار 4. فنی اقتصادی توجیه	1. توسعه فنی وظایف برای OCD توسعه پیش نویس 3. ساخت طرح بندی 4. توسعه فنی 5. یک کارگر ایجاد کنید 6. ایجاد تجربه نمونه ها، آزمایش آنها 7. تنظیم طرح اسناد (CD) برای نتیجه تولید و تست های مجرب نمونه ها 8. آموزش فنی تولید	1. ساخت و آزمایش نصب و راه اندازی 2. تنظیم طرح مستندات نتایج تولید و تست ها نصب و راه اندازی 3. سریال تولید	1. در حال دویدن 2. عادی بهره برداری 3. پیری 4. تعمیر یا دسترس

شکل 1.1 چرخه حیات یک سیستم دیجیتال

1.2 وظایف اصلی تئوری عملیات فنی سیستم های دیجیتال

طبقه بندی وظایف اصلی عملیات فنی سیستم های دیجیتال در شکل 1.2 نشان داده شده است. تئوری عملکرد فنی سیستم ها مدل های ریاضی فرآیندهای تخریب در عملکرد سیستم ها، پیری و فرسودگی اجزا، روش های محاسبه و ارزیابی عملکرد قابل اعتماد سیستم ها، تئوری تشخیص و پیش بینی خرابی ها و خرابی ها در سیستم ها، نظریه اقدامات پیشگیرانه بهینه، تئوری بازسازی و روش های افزایش عمر فنی سیستم ها و غیره. با توجه به اینکه این فرآیندها عمدتاً تصادفی هستند، برای توسعه مدل ریاضی آنها از روش های تحلیلی تئوری فرآیندهای تصادفی و تئوری صف استفاده می شود. در حال حاضر، تئوری آماری تصمیم گیری و تئوری آماری تشخیص الگو با موفقیت برای اهداف مشابه مورد استفاده قرار می گیرند.

استفاده از جهت‌های جدید در نظریه ریاضی فرآیندهای تصادفی در توسعه مدل‌های فرآیندهای عملیات فنی سیستم‌ها به ما این امکان را می‌دهد تا دانش خود را به میزان قابل توجهی گسترش دهیم و فرآیندها را با موفقیت مدیریت کنیم تا کارایی عملیاتی را افزایش دهیم و عملکرد سیستم‌های دیجیتال نسبتاً پیچیده را بهبود بخشیم.

شکل 1.2 طبقه بندی وظایف عملیات فنی سیستم های دیجیتال

بنابراین، در مرحله اول مطالعه، وظایف زیر حل می شود: مدیریت بهینه فرآیندهای عملیاتی، توسعه مدل های بهینه برای عملکرد سیستم های دیجیتال، تهیه برنامه های بهینه برای سازماندهی تعمیر و نگهداری، انتخاب روش های پیشگیرانه بهینه، توسعه روش هایی برای تشخیص فنی موثر. و پیش بینی وضعیت فنی سیستم ها.

همانطور که گفته شد، وظیفه اصلی تئوری عملیات پیش‌بینی علمی حالت‌های سیستم‌ها یا دستگاه‌های فنی پیچیده و توسعه با استفاده از مدل‌های خاص و روش‌های ریاضی تجزیه و تحلیل و سنتز این مدل‌ها، توصیه‌هایی برای سازماندهی عملکرد آنهاست. لازم به ذکر است که هنگام حل مشکل اصلی عملیات، از رویکرد احتمالی-آماری برای پیش بینی و کنترل حالات سیستم های پیچیده و مدل سازی فرآیندهای عملیاتی استفاده می شود. بنابراین، تئوری عملکرد سیستم های دیجیتال در این دوره به سرعت در حال ظهور و به شدت در حال توسعه است.

عملیات فنی سیستم‌های دیجیتال به بهینه‌سازی فعالیت‌های سیستم‌ها و روش‌های انسان-ماشین برای تأثیرات کنترل انسانی بر عملکرد سیستم‌ها خلاصه می‌شود. بنابراین، حالت های عملیاتی سیستم های دیجیتال (شکل 1.2) را می توان بسته به رابطه سیستم انسان و ماشین متمایز کرد: حالت های قبل از عملیات سیستم ها، حالت های عملیاتی سیستم ها، حالت های تعمیر و نگهداری و حالت های تعمیر سیستم ها.

حالت ها در مراحل و مراحل خاص، نوع رویه ها برای اقدامات کنترلی پرسنل فنی بر روی عملکرد سیستم ها متفاوت است.

حالت های عملیاتی عمدتاً به کیفیت پایه عناصر سیستم، میزان استفاده از فناوری ریزپردازنده در تجهیزات، مجموعه تجهیزات کنترل و اندازه گیری، میزان آموزش پرسنل فنی و همچنین سایر شرایط مربوط به ارائه تجهیزات بستگی دارد. عناصر سیستم یدکی علاوه بر این، حالت های عملیاتی با الزامات اساسی برای سیستم های دیجیتال تعیین می شود: دقت انتقال اطلاعات، زمان تاخیر در تحویل اطلاعات، قابلیت اطمینان تحویل اطلاعات.

بهره برداری از سیستم ها فرآیند استفاده از آنها برای هدف مورد نظرشان در حین حفظ سیستم ها در شرایط فنی سالم است که از زنجیره ای از فعالیت های متوالی و سیستماتیک مختلف تشکیل شده است: تعمیر و نگهداری، پیشگیری، کنترل، تعمیر و غیره.

تعمیر و نگهداری سیستم ها (شکل 1.2) با سه مرحله اصلی مشخص می شود: تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، نظارت و ارزیابی وضعیت فنی، سازماندهی تعمیر و نگهداری. تعیین میزان تأثیر مراحل نگهداری فردی بر قابلیت اطمینان سیستم ها بسیار دشوار است، اما مشخص است که آنها تأثیر قابل توجهی بر کیفیت و قابلیت اطمینان سیستم ها دارند.

نظارت و ارزیابی وضعیت فنی سیستم ها با نظارت بر کیفیت عملکرد اجزای سیستم، روش های تشخیص فنی خرابی ها و خرابی ها و همچنین اجرای الگوریتم هایی برای پیش بینی خرابی در سیستم ها انجام می شود.

1.3 اصول کلی برای ساخت یک سیستم عملیات فنی

وظیفه کلی سیستم عملیات فنی (TES) اطمینان از عملکرد بی وقفه سیستم های دیجیتال است، بنابراین جهت اصلی توسعه TOS اتوماسیون مهمترین فرآیندهای عملیاتی فن آوری است. وظیفه عملکردی عملیات فنی توسعه اقدامات کنترلی است که تأثیر محیط های خارجی و داخلی را به منظور حفظ وضعیت فنی مشخص شده سیستم های دیجیتال جبران می کند. این عملکرد کلی به دو بخش تقسیم می شود: عملیات عمومی - مدیریت وضعیت محیط خارجی و عملیات فنی - مدیریت وضعیت محیط داخلی. در عین حال، مدیریت وضعیت محیط داخلی شامل مدیریت شرایط فنی آن است.

ساختار احتمالی یک نیروگاه خودکار در شکل 1.3 نشان داده شده است.

شکل 1.3 بلوک دیاگرام یک سیستم عملیات فنی خودکار: PNRM - زیر سیستم برای راه اندازی و تعمیر کار. STX - زیر سیستم تامین، حمل و نقل و ذخیره سازی؛ SOISTE - سیستم فرعی برای جمع آوری و پردازش اطلاعات STE. TTD - تست زیرسیستم تشخیصی فنی؛ EOSTE - زیر سیستم پشتیبانی ارگونومیک STE. USTE - زیر سیستم کنترل STE.

ASTE از دو زیر سیستم تشکیل شده است: یک زیر سیستم عملیات فنی هنگام تهیه و استفاده از سیستم های دیجیتال (TEPI) و یک زیر سیستم عملیات فنی در هنگام استفاده از سیستم های دیجیتال برای هدف مورد نظر (TEIN). هر یک از این زیرسیستم ها شامل تعدادی عنصر است که عمده ترین آنها در شکل 1.3 نشان داده شده است.

جدول 1.2

زیر سیستم	توابع اصلی
	سازماندهی کار راه اندازی برای سیستم های دیجیتال جدید معرفی شده و همچنین فعلی، متوسط ​​و تعمیرات اساسی
	جانمایی و تکمیل قطعات یدکی، پایه های تامین و کارخانه های تولید قطعات یدکی، حمل و نقل و نگهداری قطعات یدکی
	برنامه ریزی استفاده از سیستم های دیجیتال و نگهداری اسناد عملیاتی، جمع آوری و پردازش داده های عملیاتی، تهیه توصیه هایی برای بهبود STE
	تعیین وضعیت فنی، تشخیص نقص با عمق معین، تعامل با زیرسیستم تشخیص فنی عملکردی (FTD)
	انجام بخشی از عملکردهای TTD که نیاز به مشارکت انسانی دارد، اطمینان از ارتباط دو طرفه در سیستم "مرد و ماشین"، شرکت در تعمیرات معمولی که بدون وقفه در عملیات انجام می شود.
	تعیین ترتیب اجرای وظایف TTD و EOSTE برای شرایط خاص، مدیریت فرآیند بازیابی، پردازش نتایج حاصل از انجام وظایف TTD و EOSTE، سازماندهی تعامل با سایر عناصر سیستم های دیجیتال

وجود STE این امکان را به وجود می آورد که زمان تشخیص عیب در سیستم های دیجیتال را به میزان قابل توجهی کاهش داده و بر اساس اطلاعات کنترلی در مورد وضعیت سیستم ها، از وقوع خرابی در عملکرد آن جلوگیری شود. برای این منظور، مراکزی برای عملیات فنی سیستم های دیجیتال سازماندهی شده اند که عملکردهای نشان داده شده در شکل 1.4 را انجام می دهند.

در سیستم‌های دیجیتال مدرن، یک روش آماری رایج نگهداری این است که کار تعمیر و بازسازی پس از رسیدن کیفیت عملیات به یک مقدار بحرانی آغاز می‌شود. اگر هنگام نظارت بر وضعیت عناصر سیستم، علائم بدتر شدن کیفیت عملکرد ظاهر شود، آنها برای بازیابی عملکرد از شبکه جدا می شوند.

عملکرد سیستم های دیجیتال بر اساس مجموعه ای از پارامترهای مشخص کننده عملکرد آنها نظارت می شود.

کنترل عملکرد سیستم های دیجیتال با توجه به ویژگی های زیر انجام می شود. وفاداری انتقال پیام؛ زمان ارسال پیام؛ احتمال تحویل به موقع پیام ها؛ میانگین زمان تحویل پیام و غیره. طرح کلی کنترل عملکردی در شکل 1.5 نشان داده شده است.

Fig.1.4 عملکردهای اصلی مرکز عملیات فنی

شکل 1.5 الگوریتم سیستم تشخیص عملکردی یک سیستم دیجیتال

2. مبانی کنترل و تشخیص فنی سیستم های دیجیتال

2.1 مفاهیم و تعاریف اساسی

یکی از مؤثرترین راه‌ها برای بهبود ویژگی‌های عملیاتی و فنی سیستم‌های دیجیتال که جایگاه غالب در سیستم‌های مخابراتی مدرن را به خود اختصاص داده‌اند، استفاده از روش‌ها و ابزارهای کنترل و عیب‌یابی فنی در حین کارکرد آنهاست.

عیب‌یابی فنی، حوزه‌ای از دانش است که با قابلیت اطمینان معین، امکان جداسازی حالت‌های معیوب و قابل استفاده سیستم‌ها را فراهم می‌کند و هدف آن، بومی‌سازی عیوب و بازگرداندن وضعیت قابل استفاده سیستم است. از نقطه نظر رویکرد سیستمی، توصیه می شود که ابزارهای نظارت و تشخیص فنی به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از زیرسیستم تعمیر و نگهداری و تعمیر، یعنی سیستم عملیات فنی در نظر گرفته شود.

بیایید مفاهیم اساسی و تعاریف مورد استفاده برای توصیف و توصیف روش های کنترل و تشخیص را در نظر بگیریم.

فنی سرویس- این مجموعه ای از کارها (عملیات) برای حفظ سیستم در حالت کار خوب یا شرایط عملیاتی است.

تعمیر- مجموعه ای از عملیات برای بازیابی عملکرد و بازیابی منابع سیستم یا اجزای آن.

قابلیت نگهداری- ویژگی یک سیستم که شامل سازگاری آن برای جلوگیری و تشخیص علل خرابی آن و بازگرداندن وضعیت عملیاتی از طریق تعمیر و نگهداری است.

بسته به پیچیدگی و حجم کار، ماهیت عیوب، دو نوع تعمیر سیستم های دیجیتال ارائه می شود:

نگهداری برنامه ریزی نشده سیستم؛

تعمیر متوسط ​​برنامه ریزی نشده سیستم

جاری تعمیر- تعمیرات انجام شده برای اطمینان یا بازیابی عملکرد سیستم و شامل تعویض یا بازیابی قطعات جداگانه آن است.

میانگین تعمیر- تعمیرات انجام شده برای بازیابی قابلیت سرویس و بازیابی بخشی از عمر مفید با جایگزینی یا ترمیم اجزای محدوده محدود و نظارت بر وضعیت فنی قطعات، تا حدی که توسط اسناد نظارتی و فنی تعیین شده است.

یکی از مفاهیم مهم در تشخیص تکنیکال است

وضعیت فنی شی

فنی حالت- مجموعه ای از ویژگی های یک شی که در حین تولید یا عملیات تغییر می کند، که در یک لحظه مشخص با علائمی که توسط اسناد نظارتی و فنی ایجاد شده است مشخص می شود.

کنترل فنی حالت- تعیین نوع شرایط فنی.

چشم انداز فنی حالت- مجموعه ای از شرایط فنی که الزاماتی را برآورده می کند (یا برآورده نمی کند) که سرویس پذیری، عملکرد یا عملکرد صحیح یک شی را تعیین می کند.

انواع زیر حالت شی وجود دارد:

شرایط خوب یا بد،

حالت قابل اجرا یا غیرقابل اجرا،

عملکرد کامل یا جزئی

قابل سرویس دهی- شرایط فنی که در آن شیء تمام الزامات تعیین شده را برآورده می کند.

معیوب- شرایط فنی که در آن شی حداقل یکی از الزامات تعیین شده مشخصات نظارتی را برآورده نمی کند.

کارآمد- شرایط فنی که در آن شیء قادر به انجام عملکردهای مشخص شده است و مقادیر پارامترهای مشخص شده را در محدوده تعیین شده حفظ می کند.

غیر فعال - شرایط فنی که در آن مقدار حداقل یک پارامتر مشخص که توانایی یک شی برای انجام عملکردهای مشخص را مشخص می کند، الزامات تعیین شده را برآورده نمی کند.

درست عملکرد- شرایط فنی که در آن شیء تمام آن عملکردهای تنظیم شده را که در لحظه فعلی مورد نیاز است انجام می دهد و مقادیر پارامترهای مشخص شده را برای اجرای آنها در محدوده تعیین شده حفظ می کند.

غلط عملکرد- شرایط فنی که در آن یک شی بخشی از عملکردهای تنظیم شده مورد نیاز در زمان فعلی را انجام نمی دهد یا مقادیر پارامترهای مشخص شده را برای اجرای آنها در محدوده تعیین شده حفظ نمی کند.

از تعاریف حالت‌های فنی یک شی، چنین برمی‌آید که در حالت سرویس‌پذیری، شی همیشه عملیاتی است، در حالت عملیاتی در همه حالت‌ها به درستی عمل می‌کند، و در حالت خرابی غیرقابل اجرا و معیوب است. یک شی که به درستی کار می کند ممکن است غیرفعال باشد و در نتیجه معیوب باشد. یک جسم سالم نیز ممکن است معیوب باشد.

بیایید به تعاریف مرتبط با مفهوم آزمایش پذیری و تشخیص فنی نگاه کنیم.

قابلیت ردیابی- خاصیت یک شی که سازگاری آن را برای کنترل با ابزارهای مشخص مشخص می کند.

فهرست مطالب آزمون پذیری- ویژگی های کمی آزمون پذیری.

مرحله آزمون پذیری- یک ویژگی نسبی آزمایش پذیری، بر اساس مقایسه مجموعه شاخص های آزمایش پذیری شی ارزیابی شده با مجموعه مربوطه از شاخص های اساسی.

فنی تشخیص دادن- فرآیند تعیین وضعیت فنی یک شی با دقت خاصی.

جستجو کردن کاستی- تشخیصی که هدف آن تعیین محل و در صورت لزوم علت و نوع عیب است.

تست تشخیص دادن- یک یا چند اقدام آزمایشی و توالی اجرای آنها، اطمینان از تشخیص.

بازرس تست- تست تشخیصی برای بررسی قابلیت سرویس یا عملکرد یک شی.

تست جستجو کردن کاستی- آزمایش تشخیصی برای یافتن نقص.

سیستم فنی تشخیص دادن- مجموعه ای از وسایل و هدف تشخیص و در صورت لزوم مجریانی که برای تشخیص یا انجام آن طبق قوانین تعیین شده توسط اسناد مربوطه آماده شده اند.

نتیجه تشخیص نتیجه گیری در مورد وضعیت فنی شی است که در صورت لزوم محل، نوع و علت نقص را نشان می دهد. تعداد شرایطی که باید در نتیجه تشخیص تشخیص داده شوند با عمق جستجوی خطا تعیین می شود.

عمق جستجو کردن خرابی ها- درجه جزئیات در عیب یابی فنی، نشان می دهد که محل خطا در کدام جزء از جسم تعیین می شود.

2.2 وظایف و طبقه بندی سیستم های تشخیص فنی

نیازهای روزافزون برای قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال، ایجاد و اجرای روش ها و ابزارهای فنی مدرن نظارت و تشخیص را برای مراحل مختلف چرخه حیات ضروری می کند. همانطور که قبلا ذکر شد، انتقال به استفاده گسترده از LSI، VLSI و MPC در سیستم های دیجیتال، همراه با مزایای غیرقابل انکار، تعدادی از مشکلات جدی را در نگهداری عملیاتی آنها ایجاد کرده است، که در درجه اول مربوط به فرآیندهای کنترل و تشخیص است. مشخص شده است که هزینه عیب یابی در مرحله تولید از 30٪ تا 50٪ از هزینه کل دستگاه های ساخت متغیر است. در مرحله عملیاتی، حداقل 80 درصد از زمان بازیابی سیستم دیجیتال صرف جستجوی یک عنصر جایگزین معیوب می شود. به طور کلی، هزینه های مربوط به شناسایی، عیب یابی و عیب یابی با گذراندن عیب از هر مرحله فرآیند به میزان 10 برابر افزایش می یابد و از بازرسی ورودی مدارهای مجتمع تا شناسایی خرابی در مرحله عملیاتی 1000 برابر گران تر است. یک راه حل موفق برای چنین مشکلی تنها بر اساس یک رویکرد یکپارچه به مسائل کنترل تشخیصی امکان پذیر است، زیرا سیستم های تشخیصی در تمام مراحل زندگی یک سیستم دیجیتال استفاده می شود. این امر مستلزم افزایش بیشتر در شدت کار تعمیر و نگهداری، ترمیم و تعمیر در مراحل تولید و بهره برداری است.

وظایف کلی نظارت و عیب یابی سیستم های دیجیتال و اجزای آن معمولاً از نقطه نظر مراحل اصلی توسعه، تولید و بهره برداری در نظر گرفته می شود. در کنار رویکردهای کلی برای حل این مشکلات، به دلیل ویژگی های خاص ذاتی این مراحل، تفاوت های قابل توجهی نیز وجود دارد. در مرحله توسعه سیستم های دیجیتال، دو مشکل کنترلی و تشخیصی حل می شود:

1. اطمینان از آزمایش پذیری سیستم دیجیتال به عنوان یک کل و اجزای آن.

2. اشکال زدایی، بررسی قابلیت سرویس و عملکرد اجزا و سیستم دیجیتال به عنوان یک کل.

هنگام نظارت و تشخیص در شرایط تولید یک سیستم دیجیتال، وظایف زیر حل می شود:

1. شناسایی و رد قطعات و مجموعه های معیوب در مراحل اولیه ساخت.

2. جمع آوری و تجزیه و تحلیل اطلاعات آماری در مورد عیوب و انواع خطاها.

3. کاهش شدت کار و بر این اساس، هزینه های نظارت و تشخیص.

مانیتورینگ و عیب یابی یک سیستم دیجیتال در شرایط عملیاتی دارای ویژگی های زیر است:

1. در بیشتر موارد، محلی سازی خطاها در سطح یک واحد ساختاری و قابل جابجایی، به عنوان یک قاعده، یک عنصر جایگزین استاندارد (TRE)، کافی است.

2. احتمال زیادی وجود دارد که در زمان تعمیر بیش از یک نقص ظاهر نشود.

3. اکثر سیستم های دیجیتال برخی از قابلیت های نظارت و تشخیص را ارائه می دهند.

4. تشخیص زودتر شرایط پیش از شکست در معاینات پیشگیرانه امکان پذیر است.

بنابراین، برای یک شی مشمول تشخیص فنی، نوع و هدف سیستم تشخیصی باید مشخص شود. با توجه به زمینه های اصلی استفاده از سیستم های تشخیصی زیر ایجاد می شود:

الف) در مرحله تولید شی: در طول فرآیند راه اندازی، در طول فرآیند پذیرش؛

ب) در مرحله بهره برداری از تاسیسات؛ در حین نگهداری در حین استفاده، در حین نگهداری در حین ذخیره سازی، در حین نگهداری در حین حمل و نقل؛

ج) هنگام تعمیر محصول: قبل از تعمیر، بعد از تعمیر.

سیستم های تشخیصی برای حل یک یا چند مشکل طراحی شده اند: بررسی قابلیت سرویس دهی. بررسی عملکرد؛ بررسی های عملکردی: جستجوی نقص. در این مورد، اجزای سیستم تشخیصی عبارتند از: یک شیء تشخیص فنی، که به عنوان یک شی یا اجزای آن درک می شود، که وضعیت فنی آن منوط به تعیین است، ابزار تشخیص فنی، مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری، وسایل سوئیچینگ و ارتباط با شی.

تشخیص فنی (TD) در یک سیستم تشخیص فنی (TDS) انجام می شود که مجموعه ای از ابزارها و اشیاء تشخیصی و در صورت لزوم مجریان است که برای تشخیص آماده شده و آن را طبق قوانین تعیین شده توسط اسناد انجام می دهد.

اجزای سیستم عبارتند از:

یک شی فنی تشخیص دادن(OTD) که به معنی سیستم ها یا اجزای آن است که وضعیت فنی آنها قابل تعیین است و امکانات فنی تشخیص دادن - مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری، وسایل سوئیچینگ و رابط با OTD.

سیستم فنی تشخیص دادنمطابق با الگوریتم TD کار می کند که مجموعه ای از دستورالعمل ها برای انجام تشخیص را نشان می دهد.

شرایط انجام TD، از جمله ترکیب پارامترهای تشخیصی (DP)، حداکثر مقادیر مجاز حداقل و حداکثر قبل از شکست آنها، فراوانی تشخیص محصول و پارامترهای عملیاتی ابزار مورد استفاده، نحوه تشخیص فنی و کنترل.

پارامتر تشخیصی (علامت) - پارامتری است که به روش تعیین شده برای تعیین وضعیت فنی یک شی استفاده می شود.

سیستم های تشخیص فنی (TDS) می توانند از نظر هدف، ساختار، محل نصب، ترکیب، طراحی و راه حل های مدار متفاوت باشند. آنها را می توان بر اساس تعدادی از ویژگی هایی که هدف، وظایف، ساختار و ترکیب ابزار فنی آنها را تعیین می کند طبقه بندی کرد:

با درجه پوشش OTD؛ به دلیل ماهیت تعامل بین OTD و سیستم تشخیص و کنترل فنی (STDC)؛ در مورد وسایل تشخیص و کنترل فنی مورد استفاده؛ با توجه به درجه اتوماسیون OTD.

با توجه به میزان پوشش، سیستم های تشخیص فنی را می توان به محلی و عمومی تقسیم کرد. منظور ما از محلی، سیستم‌های تشخیص فنی است که یک یا چند مورد از وظایف ذکر شده در بالا را حل می‌کنند - تعیین عملکرد یا یافتن محل خرابی. عمومی سیستم های تشخیص فنی هستند که تمام وظایف تشخیصی را حل می کنند.

بر اساس ماهیت تعامل بین OTD و ابزارهای تشخیص فنی (SDT)، سیستم های تشخیص فنی به دو دسته تقسیم می شوند:

سیستم های با کاربردی تشخیصچوب، که در آن راه حل مشکلات تشخیصی در حین کارکرد OTD برای هدف مورد نظر خود انجام می شود و سیستم هایی با تشخیص آزمایشی که در آنها حل مشکلات تشخیصی در حالت عملکرد ویژه OTD با ارسال سیگنال های آزمایشی انجام می شود. به آن

با توجه به ابزارهای تشخیص فنی مورد استفاده، سیستم های TD را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

سیستم هایی با ابزارهای جهانی TDK (به عنوان مثال، رایانه ها)؛

سیستم های با تخصصی به معنای(پایه ها، شبیه سازها، کامپیوترهای تخصصی)؛

سیستم های با خارجی به معنای، که در آن ابزار و OTD از نظر ساختاری از یکدیگر جدا شده اند.

سیستم های با ساخته شده است به معنای، که در آن OTD و STD به طور سازنده یک محصول را نشان می دهند.

با توجه به درجه اتوماسیون، سیستم های تشخیص فنی را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

خودکار، که در آن فرآیند به دست آوردن اطلاعات در مورد وضعیت فنی شرایط فنی بدون مشارکت انسانی انجام می شود.

خودکارکه در آن دریافت و پردازش اطلاعات با مشارکت جزئی انسان انجام می شود.

کتابچه راهنمای (کتابچه راهنمای کاربر)، که در آن دریافت و پردازش اطلاعات توسط یک اپراتور انسانی انجام می شود.

ابزارهای تشخیصی فنی را می توان به روشی مشابه طبقه بندی کرد: خودکار. خودکار؛ کتابچه راهنمای.

در رابطه با موضوع عیب یابی فنی، سیستم های تشخیصی باید: از خرابی های تدریجی جلوگیری کنند. شناسایی شکست های پنهان؛ قطعات، بلوک ها، واحدهای مونتاژ معیوب را جستجو کنید و محل خرابی را بومی سازی کنید.

2.3 شاخص های تشخیص و آزمایش پذیری

همانطور که قبلاً گفته شد، فرآیند تعیین وضعیت فنی یک شی در هنگام تشخیص شامل استفاده از شاخص های تشخیصی است.

شاخص های تشخیصی مجموعه ای از ویژگی های یک شی را نشان می دهد که برای ارزیابی وضعیت فنی آن استفاده می شود. شاخص های تشخیصی در طول طراحی، آزمایش و عملکرد سیستم تشخیصی تعیین می شوند و هنگام مقایسه گزینه های مختلف دومی استفاده می شوند. با توجه به شاخص های تشخیصی زیر ایجاد می شود:

1. احتمال خطای تشخیصی از نوع احتمال وقوع مشترک دو رویداد است: شی تشخیصی در وضعیت فنی است و در نتیجه تشخیص در وضعیت فنی (با نشانگر) در نظر گرفته می شود. احتمال تعیین صحیح وضعیت فنی شیء تشخیصی)

, (2.1)

تعداد حالت های ابزار تشخیصی کجاست.

- احتمال پیشینی یافتن شیء تشخیصی در حالت؛

- احتمال پیشینی یافتن ابزار تشخیصی در ایالت؛

- احتمال مشروط این که در نتیجه تشخیص، شیء مورد تشخیص تحت شرایطی که در یک حالت قرار دارد و ابزار تشخیص در حالت قرار دارد، به عنوان یک وضعیت شناخته می شود.

- احتمال مشروط به دست آوردن نتیجه "شیء تشخیصی در حالت است"، مشروط بر اینکه ابزار تشخیصی در حالت باشد.

- احتمال مشروط یافتن شیء تشخیصی در یک حالت تحت شرایطی که نتیجه "شیء تشخیصی در حالت است" به دست می آید و ابزار تشخیصی در حالت قرار دارد.

2. احتمال پسین خطای تشخیصی از نوع - احتمال یافتن شیء تشخیصی در یک شرایط، مشروط بر اینکه نتیجه "شیء تشخیصی در شرایط فنی است" به دست آید (با =) نشانگر احتمال خلفی است. تعیین صحیح شرایط فنی).

, (2.2)

تعداد حالت های شی کجاست.

3. احتمال تشخیص صحیح D - احتمال کل که سیستم تشخیصی شرایط فنی را تعیین می کند که شیء تشخیصی واقعاً در آن قرار دارد.

. (2.3)

4. میانگین مدت عملیات تشخیص

- انتظار ریاضی مدت عملیات یک-

تشخیص های متعدد

, (2.4)

میانگین مدت عملیات تشخیص یک شی در وضعیت کجاست.

- مدت زمان عملیاتی تشخیص یک شی در یک وضعیت، مشروط بر اینکه ابزار تشخیص در وضعیت باشد.

این مقدار شامل مدت زمان عملیات تشخیصی کمکی و مدت زمان تشخیص واقعی است.

5. میانگین هزینه تشخیص، انتظار ریاضی هزینه یک تشخیص است.

, (2.5)

میانگین هزینه تشخیص یک شی در ایالت کجاست.

- هزینه تشخیص یک شی در حالت، به شرطی که ابزار تشخیص در حالت باشد. ارزش شامل هزینه های استهلاک عیب یابی، هزینه بهره برداری از سیستم عیب یابی و هزینه فرسودگی و پارگی شی عیب یابی است.

6. میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص - انتظار ریاضی پیچیدگی عملیاتی انجام یک تشخیص واحد

, (2.6)

میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص زمانی که جسم در شرایط است کجاست.

- پیچیدگی عملیاتی تشخیص یک شی در حالت، مشروط بر اینکه ابزار تشخیص در وضعیت باشد.

7. عمق جستجوی نقص L - مشخصه جستجوی نقص که با نشان دادن قسمت جزء شی تشخیصی یا بخش آن با دقتی که محل نقص تعیین می شود مشخص می شود.

حال اجازه دهید شاخص تست پذیری را در نظر بگیریم. قابلیت آزمایش در مراحل توسعه و ساخت تضمین می شود و باید در مشخصات فنی توسعه و نوسازی محصول مشخص شود.

با توجه به شاخص های زیر تست پذیری و فرمول های محاسبه آنها ایجاد می شود:

1. ضریب کامل بودن بررسی قابلیت سرویس (عملکرد، عملکرد صحیح):

, (2.7)

نرخ کل خرابی اجزای آزمایش شده سیستم در سطح تقسیم پذیرفته شده کجاست.

- میزان کل خرابی تمام اجزای سیستم در سطح پذیرفته شده تقسیم.

فاکتور عمق جستجو:

, (2.8)

تعداد اجزای منحصر به فرد قابل تشخیص سیستم در سطح پذیرفته شده تقسیم، با دقتی که محل نقص تعیین می شود، کجاست. - تعداد کل اجزای سیستم در سطح پذیرفته شده تقسیم، با دقتی که محل نقص مورد نیاز است.

طول تست تشخیصی:

(2.9)

کجا || - تعداد تأثیرات آزمایشی

4. میانگین زمان آماده سازی سیستم برای تشخیص توسط تعداد معینی از متخصصان:

, (2.10)

میانگین زمان نصب برای حذف مبدل های اندازه گیری و سایر دستگاه های لازم برای تشخیص کجاست.

- میانگین زمان برای کار برچیدن ماشین در سیستم های لازم برای آماده شدن برای تشخیص.

5. میانگین شدت زایمان آمادگی برای تشخیص:

, (2.11)

میانگین پیچیدگی نصب و حذف مبدل ها و سایر دستگاه های لازم برای تشخیص کجاست.

- میانگین پیچیدگی نصب - برچیدن کار روی شی برای دسترسی به نقاط کنترل و رساندن جسم به حالت اولیه پس از تشخیص.

6. عامل افزونگی سیستم:

(2.12)

حجم اجزای معرفی شده برای تشخیص سیستم کجاست.

- جرم یا حجم سیستم.

7. ضریب یکسان سازی دستگاه ها و سیستم های رابط با ابزارهای تشخیصی:

(2.13)

تعداد دستگاه های رابط یکپارچه کجاست.

- تعداد کل دستگاه های رابط.

8. ضریب یکسان سازی پارامترهای سیگنال سیستم:

(2.14)

تعداد پارامترهای استاندارد شده سیگنال های سیستم مورد استفاده در تشخیص کجاست.

- تعداد کل پارامترهای سیگنال مورد استفاده در تشخیص.

9. ضریب شدت کار برای آماده سازی سیستم برای تشخیص:

(2.15)

میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص سیستم کجاست.

- میانگین پیچیدگی آماده سازی سیستم برای تشخیص.

10. میزان استفاده از ابزارهای تشخیصی خاص:

(2.16)

مجموع جرم یا حجم ابزارهای تشخیصی سریال و ویژه کجاست.

- جرم یا حجم ابزارهای تشخیصی خاص.

11. سطح آزمون پذیری در حین ارزیابی:

دیفرانسیل:

(2.17)

مقدار شاخص آزمایش پذیری سیستم تحت ارزیابی کجاست. - ارزش شاخص اساسی آزمون پذیری.

یکپارچه

, (2.18)

جایی که - تعداد شاخص های آزمایش پذیری که مجموع آنها سطح آزمایش پذیری را ارزیابی می کند.

- ضریب وزنی شاخص آزمایش پذیری.

3. عناصر سیستم های دیجیتال و مشکلات افزایش قابلیت اطمینان آنها

3.1 سیستم های دیجیتال، معیارهای اصلی برای قابلیت اطمینان آنها

وظیفه اصلی سیستم های دیجیتال مدرن افزایش کارایی و کیفیت انتقال اطلاعات است. راه حل این مشکل در دو جهت در حال توسعه است: از یک سو، روش‌های ارسال و دریافت پیام‌های گسسته برای افزایش سرعت و قابلیت اطمینان اطلاعات ارسالی و در عین حال محدود کردن هزینه‌ها، بهبود می‌یابند، از سوی دیگر، روش‌های جدید برای ساخت دیجیتال. سیستم ها برای اطمینان از قابلیت اطمینان بالای عملیات خود در حال توسعه هستند.

این رویکرد مستلزم توسعه سیستم‌های دیجیتالی است که الگوریتم‌های کنترل پیچیده را تحت شرایط تأثیرات تصادفی با نیاز به انطباق پیاده‌سازی می‌کنند و دارای خاصیت تحمل خطا هستند.

استفاده از LSI، VLSI و MPC برای این اهداف، اطمینان از راندمان بالای کانال های انتقال اطلاعات و توانایی، در صورت خرابی، بازیابی سریع عملکرد عادی سیستم های دیجیتال را ممکن می سازد. در آینده، با یک سیستم دیجیتال مدرن، سیستمی را خواهیم فهمید که بر اساس LSI، VLSI و MPC ساخته شده است.

بلوک دیاگرام سیستم دیجیتال در شکل 3.1 نشان داده شده است. مجموعه ای از عملیات مربوط به تبدیل پیام های ارسالی به سیگنال را روش انتقال می نامند که می تواند توسط رابطه اپراتور توصیف شود.

(3.1)

اپراتور روش انتقال کجاست.

- اپراتور کدنویسی؛

- عملگر مدولاسیون؛

- یک فرآیند تصادفی از وقوع خرابی ها و خرابی ها در فرستنده.

بروز خرابی و خرابی در فرستنده منجر به نقض شرط > و افزایش تعداد خطاها در سیستم دیجیتال می شود. در نتیجه باید فرستنده را به گونه ای طراحی کرد که به دلیل نقض شرط تعداد خطاها افزایش یابد >

سیگنال های ارسال شده در محیط انتشار در آن دچار تضعیف و اعوجاج می شوند. بنابراین، سیگنال ها پیام هایی که به نقطه دریافت می رسند ممکن است به طور قابل توجهی با پیام های ارسال شده توسط فرستنده متفاوت باشند.

شکل 3.1 بلوک دیاگرام یک سیستم دیجیتال

تاثیر محیط بر سیگنال های منتشر شده در آن را نیز می توان با رابطه اپراتور توصیف کرد

(3.2)

عملگر محیط انتشار کجاست.

در کانال ارتباطی تداخلی بر سیگنال ارسالی اعمال می شود، به طوری که هنگام ارسال سیگنال یک سیگنال مخدوش در ورودی گیرنده وجود دارد:

, (3.3)

جایی که یک فرآیند تصادفی مربوط به یکی از اختلالات است.

- تعداد منابع مستقل تداخل.

وظیفه گیرنده این است که از سیگنال تحریف شده دریافتی مشخص کند که چه پیامی در حال انتقال است. مجموعه عملیات گیرنده را می توان با رابطه اپراتور توصیف کرد:

(3.4)

جایی که - اپراتور روش پذیرش;

- عملگر دمدولاسیون؛

- اپراتور رمزگشایی؛

- یک فرآیند تصادفی از وقوع خرابی ها و خرابی ها در گیرنده.

کامل بودن انطباق توالی ارسال شده نه تنها به قابلیت های تصحیح دنباله کدگذاری شده، سطح سیگنال و تداخل و آمار آنها، ویژگی های دستگاه های رمزگشا بستگی دارد، بلکه به توانایی سیستم دیجیتال در تصحیح خطاهای ناشی از خرابی های سخت افزاری و خرابی فرستنده و گیرنده و غیره. رویکرد در نظر گرفته شده امکان توصیف فرآیند انتقال اطلاعات با یک مدل ریاضی را فراهم می کند که این امکان را فراهم می کند تا تأثیر عوامل مختلف را بر کارایی سیستم های دیجیتال شناسایی کرده و راه هایی برای بهبود قابلیت اطمینان آنها ترسیم کند.

مشخص است که تمام سیستم های دیجیتال غیر قابل بازیابی و بازیابی هستند. معیار اصلی برای قابلیت اطمینان یک سیستم دیجیتال غیر قابل بازیابی، احتمال عملکرد بدون خرابی است:

(3.5)

این احتمال وجود دارد که هیچ شکستی در یک بازه زمانی معین t رخ ندهد. جایی که -

l - میزان شکست؛

- تعداد عناصر در یک سیستم دیجیتال؛

- میزان خرابی یک عنصر از سیستم دیجیتال.

معیار اصلی برای قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال بازیابی شده، فاکتور در دسترس بودن است

, (3.6)

که این احتمال را مشخص می کند که سیستم در یک نقطه زمانی که به طور خودسرانه انتخاب شده است در شرایط خوبی باشد. جایی که - میانگین زمان بین شکست این مقدار میانگین مدت زمان عملکرد مداوم سیستم بین دو خرابی است.

, (3.7)

که در آن N تعداد کل خرابی ها است.

-زمان کار بین () و شکست.

.

- زمان بهبودی متوسط ​​از کار افتادن سیستم ناشی از تشخیص و تعمیر عیب.

, (3.8)

مدت زمان شکست کجاست

شدت بازیابی کجاست، تعداد بازیابی ها را در واحد زمان مشخص می کند.

3.2 راه های بهبود قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال

سیستم های دیجیتال مدرن مجتمع های فنی پیچیده و پراکنده جغرافیایی هستند که وظایف مهمی را برای انتقال به موقع و با کیفیت اطلاعات انجام می دهند.

تعمیر و نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال پیچیده یک موضوع مهم است.

هنگام انتخاب سیستم های دیجیتال، باید مطمئن شوید که سازندگان آنها آماده ارائه پشتیبانی فنی نه تنها در طول دوره گارانتی، بلکه همچنین در کل عمر خدمات هستند، یعنی. تا زمانی که حالت حد رخ دهد. بنابراین، هنگام تصمیم گیری برای خرید یک سیستم دیجیتال، اپراتورها باید هزینه های طولانی مدت نگهداری و تعمیر آن را در نظر بگیرند.

لازم به ذکر است که کیفیت خدمات ارائه شده و همچنین میزان هزینه هایی که شرکت اپراتور در فعالیت های خود متحمل می شود تا حد زیادی به آماده سازی و سازماندهی فرآیند نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال بستگی دارد. بنابراین، وظیفه بهبود روش های نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال توزیع شده جغرافیایی به طور فزاینده ای مرتبط می شود.

مشخص است که الزامات استانداردهای بین المللی کیفیت، اپراتور مخابراتی را به عنوان ارائه دهنده خدمات ملزم می کند تا در محدوده سیستم کیفیت - نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال قرار گیرد.

همانطور که تجربه بین المللی کشورهای توسعه یافته که قبلاً دوره دیجیتالی شدن انبوه شبکه مخابراتی و ارائه خدمات اساساً جدید را پشت سر گذاشته اند نشان می دهد، این وظیفه با ایجاد زیرساخت توسعه یافته پشتیبانی سازمانی و فنی که شامل آن نیز می شود، به طور موثر حل می شود. سیستمی از مراکز خدمات و مراکز تعمیر.

بنابراین، تامین کنندگان سیستم های دیجیتال باید مراکز خدماتی را سازماندهی کنند تا تعمیر و نگهداری گارانتی و پس از گارانتی تجهیزات خود، عملیات مداوم و تعمیر آن را انجام دهند.

به طور معمول، ساختار یک سیستم مرکز خدمات شامل موارد زیر است:

مرکز خدمات اصلی که کار کلیه مراکز خدمات دیگر را هماهنگ می کند و توانایی انجام پیچیده ترین انواع کار را دارد.

مراکز خدمات منطقه ای؛

بخش خدمات فنی اپراتور مخابراتی

با این حال، همانطور که تمرین نشان می دهد، همراه با کیفیت بالای تجهیزات عرضه شده و عملکرد گسترده آن، تعدادی از مشکلات ایجاد می شود:

توسعه ناکافی (و در برخی موارد عدم وجود) شبکه خدمات برای سیستم های دیجیتال عرضه شده؛

تعداد ارائه دهندگان سیستم دیجیتال بیشتر از مراکز خدماتی است.

هزینه بالای تعمیر سیستم های دیجیتال

در این راستا لازم است الزامات مناسبی در خصوص سازماندهی نگهداری فنی تجهیزات عرضه شده و زمان بندی تعویض قطعات معیوب سیستم های دیجیتال به تامین کنندگان ارائه شود.

از آنجایی که سطح راحتی عملکردهای تعمیر و نگهداری سیستم دیجیتال از سیستمی به سیستم دیگر متفاوت است، کار با سیستم های مختلف مستلزم درجات مختلف آموزش پرسنل تعمیر و نگهداری است. همانطور که تمرین نشان می دهد، تامین کنندگان تجهیزات مخابراتی و استراتژی آنها برای سازماندهی پشتیبانی خدمات به طور متفاوتی ساختار یافته اند:

ایجاد یک مرکز خدمات پشتیبانی فنی اصلی؛

ایجاد یک شبکه توسعه یافته از مراکز پشتیبانی منطقه ای؛

پشتیبانی از طریق شبکه ای از توزیع کنندگان و دفتر نمایندگی شما؛

پشتیبانی از شبکه نمایندگی

در حال حاضر انواع مختلفی از اشکال، روش ها و انواع نگهداری وجود دارد. خدمات به چهار شکل مختلف به مشتریان ارائه می شود:

سلف سرویس توسط خود مشتریان؛

تعمیر و نگهداری تجهیزات در محل؛

خدمات در مراکزی که به جای تعمیر، تعویض انجام می دهند.

خدمات در مراکز تعمیر

به ویژه باید توجه داشت که در حال حاضر هیچ مفهوم واحدی از خدمات وجود ندارد.

1. برخی از شرکت های اپراتور بر این عقیده هستند که وظیفه اصلی سرعت بخشیدن به تعمیرات است که با تعویض بردها و حتی واحدها محقق می شود و سپس یک چرخه کامل نظارت و بازیابی عملکرد آنها در مراکز تعمیر مجهز به مجموعه ای انجام می شود. تجهیزات تشخیصی مدرن

2. سایر شرکت های اپراتور ترجیح می دهند به سمت تعمیرات در سطح عنصر حرکت کنند تا عیوب را بومی سازی کنند که از جدیدترین ابزارهای تشخیصی با پیچیدگی عملکردی بالا استفاده می کنند.

بنابراین، بخشی جدایی ناپذیر از سیستم های نگهداری و تعمیر به عنوان سیستمی برای مدیریت وضعیت سیستم های دیجیتال، یک سیستم عیب یابی فنی است. امروزه به طور کلی پذیرفته شده است که یکی از راه های مهم برای افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی و در نهایت کیفیت عملکرد سیستم های دیجیتال ایجاد یک سیستم عیب یابی فنی موثر است.

بنابراین، حل مشکلات نگهداری و تعمیر مستلزم استفاده از یک سیستم مناسب تشخیص فنی سیستم های دیجیتال در مرحله بهره برداری است که باید یک استراتژی دو مرحله ای برای عیب یابی در سیستم های دیجیتال با عمق جستجو تا یک. عنصر جایگزین معمولی (TEE)، برد و ریزمدار، به ترتیب. با در نظر گرفتن گسترش دامنه سیستم های دیجیتال، نیاز به کاهش الزامات صلاحیت برای پرسنل عملیاتی سیستم های عیب یابی فنی، به ویژه برای مراکز خدمات و تعمیر وجود دارد. تجهیزات تشخیصی در نظر گرفته شده برای این مراکز باید حداقل شاخص های وزن و اندازه ممکن را داشته باشند و ویژگی های هر شی تشخیصی را در نظر بگیرند.

در حال حاضر، جهت های اصلی کار زیر برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال شناخته شده است:

1. اول از همه، قابلیت اطمینان از طریق استفاده از قطعات بسیار قابل اعتماد افزایش می یابد. این جهت با هزینه های قابل توجهی همراه است و تنها راه حلی برای مشکل عملکرد بدون خرابی ارائه می دهد، اما نه قابلیت نگهداری. هنگام ایجاد سیستم ها، تمرکز یک طرفه بر دستیابی به قابلیت اطمینان بالا (از طریق استفاده از اجزا و اجزای پیشرفته تر) به هزینه نگهداری، در بسیاری از موارد در نهایت منجر به افزایش ضریب دسترسی در شرایط عملیاتی واقعی نمی شود. این به دلیل این واقعیت است که حتی متخصصان بسیار ماهر که از ابزارهای تشخیصی فنی سنتی استفاده می کنند تا 70-80٪ از زمان تعمیر فعال را صرف جستجو و بومی سازی عیوب در سیستم های پیچیده دیجیتال مدرن می کنند.

اسناد مشابه

کیفیت کنترل و تشخیص نه تنها به مشخصات فنی تجهیزات کنترل و تشخیص بستگی دارد، بلکه به آزمایش پذیری محصول مورد آزمایش نیز بستگی دارد. سیگنال هایی که در حین کار تجهیزات اصلی و کنترل به وجود می آیند.

چکیده، اضافه شده در 2008/12/24


مفهوم و تعاریف تئوری قابلیت اطمینان و تشخیص فنی سیستم های خودکار. سازماندهی کنترل خودکار در سیستم های تولید. ویژگی ها و ماهیت روش ها و ابزارهای اصلی تشخیص فنی مدرن.

تست، اضافه شده در 2013/08/23


اصول نظری اساسی عملکرد دستگاه ها برای کنترل عملیاتی قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات. تجهیزات و روش برای محاسبه قابلیت اطمینان دریافت اطلاعات در مورد کاهش سیستم های انتقال دیجیتال زیر مقادیر آستانه برای سیستم های سیگنالینگ.

تست، اضافه شده در 1395/10/30


انواع و روش های افزونگی به عنوان روشی برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم های فنی. محاسبه قابلیت اطمینان سیستم های فنی بر اساس قابلیت اطمینان عناصر آنها. سیستم هایی با اتصال سریال و موازی عناصر. روش های تبدیل سازه های پیچیده

ارائه، اضافه شده در 01/03/2014


مفهوم مدل های منبع سیگنال دیجیتال برنامه های مدل سازی مدار دستگاه های دیجیتال. تنظیم پارامترهای شبیه سازی تعیین حداکثر عملکرد مدل های اجزای دیجیتال، روش های اساسی توسعه آنها.

کار دوره، اضافه شده در 11/12/2014


بررسی طرح‌های مدرن برای ساخت دستگاه‌های گیرنده رادیویی دیجیتال (RPU). نمایش سیگنال ها به صورت دیجیتال عناصر دستگاه های گیرنده رادیویی دیجیتال: فیلترهای دیجیتال، آشکارسازها، دستگاه های نمایشگر دیجیتال و دستگاه های نظارت و کنترل.

کار دوره، اضافه شده در 12/15/2009


روش‌هایی برای کنترل کلمات و آدرس‌های اطلاعاتی در دستگاه‌های اتوماسیون دیجیتال نمودارهای ساختاری و عملکردی دستگاه های کنترلی. اطمینان از قابلیت اطمینان اتوماسیون و تجهیزات کامپیوتری. مدول کنترل عددی سخت افزار.

تست، اضافه شده در 06/08/2009


اصول اساسی جبر منطق. ترسیم نمودار زمان بندی مدار منطق ترکیبی. توسعه دستگاه های دیجیتال مبتنی بر ماشه و کنتورهای الکترونیکی. انتخاب مدار الکترونیکی برای تبدیل آنالوگ به دیجیتال سیگنال های الکتریکی.

کار دوره، اضافه شده در 2015/05/11


اتوماسیون طراحی توسعه مدارها برای دستگاه های دیجیتال مبتنی بر مدارهای مجتمع با درجات مختلف یکپارچگی. الزامات، روش ها و ابزار برای توسعه بردهای مدار چاپی. ویرایشگر TSA DipTrace. الزامات اسناد هنجاری و فنی.

گزارش تمرین، اضافه شده در 2014/05/25


بلوک دیاگرام سیستم های انتقال دیجیتال و تجهیزات ورودی/خروجی سیگنال. روش های رمزگذاری گفتار ویژگی های روش های تبدیل آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ. روش‌هایی برای انتقال سیگنال‌های دیجیتال با سرعت پایین از طریق کانال‌های دیجیتال

مینسک، 2008

کیفیت کنترل و تشخیص نه تنها به ویژگی های فنی تجهیزات کنترل و تشخیص بستگی دارد، بلکه قبل از هر چیز به تست پذیری (کنترل پذیری) محصول مورد آزمایش نیز بستگی دارد. این بدان معنی است که کیفیت آزمایش تا حد زیادی توسط کیفیت توسعه محصول تعیین می شود. ساده ترین راه حل برای بهبود کیفیت کنترل، خروجی برخی از نقاط داخلی محصول به یک کانکتور خارجی است. با این حال، تعداد مخاطبین آزاد روی کانکتور محدود است، بنابراین این رویکرد به ندرت در دسترس است یا به اندازه کافی مؤثر است. راه حل قابل قبول تر شامل قرار دادن عناصر عملکردی اضافی روی برد است که برای دریافت یا جمع آوری مستقیم اطلاعات در مورد وضعیت نقاط داخلی و انتقال بعدی آن برای پردازش در صورت درخواست دستگاه تجزیه و تحلیل (خارجی یا داخلی) طراحی شده است.

سیگنال هایی که در حین کار تجهیزات اصلی و کنترل به وجود می آیند، که روی یک ماژول مدار چاپی یا تراشه آی سی قرار می گیرند، طبق قوانین خاصی با هم مقایسه می شوند. در نتیجه چنین مقایسه ای، اطلاعاتی در مورد عملکرد صحیح گره کنترل شده تولید می شود. یک کپی کامل از واحد مورد آزمایش را می توان به عنوان تجهیزات اضافی استفاده کرد (شکل 1، a). در این مورد، یک مقایسه ساده از دو مجموعه یکسان از کدها انجام می شود. به منظور کاهش حجم تجهیزات کنترلی اضافی، از دستگاه های کنترل ساده تر با کدگذاری اضافی استفاده می شود (شکل 1، ب)، اما در عین حال، روش های به دست آوردن روابط کنترل پیچیده تر می شود.

برنج. 1. مدارهای کنترل داخلی با تکرار اضافی سخت افزار (الف) و کدگذاری اضافی عملیات:

سیستم عامل - دستگاه اصلی؛ KU - دستگاه کنترل؛

CA - دستگاه مقایسه؛ بریتانیا – دستگاه رمزگذاری:

UOCK - کنترل دستگاه پردازش کد؛

UD - دستگاه رمزگشایی؛ Z - سیگنال خطا.

کدگذاری اضافی مبتنی بر معرفی نمادهای اضافی به سیگنال اطلاعات ورودی، پردازش شده و خروجی است که همراه با اصلی ترین آنها، کدهایی را تشکیل می دهند که دارای ویژگی های تشخیص یا تصحیح خطا هستند.

به عنوان نمونه ای از کنترل داخلی با کدگذاری اضافی، یکی از روش های نظارت بر انتقال اطلاعات را در نظر می گیریم: به گروه بیت های اطلاعاتی که یک کد ساده (یعنی غیر زائد) هستند، یک بیت (چک) اضافی است. اضافه شده، حاوی اطلاعات مربوط به برابری و عجیب بودن اطلاعات ارسال شده است. مقدار بیت برابری برابر است با) اگر تعداد یکها در کد ارسالی زوج باشد و 1 اگر تعداد یکها فرد باشد (شکل 2).

هنگام انتقال اطلاعات، یک کلمه با بیت چک خود منتقل می شود. اگر دستگاه دریافت کننده تشخیص دهد که مقدار بیت چک با برابری مجموع واحدهای کلمه مطابقت ندارد، این به عنوان نشانه ای از خطا در خط انتقال اطلاعات درک می شود.

برنج. 2. انتقال اطلاعات با یک بیت چک: اگر Z=0 باشد، اطلاعات بدون خطا ارسال می شود. اگر Z=1 باشد، اطلاعات نادرست منتقل می شود. n - تعداد کانال های اصلی؛ n+1 - رقم چک اضافی.

برابری فرد، از دست رفتن کامل اطلاعات را کنترل می کند، زیرا کلمه کد متشکل از صفر ممنوع است.

این روش در سیستم های ریزپردازنده برای کنترل انتقال اطلاعات بین ثبات ها، خواندن اطلاعات در RAM و تبادلات بین دستگاه ها استفاده می شود. خطوط انتقال داده از 60 تا 80 درصد کل سخت افزار MPS را تشکیل می دهند. بنابراین استفاده از برابری می تواند قابلیت اطمینان عملیات انتقال اطلاعات را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

برنج. 3. مدار کنترل برابری فرد برای یک گذرگاه هرمی 8 بیتی بر اساس عناصر منطقی «انحصاری OR» دو ورودی

مثال دیگر کدهای تکرار شونده است. آنها برای کنترل انتقال آرایه های کد بین یک حافظه خارجی و یک کامپیوتر، بین دو کامپیوتر و در موارد دیگر استفاده می شوند. یک کد تکراری با افزودن بیت های برابری اضافی به هر سطر و هر ستون از آرایه های ارسالی کلمات (کد دو بعدی) تشکیل می شود. علاوه بر این، برابری را می توان با عناصر مورب کد آرایه کلمه (چند بعدی) نیز تعیین کرد. توانایی تشخیص کد به تعداد کاراکترهای کنترلی اضافی بستگی دارد. خطاهای متعدد را شناسایی می کند و به راحتی قابل بازسازی است.

ساده ترین روش های سخت افزاری کنترل داخلی شامل روش تکرار مدارها و مقایسه سیگنال های خروجی این مدارها می باشد (شکل 3). این روش را می توان به راحتی برای آزمایش هر مداری به کار برد. علاوه بر این، این مزیت را دارد که می تواند هرگونه خطای عملکردی ظاهر شده در مدار را تشخیص دهد. عیب این روش اولاً افزایش هزینه های افزونگی و ثانیاً عدم رفع خطاهای خود تجهیزات کنترل پشتیبان است.

هزینه های تقلید سخت افزاری مدارهای دیجیتال را می توان با استفاده از منطق به اصطلاح دو سیمه تا حدودی کاهش داد. در عین حال، مدارهای اصلی و پشتیبان از این نظر متفاوت هستند که خروجی های معکوس را اجرا می کنند و در مدار همه سیگنال ها به طور همزمان به صورت مستقیم و معکوس ارائه می شوند. مقایسه سیگنال های خروجی با تکرارهای معمولی بر اساس برابری آنها و با منطق دو سیم - بر اساس نابرابری آنها انجام می شود.

برای تشخیص خطاها در مدارهای ترکیبی، به ویژه برای توابع حسابی و منطقی که به دو آرگومان بستگی دارند، اغلب از روش شبه تکراری استفاده می شود. در این مورد، داده ها دو بار به صورت متوالی در زمان پردازش می شوند، به همان ترتیب، اما در مسیرهای مختلف، و برای برابری با استفاده از یک دستگاه ذخیره سازی میانی بررسی می شوند. در این حالت به جای افزونگی مدار مورد نیاز، زمان پردازش اطلاعات در واقع افزایش می یابد.

شکل 4 مداری را برای بررسی یک ترکیب منطقی مولفه دو بیتی از دو عملوند با استفاده از یک ALU نشان می دهد. ابتدا سوئیچ های S1 و S2 با توجه به مدار به موقعیت مناسب سوئیچ می شوند و از خروجی ALU نتیجه عملیات در رجیستر 3 حافظه متصل به یکی از ورودی های مدار مقایسه نوشته می شود.

در مرحله بعد سوئیچ های S1 و S2 به سمت چپ چرخانده می شوند. ارقام بالا و پایین اعداد ورودی در ورودی ALU با هم تعویض می‌شوند و نتیجه عملیات خروجی ALU با ارقام بالا و پایین نیز به طور مستقیم به مدار مقایسه می‌رود.

برنج. 4. طرح بررسی اجرای عملیات حسابی با استفاده از روش شبه تکراری

فرض کنید در خروجی 3 ALU یک خطای "=1" (یکی مشابه) ظاهر می شود و عملوندهای 0110 و 0010 ذره ذره به مدول ALU 2 اضافه می شوند. اگر سوئیچ های S1 و S2 در موقعیت مناسب قرار گیرند، عدد 0100 برای ثبت 3 نوشته می شود. اگر سوئیچ های موجود در موقعیت چپ یعنی اعداد 1100 و 0100 به ترتیب به خروجی های ALU ارسال شوند و خروجی 1100 باشد (با در نظر گرفتن خطای 1 در خروجی 3 از ALU). ورودی های مدار مقایسه کدهای 0100 - از خروجی رجیستر 3 و 0110 - را از خروجی ALU دریافت می کنند که یک سیگنال خطا تولید می کنند.

کنترلر داخلی به ویژه برای سازماندهی نظارت و تشخیص محصولات در شرایط عملیاتی مناسب است، اما همچنین می تواند در شرایط تولید، به عنوان مثال، در ساخت کیت های ریزپردازنده LSI مفید باشد. برای انجام این کار، ابزارهای اضافی به مدار LSI معرفی می‌شوند که ساختار LSI را در حالت تست مجدداً پیکربندی می‌کنند و در عین حال، از کنترل‌پذیری و مشاهده‌پذیری بهبود یافته همه ماشه‌های موجود در آن اطمینان می‌دهند (شکل 5، a). در این مورد، آزمایش یک LSI پیچیده به یک روش نسبتاً ساده برای مدارهای نوترکیبی موجود در LSI تبدیل می‌شود.

برای اجرای این رویکرد، لازم است ساختار مدار ترتیبی را مجدداً پیکربندی کرد به گونه‌ای که سیگنال کنترل همه فلیپ فلاپ‌ها را از حالت عملیاتی به حالت آزمایشی سوئیچ کند، که در آن همه فلیپ فلاپ‌ها قابل کنترل و مشاهده می‌شوند (شکل 5، ب). رایج ترین روش در میان این روش ها، روش اسکن **** است که با اتصال عناصر حافظه اضافی ویژه به یک رجیستر شیفت واحد انجام می شود که وضعیت داخلی مدار را ذخیره می کند. اسکن عناصر حافظه اضافی را می توان با آدرس دادن به آنها و انتخاب مستقیم اطلاعات مربوط به وضعیت مدار از حافظه اضافی کنترل کرد.

همه اینها LSI را پیچیده می کند، اما امکان سنجی اقتصادی را تضمین می کند. بنابراین، برای MP سری 8086 اینتل با مساحت تراشه 3 میلی‌متر مربع، معرفی ابزاری برای افزایش تست‌پذیری، سطح تراشه را تقریباً 20٪ افزایش می‌دهد که بازده قابل استفاده را از 10٪ به 12 (20)٪ کاهش می‌دهد. این امر همراه با کاهش تعداد کریستال های روی ویفر، منجر به افزایش 70 درصدی هزینه های تولید می شود. با این وجود، کاهش هزینه آزمایش، که بیش از 80 درصد از شدت کار تولید LSI را به خود اختصاص می دهد، چنین افزایشی در هزینه LSI ها را به طور کامل جبران می کند و PU های پیچیده به گونه ای توسعه می یابند که امکان اطمینان حاصل شود. خودآزمایی بدون مشارکت تجهیزات و نرم افزارهای خارجی.

برای اجرای خودآزمایی مدارها، دو رجیستر روی یک برد مدار چاپی یا روی یک تراشه ریزپردازنده قرار می‌گیرند که برای انجام عملکردهای یک مولد کد شبه تصادفی و یک مولد امضا برنامه‌ریزی شده‌اند. یک برنامه آزمایشی ویژه در رام قابل برنامه ریزی پردازنده ذخیره می شود که باید از آزمایش متوالی تمام واحدهای عملکردی ریزپردازنده اطمینان حاصل کند. مولد کد شبه تصادفی یک توالی تست ورودی را تولید می کند که به بلوک های قابل دسترسی نرم افزار کنترل شده ریزپردازنده هدایت می شود و مولد امضا امضاهای کنترلی مربوطه را از خروجی ریزپردازنده حذف می کند که به نوبه خود با امضاهای مرجع ذخیره شده در ROM مقایسه می شود. نتیجه مقایسه اطلاعاتی را در مورد وضعیت آن به ریزپردازنده ارائه می دهد.

A.A. دروزایف، V.G. خانبکوف

این مقاله پیش نیازهای ایجاد سیستم های کنترل و تشخیص دستگاه های الکترونیکی (EDS)، زمینه ها و امکانات کاربرد آنها را مورد بحث قرار می دهد. SKD EU Krona-511 موجود توصیف شده است.

پیش زمینه های توسعه سیستم نظارت و تشخیص دستگاه های الکترونیکی، زمینه ها و پتانسیل های کاربردی آن در نظر گرفته شده است. سیستم Krona-511 موجود توضیح داده شده است.

مشکلات در سیستم های کنترل فرآیند خودکار

با ظهور سیستم‌های کنترل فرآیند خودکار، سیستم‌های حفاظت ایمنی و اضطراری، سیستم‌های کنترل خودکار چند کاناله (به عنوان مثال، سیستم‌های تحریک ژنراتور، سیستم‌های کنترل توربین و سایر محرک‌های پیچیده)، وظیفه نظارت و بررسی عملکرد آنها مطرح شد. روش معمول (با یک مولتی متر در یک دست و یک اسیلوسکوپ در دست دیگر) در اینجا به اندازه کافی مؤثر نیست زیرا:

• ساده ترین سیستم کنترل ده ها (و گاهی اوقات صدها) سیگنال دارد که وضعیت آن را تعیین می کند.
• فرآیندهای گذرا بیش از حد زودگذر هستند که نمی‌توان آنها را روی صفحه اسیلوسکوپ مشاهده کرد (چه رسد به اندازه‌گیری دقیق پارامترهای آنها).
• لازم است نه تنها مقادیر لحظه ای سیگنال ها اندازه گیری شود، بلکه باید یک "تصویر" از رویدادهای قبل از یک لحظه خاص (اضطراری) و به دنبال آن داشته باشید.
• لازم است نه تنها سیگنال ها را ضبط کنید، بلکه آنها را به منابع زمانی رایج "پیوند" کنید.
• شرایط اضطراری احتمالی در زمان بسیار نادر است.

بنابراین، نیاز به ایجاد کلاس خاصی از سیستم ها وجود داشت که به طور موثر مسائل نظارت و عیب یابی عملکرد این دستگاه ها را حل کند.

الزامات اساسی برای SKD EU

ACS EC طراحی شده برای حل مشکلات فوق باید دارای ویژگی ها و قابلیت های زیر باشد:

• عدم تأثیر سیستم کنترل دسترسی بر روی شی مورد نظارت (هم در زمان اتصال و هم در حالت کار).
• تداوم عملکرد ACS (از چند ساعت تا چند روز)؛
• ضبط گسسته سیگنال های ورودی تا چند میکروثانیه؛
• توانایی شروع و توقف ضبط بر اساس ترکیبی از حالت های سیگنال ورودی.
• توانایی کنترل سطوح، اشکال و پارامترهای سیگنال های ورودی؛
• ثبت زمان "حادثه"؛
• توانایی ضبط مداوم سیگنال های ورودی در یک دوره زمانی از چند ثانیه تا چند ساعت؛
• ذخیره اطلاعات در مورد وضعیت قبل از اضطراری و پس از اضطراری سیگنال های ورودی؛
• توانایی جمع آوری چندین موقعیت اضطراری در یک دستگاه ذخیره سازی؛
• امکان مشاهده و تجزیه و تحلیل سیگنال های ضبط شده در قالب نمودارهای زمانی.

ACS که این الزامات را برآورده می کند نه تنها به شما امکان می دهد عملکرد نیروگاه را مشاهده و بررسی کنید، بلکه فرآیند جستجوی موقعیت های "عیب" را که به ندرت اتفاق می افتد را خودکار می کنند. در عین حال حوادث پیش از اورژانس ثبت می شود که برای تشخیص علل حادثه از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.

مطالعه نمودارهای زمانی سیگنال های ضبط شده به فرد امکان می دهد پارامترهای عملیاتی نیروگاه، "پراکندگی" آنها را ارزیابی کند، در نتیجه احتمال حوادث و خرابی ها را پیش بینی می کند. علاوه بر این، با انجام ضبط های منظم، امکان مشاهده و ثبت دریفت پارامترها در طول زمان وجود دارد.

ضبط چند کاناله مرتبط با یک نقطه از زمان به شما امکان می‌دهد «در حال اجرا» سیگنال‌ها را در طول زمان تشخیص دهید.

هنگام استفاده از یک سیستم کنترل الکترونیکی، یک فرصت واقعی برای "نگاه کردن" به سیستم های الکترونیکی وجود دارد. همانطور که تمرین نشان می دهد، حتی پرسنل واجد شرایطی که به نیروگاه خدمات می دهند، ایده دقیقی از عملکرد واقعی آن ندارند. این اتفاق می افتد که تنها با کمک ACS می توان وجود "انفجار" کوتاه مدت یا نادر، "افت" یا اعوجاج در شکل سیگنال را تشخیص داد.

سیستم جهانی برای نظارت و تشخیص دستگاه های الکترونیکی

مجتمع تحقیقاتی و تولیدی "KRONA" SKD EU Krona-511 را توسعه داده است که تمام الزامات چنین سیستم هایی را برآورده می کند. عملکرد سیستم بر اساس اصل تبدیل سیگنال ها به فرم دیجیتال با فرکانس ثابت، کنترل بلادرنگ و ضبط بر روی دیسک کامپیوتر است.

ویژگی های اصلی و ویژگی های متمایز سیستم:

• تعداد کانال ها تا 64 (از جمله تا 20 مجزا) ، زیرا طراحی مدولار به شما امکان می دهد تعداد کانال ها را بنا به درخواست مشتری افزایش دهید.
• اتصال مستقیم به نقاط کنترل با استفاده از آداپتورهای راه دور.
• ثبت گسستگی با استفاده از مثال‌ها:

• زمان ضبط فقط با ظرفیت آزاد هارد در حداکثر فرکانس ضبط محدود می شود، 1 گیگابایت برای ضبط بیش از یک ساعت کار دستگاه کافی است.
• نظارت بر سیگنال ها بر روی صفحه نمایش کامپیوتر؛
• ابزارهای قدرتمند برای مشاهده و تجزیه و تحلیل سوابق، ایجاد و چاپ گزارش، نگهداری آرشیو سوابق، امکان صادرات داده های ضبط شده به برنامه های دیگر.
• خود نظارت سخت افزاری و نرم افزاری داخلی؛ بررسی سریع عملکرد تمام قسمت های سیستم.

اتصال به اتحادیه اروپا

اتصال به واحد کنترل از طریق آداپتورهای راه دور (ولتاژ، جریان، دما، سیگنال های گسسته، "مخاطبین خشک") در محدوده های مختلف انجام می شود، در حالی که فاصله تا نقطه اتصال از 2 تا 10 متر است. محدوده سیگنال های اندازه گیری شده: از 0.01 V تا 2500 V، از 0.0005 A تا 10 A، از 0 ° C تا 100 ° C. آداپتورها "ایزوله" گالوانیکی کانال های ورودی را از یکدیگر و همچنین از مدارهای سیگنال خروجی واحد کنترل و از زمین (تا 3500 ولت) فراهم می کنند، علاوه بر این، آنها می توانند حالت های اضطراری بارهای متعدد را بدون به خطر انداختن مقاومت کنند. عملکرد آنها

تنظیم، ضبط و نظارت بر سیگنال ها

تنظیم، ضبط، پردازش و مشاهده سیگنال ها توسط برنامه ای که تحت MS Windows 95.98 اجرا می شود کنترل می شود.

این برنامه به شما امکان می دهد تا به سرعت Krona-511 را در هر نیروگاهی پیکربندی کنید. کافی است لیستی از سیگنال های ورودی را تهیه و وارد برنامه کنید. برای سیگنال هایی که باید نظارت شوند، شکل توصیف می شود یا پارامتر کنترل شده مشخص می شود (میانگین، ریشه میانگین مربع یا مقادیر میانگین اصلاح شده). شکل استاندارد سیگنال را می توان به عنوان یکی از استانداردهای (سینوسی، دندانه اره ای و غیره) مشخص کرد یا از یک دستگاه واقعی ضبط کرد. برای هر یک از سیگنال های نظارت شده، "تلرانس ها" تنظیم شده است - انحرافات مجاز شکل یا پارامتر.

علاوه بر این، پارامترهای ضبط تنظیم می شوند - گسستگی ضبط کانال های ورودی، و همچنین شرایط همگام سازی کنترل، شروع و توقف ضبط (برای هر یک از آنها - تا 60 شرایط). شرط می تواند این باشد: عبور یک سیگنال معین از یک سطح معین، سیگنال بالاتر یا پایین تر از یک سطح معین، در یک محدوده معین (یا حالت منطقی) یا خارج از آن باشد. ترکیب منطقی شرایط با استفاده از عملیات "AND" یا "OR" امکان پذیر است.

این سیستم دارای دو حالت عملیاتی است: یک بار - نوشتن اطلاعات در یک بافر خطی (تا زمانی که پر شود) و دایره ای - این حالت نوشتن در یک بافر و جایگزینی داده های قدیمی با موارد جدیدتر (قبل از توقف یا رویداد اضطراری) است. .

بنابراین، یک بار ضبط به شما امکان می دهد تا عملیات نیروگاه را برای مدت زمان مشخصی پس از راه اندازی ضبط و/یا نظارت کنید. بنابراین، استفاده از این حالت برای نمایش فاصله زمانی که یک تاسیسات انرژی به سطح خاصی از کار می رسد موثر است.

از آنجایی که کاربر این فرصت را دارد که زمان ضبط را نه تنها "قبل از خاموش شدن" (حادثه)، بلکه "بعد از آن" تنظیم کند، حالت حلقه به شما امکان می دهد عملکرد نیروگاه را قبل و بعد از رویداد اضطراری/مشخص شده ضبط کنید. ، که برای هر کار تحقیقاتی موثر است.

ضبط اطلاعات به دستور اپراتور یا با توجه به شرایط مشخص شده آغاز می شود. به موازات ثبت اطلاعات ورودی، کامپیوتر سیگنال ها را با استانداردها یا پارامترهای کنترلی آنها مقایسه می کند.

ضبط پس از گذشت یک دوره مشخص یا پس از برآورده شدن شرایط مشخص شده برای "عدم مقایسه" شکل سیگنال/پارامتر یا فرمان اپراتور به پایان می رسد.

در حالت ضبط حلقه، امکان "راه اندازی مجدد خودکار" ضبط پس از توقف وجود دارد - یعنی شروع مجدد
بدون دخالت کاربر (تعداد راه اندازی مجدد از قبل تنظیم شده است).

کاربر می تواند تا دوازده "پنجره اسیلوسکوپ" را نمایش دهد که در آنها سیگنال های انتخاب شده در زمان واقعی "رسم" می شوند.

مشاهده ورودی ها

نتایج ضبط سیگنال در قالب نمودار به کاربر نمایش داده می شود (شکل 1.).

شکل 1. مشاهده یک ضبط چند کاناله از یک لحظه اضطراری با پوشش استاندارد سیگنال

چندین محور زمانی را می توان بر روی صفحه نمایش داد، که در هر یک از آنها می توان چندین نمودار سیگنال قرار داد (ضبط سیگنال می تواند از جلسات مختلف باشد، که به شما امکان می دهد حرکت پارامترهای EM را در طول زمان ارزیابی کنید) (شکل 2.). مراجع را می توان برای ارزیابی بصری بر روی تصاویر سیگنال حاصل قرار داد.

شکل 2. مشاهده تغییرات سیگنال در طول زمان

نمودارها لحظات همگام سازی کنترل، عدم مقایسه و توقف را نشان می دهند. علاوه بر این، کاربر می تواند به طور مستقل نظرات خود را به نمودارها اضافه کند.

نمودارهای چاپ شده در قالب یک سند ترسیم می شوند. این شامل خلاصه ای است که نام جلسات و سیگنال های چاپی، تاریخ و زمان شروع و پایان ضبط، و توقف/"غیر مقایسه" را نشان می دهد. و علاوه بر این، پارامترهای محاسبه شده برای نمودارهای نشان داده شده.

"ویرایشگر استاندارد" داخلی به شما امکان می دهد بخشی از ضبط سیگنال را "برش دهید" (در صورت لزوم ویرایش کنید) و در آینده از آن به عنوان یک استاندارد فیزیکی برای نظارت بر سیگنال های اشکال پیچیده استفاده کنید!

کاربر این فرصت را دارد که جلسات ضبط را از دیسک ACS EU به رسانه های دیگر (فلاپی دیسک، دیسک های قابل جابجایی با ظرفیت بالا، درایوهای شبکه) کپی کند. این امکان پردازش توزیع شده داده های ضبط شده توسط چندین کاربر در رایانه های مختلف را فراهم می کند.

امکان صادرات داده های ضبط شده به صورت فایل متنی وجود دارد. این اجازه می دهد تا داده ها توسط برنامه های دیگر (به عنوان مثال، برنامه های محل کار خودکار خود شرکت) پردازش شوند.

این نرم افزار بر اساس نتایج پیاده سازی های متعدد مدرن شده است. تمام نظرات و خواسته های کاربران در طول مدت بهره برداری 3 ساله از محصولات دریافت شده را در نظر می گیرد. کار به طور مداوم برای تکمیل سیستم کنترل سیستم کنترل با عملکرد جدید در حال انجام است.

نتیجه

تجربه استفاده از سیستم کنترل Krona-511 در تعدادی از نیروگاه های هسته ای فدراسیون روسیه امکان ساخت سیستم های چند کاناله برای پیش بینی خرابی سیستم های ایمنی، حفاظت اضطراری و ... را با استفاده از این تجهیزات نشان داده است. علاوه بر این، احتمال تشخیص یک کانال بالقوه غیرقابل اعتماد (گره، عنصر) حتی قبل از اینکه این سیستم ها به سطح بحرانی برسند بسیار زیاد است.

معرفی
در دهه اخیر، سیستم های دیجیتال در شبکه های مخابراتی گسترده شده اند که عبارتند از:
- عناصر شبکه (سیستم های انتقال SDH، مبادلات تلفن خودکار دیجیتال (PBX)، سیستم های انتقال داده، سرورهای دسترسی، روترها، تجهیزات پایانه و غیره).
- سیستم های پشتیبانی از عملکرد شبکه (مدیریت شبکه، کنترل ترافیک و غیره)؛
- سیستم های پشتیبانی فرآیند کسب و کار و سیستم های پرداخت خودکار (سیستم های صورتحساب).
وظیفه اصلی قرار دادن سیستم های دیجیتال در عملیات فنی، اطمینان از عملکرد با کیفیت بالا است. برای ساخت سیستم های دیجیتال مدرن، از یک پایه عنصر مبتنی بر استفاده از مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ (LSI)، مدارهای مجتمع بسیار بزرگ (VLSI) و مجموعه های ریزپردازنده (MPC) استفاده می شود که می تواند کارایی سیستم ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد - افزایش بهره وری و قابلیت اطمینان، گسترش عملکرد سیستم ها، کاهش وزن، ابعاد و مصرف برق. در عین حال، گذار به استفاده گسترده از LSI، VLSI و MPC در سیستم های مخابراتی مدرن، همراه با مزایای غیرقابل انکار، تعدادی از مشکلات جدی را در نگهداری عملیاتی آنها ایجاد کرده است که در درجه اول با فرآیندهای نظارت و تشخیص مرتبط است. این به این دلیل است که پیچیدگی و تعداد سیستم های دیجیتال در حال کار سریعتر از تعداد پرسنل تعمیر و نگهداری واجد شرایط در حال رشد است. از آنجایی که هر سیستم دیجیتالی قابلیت اطمینان محدودی دارد، هنگامی که خرابی در آن رخ می دهد، نیاز به شناسایی سریع، عیب یابی و بازیابی شاخص های قابلیت اطمینان مشخص وجود دارد. از اهمیت ویژه ای این واقعیت برخوردار است که روش های سنتی عیب یابی فنی به پرسنل خدمات بسیار ماهر یا نرم افزارهای تشخیصی پیچیده نیاز دارند. لازم به ذکر است که با افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم های دیجیتال، تعداد خرابی ها و مداخله اپراتور برای عیب یابی کاهش می یابد. از سوی دیگر، همزمان با افزایش قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال، تمایل پرسنل خدماتی به از دست دادن مهارت های عیب یابی تا حدی وجود دارد. یک پارادوکس معروف به وجود می آید: هر چه سیستم دیجیتال قابل اعتمادتر باشد، خطاهای کندتر و با دقت کمتری پیدا می شود، زیرا پرسنل تعمیر و نگهداری در کسب تجربه در یافتن و مکان یابی عیوب در سیستم های دیجیتال با پیچیدگی فزاینده مشکل دارند. به طور کلی، تا 70-80٪ از زمان بازیابی سیستم های خراب، زمان عیب یابی فنی است که شامل زمان جستجو و بومی سازی عناصر خراب است. با این حال، همانطور که تمرین عملیاتی نشان می دهد، امروزه مهندسان همیشه آماده حل مشکلات عملیات فنی سیستم های دیجیتال در سطح مورد نیاز نیستند. بنابراین، پیچیدگی روزافزون سیستم‌های دیجیتال و اهمیت تضمین عملکرد باکیفیت آن‌ها، مستلزم سازماندهی عملیات فنی آن بر مبنای علمی است. در این راستا، مهندسین درگیر در عملیات فنی سیستم های دیجیتال نه تنها باید بدانند که سیستم ها چگونه کار می کنند، بلکه باید بدانند که چگونه کار نمی کنند، وضعیت ناکارآمدی چگونه خود را نشان می دهد.
عامل تعیین کننده تضمین دسترسی بالای سیستم های دیجیتال، در دسترس بودن ابزارهای تشخیصی است که امکان جستجوی سریع و محلی سازی خطاها را فراهم می کند. این امر مستلزم آن است که مهندسان آموزش خوبی در زمینه پیشگیری و تشخیص وقوع شرایط و خطاهای غیرقابل اجرا داشته باشند. با اهداف، مقاصد، اصول، روش ها و ابزارهای تشخیص فنی آشنا بودند. آنها می دانستند که چگونه آنها را عاقلانه انتخاب کنند، آنها را به کار گیرند و در شرایط عملیاتی به طور موثر از آنها استفاده کنند. این درسنامه درس "تشخیص فنی سیستم های دیجیتال" به منظور جلب توجه لازم به مشکلات و وظایف عیب یابی فنی در آمادگی کارشناسی و کارشناسی ارشد در رشته مخابرات می باشد.

1. عملیات فنی سیستم ها و دستگاه های دیجیتال
1.1. چرخه حیات یک سیستم دیجیتال
دستگاه ها و سیستم های دیجیتال مانند سایر سیستم های فنی برای رفع نیازهای خاص مردم و جامعه ایجاد می شوند. به طور عینی، یک سیستم دیجیتال با ساختار سلسله مراتبی، ارتباط با محیط خارجی، به هم پیوستگی عناصر تشکیل دهنده زیرسیستم ها، حضور مدیریت و دستگاه های اجرایی و غیره مشخص می شود.
در عین حال، تمام تغییرات در سیستم دیجیتال، از لحظه ایجاد آن (نیاز به ایجاد آن ایجاد می شود) و با دفع کامل پایان می یابد، یک چرخه حیات (LC) را تشکیل می دهد که با تعدادی فرآیند مشخص می شود و شامل انواع مختلفی می شود. مراحل و مراحل جدول 1.1 چرخه عمر معمول یک سیستم دیجیتال را نشان می دهد.
چرخه حیات یک سیستم دیجیتال عبارت است از مجموع تحقیق، توسعه، ساخت، جابجایی، بهره برداری و دفع سیستم از ابتدای تحقیق در مورد امکانات ایجاد آن تا پایان استفاده مورد نظر.
اجزای چرخه زندگی عبارتند از:
- مرحله تحقیق و طراحی سیستم های دیجیتال، که در آن تحقیق و توسعه مفهوم انجام می شود، شکل گیری سطح کیفی متناسب با دستاوردهای پیشرفت علمی و فناوری، توسعه طراحی و اسناد کاری، ساخت و ساز. آزمایش یک نمونه اولیه، توسعه اسناد طراحی کاری؛
- مرحله ساخت سیستم های دیجیتال از جمله: آماده سازی تکنولوژیکی تولید. تشکیل تولید؛ آماده سازی محصولات برای حمل و نقل و ذخیره سازی؛
- مرحله گردش محصول، که در آن حداکثر حفظ کیفیت محصول نهایی در طول حمل و نقل و ذخیره سازی سازماندهی می شود.
- مرحله عملیاتی که در آن کیفیت سیستم اجرا، نگهداری و بازیابی می شود، شامل موارد زیر است: استفاده مورد نظر، مطابق با هدف آن؛ نگهداری؛ تعمیر و ترمیم پس از شکست.
در شکل 1.1 توزیع معمولی از مراحل و مراحل چرخه حیات یک سیستم دیجیتال را نشان می دهد. ما وظایفی را که در مرحله چرخه عمر مرتبط با عملکرد سیستم های دیجیتال ایجاد می شود در نظر خواهیم گرفت. بنابراین، عملیات سیستم مرحله ای از چرخه عمر است که در آن کیفیت آن (استفاده کاربردی)، حفظ (نگهداری) و بازیابی (نگهداری و تعمیر) تحقق می یابد.
قسمت عملیات شامل حمل و نقل، ذخیره سازی، نگهداری و تعمیر را عملیات فنی می گویند.
جدول 1.1
مراحل چرخه عمر سیستم دیجیتال

تحقیقات اکتشافی
کارهای تحقیقاتی علمی (R&D)
توسعه و توسعه (R&D)
تولید صنعتی
بهره برداری
1. بیان مسئله علمی
2. تجزیه و تحلیل انتشارات در مورد مشکل مورد مطالعه
3. تحقیق نظری و توسعه مفاهیم علمی (پیشینه تحقیق)
1. توسعه مشخصات فنی برای کار تحقیقاتی
2. رسمی کردن یک ایده فنی
3. تحقیقات بازار
4. امکان سنجی
1. توسعه مشخصات فنی برای تحقیق و توسعه
2. توسعه یک طرح اولیه
3. ساخت طرح بندی
4. توسعه یک پروژه فنی
5. ایجاد پیش نویس کاری
6. تولید نمونه های اولیه، آزمایش آنها
7. تنظیم اسناد طراحی (CD) بر اساس نتایج
تولید و آزمایش نمونه های اولیه
8. آماده سازی فنی، تولید
1. ساخت و تست سری نصب
2. تنظیم اسناد طراحی (CD) بر اساس نتایج
ساخت و تست سری نصب
3. تولید سریال
1. در حال دویدن

2. عملکرد عادی

3. پیری
4. تعمیر یا دفع
1.2. وظایف اصلی تئوری عملیات فنی سیستم های دیجیتال
طبقه بندی وظایف اصلی عملیات فنی سیستم های دیجیتال در شکل 1 نشان داده شده است. 1.2. تئوری عملکرد فنی سیستم ها مدل های ریاضی فرآیندهای تخریب در عملکرد سیستم ها، پیری و فرسودگی اجزا، روش های محاسبه و ارزیابی عملکرد قابل اعتماد سیستم ها، تئوری تشخیص و پیش بینی خرابی ها و خرابی ها در سیستم ها، نظریه از اقدامات پیشگیرانه بهینه، تئوری بازیابی و روش های افزایش عمر فنی سیستم ها و غیره. با توجه به اینکه این فرآیندها عمدتاً تصادفی هستند، به منظور توسعه مدل ریاضی آنها، روش های تحلیلی تئوری فرآیندهای تصادفی و صف بندی. نظریه استفاده می شود. در حال حاضر، تئوری آماری تصمیم گیری و تئوری آماری تشخیص الگو با موفقیت برای اهداف مشابه مورد استفاده قرار می گیرند.

استفاده از جهت‌های جدید در نظریه ریاضی فرآیندهای تصادفی در توسعه مدل‌های فرآیندهای عملیات فنی سیستم‌ها به ما این امکان را می‌دهد تا دانش خود را به میزان قابل توجهی گسترش دهیم و فرآیندها را با موفقیت مدیریت کنیم تا کارایی عملیاتی را افزایش دهیم و عملکرد سیستم‌های دیجیتال نسبتاً پیچیده را بهبود بخشیم.
بنابراین، در مرحله اول مطالعه، وظایف زیر حل می شود: مدیریت بهینه فرآیندهای عملیاتی، توسعه مدل های بهینه برای عملکرد سیستم های دیجیتال، تهیه برنامه های بهینه برای سازماندهی تعمیر و نگهداری، انتخاب روش های پیشگیرانه بهینه، توسعه روش هایی برای تشخیص فنی موثر. و پیش بینی وضعیت فنی سیستم ها.
همانطور که گفته شد، وظیفه اصلی تئوری عملیات پیش‌بینی علمی حالت‌های سیستم‌ها یا دستگاه‌های فنی پیچیده و توسعه با استفاده از مدل‌های خاص و روش‌های ریاضی تجزیه و تحلیل و سنتز این مدل‌ها، توصیه‌هایی برای سازماندهی عملکرد آنهاست. لازم به ذکر است که هنگام حل مشکل اصلی عملیات، از رویکرد احتمالی-آماری برای پیش بینی و کنترل حالات سیستم های پیچیده و مدل سازی فرآیندهای عملیاتی استفاده می شود. بنابراین، تئوری عملکرد سیستم های دیجیتال در این دوره به سرعت در حال ظهور و به شدت در حال توسعه است.
عملیات فنی سیستم‌های دیجیتال به بهینه‌سازی فعالیت‌های سیستم‌ها و روش‌های انسان-ماشین برای تأثیرات کنترل انسانی بر عملکرد سیستم‌ها خلاصه می‌شود. بنابراین، حالت های عملیاتی سیستم های دیجیتال (شکل 1.2) را می توان بسته به رابطه سیستم انسان و ماشین متمایز کرد: حالت های قبل از عملیات سیستم ها، حالت های عملیاتی سیستم ها، حالت های تعمیر و نگهداری و حالت های تعمیر سیستم ها. حالت ها در مراحل و مراحل خاص، نوع رویه ها برای اقدامات کنترلی پرسنل فنی بر روی عملکرد سیستم ها متفاوت است.
حالت های عملیاتی عمدتاً به کیفیت پایه عناصر سیستم، میزان استفاده از فناوری ریزپردازنده در تجهیزات، مجموعه تجهیزات کنترل و اندازه گیری، میزان آموزش پرسنل فنی و همچنین سایر شرایط مربوط به ارائه بستگی دارد. عناصر سیستم یدکی علاوه بر این، حالت های عملیاتی با الزامات اساسی برای سیستم های دیجیتال تعیین می شود: دقت انتقال اطلاعات، زمان تاخیر در تحویل اطلاعات، قابلیت اطمینان تحویل اطلاعات.
بهره برداری از سیستم ها فرآیند استفاده از آنها برای هدف مورد نظرشان در حین حفظ سیستم ها در شرایط فنی سالم است که از زنجیره ای از فعالیت های متوالی و سیستماتیک مختلف تشکیل شده است: تعمیر و نگهداری، پیشگیری، کنترل، تعمیر و غیره.
تعمیر و نگهداری سیستم ها (شکل 1.2) با سه مرحله اصلی مشخص می شود: تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، نظارت و ارزیابی وضعیت فنی، سازماندهی تعمیر و نگهداری. تعیین میزان تأثیر مراحل نگهداری فردی بر قابلیت اطمینان سیستم ها بسیار دشوار است، اما مشخص است که آنها تأثیر قابل توجهی بر کیفیت و قابلیت اطمینان سیستم ها دارند.
نظارت و ارزیابی وضعیت فنی سیستم ها با نظارت بر کیفیت عملکرد اجزای سیستم، روش های تشخیص فنی خرابی ها و خرابی ها و همچنین اجرای الگوریتم هایی برای پیش بینی خرابی در سیستم ها انجام می شود.
1.3.اصول کلی برای ساخت سیستم عملیات فنی
وظیفه کلی سیستم عملیات فنی (TES) اطمینان از عملکرد بی وقفه سیستم های دیجیتال است، بنابراین جهت اصلی توسعه TOS اتوماسیون مهمترین فرآیندهای عملیاتی فن آوری است. وظیفه عملکردی عملیات فنی توسعه اقدامات کنترلی است که تأثیر محیط های خارجی و داخلی را به منظور حفظ وضعیت فنی مشخص شده سیستم های دیجیتال جبران می کند. این عملکرد کلی به دو بخش تقسیم می شود: عملیات عمومی - مدیریت وضعیت محیط خارجی و عملیات فنی - مدیریت وضعیت محیط داخلی. در عین حال، مدیریت وضعیت محیط داخلی شامل مدیریت شرایط فنی آن است.

برنج. 1.3. بلوک دیاگرام یک سیستم عملیات فنی خودکار: PNRM - زیر سیستم برای راه اندازی و تعمیر کار. STX - زیر سیستم تامین، حمل و نقل و ذخیره سازی؛ SOISTE - سیستم فرعی برای جمع آوری و پردازش اطلاعات STE. TTD - تست زیرسیستم تشخیصی فنی؛ EOSTE - زیر سیستم پشتیبانی ارگونومیک STE. USTE - زیر سیستم کنترل STE.
ASTE از دو زیر سیستم تشکیل شده است: یک زیر سیستم عملیات فنی هنگام تهیه و استفاده از سیستم های دیجیتال (TEPI) و یک زیر سیستم عملیات فنی در هنگام استفاده از سیستم های دیجیتال برای هدف مورد نظر (TEIN). هر یک از این زیرسیستم ها شامل تعدادی عنصر است که اصلی ترین آنها در شکل 1 نشان داده شده است. 1.3. وظایف زیرسیستم ها با جزئیات بیشتری در جدول آورده شده است. 1.2.
جدول 1.2

زیرسیستم توابع اصلی PNRM
سازماندهی کار راه اندازی برای سیستم های دیجیتال جدید معرفی شده و همچنین فعلی، متوسط ​​و

تعمیرات اساسی

STX
جانمایی و تکمیل قطعات یدکی، پایه های تامین و کارخانه های تولید قطعات یدکی، حمل و نقل و نگهداری قطعات یدکی

SOISTE
برنامه ریزی استفاده از سیستم های دیجیتال و نگهداری اسناد عملیاتی، جمع آوری و پردازش داده های عملیاتی، تهیه توصیه هایی برای بهبود STE

TTD
تعیین وضعیت فنی، تشخیص نقص با عمق معین، تعامل با زیرسیستم تشخیص فنی عملکردی (FTD)

EOSTE
انجام بخشی از عملکردهای TTD که نیاز به مشارکت انسانی دارد، اطمینان از ارتباط دو طرفه در سیستم "مرد و ماشین"، شرکت در تعمیرات معمولی که بدون وقفه در عملیات انجام می شود.

USTE
تعیین ترتیب اجرای وظایف TTD و EOSTE برای شرایط خاص، مدیریت فرآیند بازیابی، پردازش نتایج حاصل از انجام وظایف TTD و EOSTE، سازماندهی تعامل با سایر عناصر سیستم های دیجیتال

وجود STE این امکان را به وجود می آورد که زمان تشخیص عیب در سیستم های دیجیتال را به میزان قابل توجهی کاهش داده و بر اساس اطلاعات کنترلی در مورد وضعیت سیستم ها، از وقوع خرابی در عملکرد آن جلوگیری شود. برای این منظور، مراکزی برای عملیات فنی سیستم های دیجیتال سازماندهی شده اند که عملکردهای نشان داده شده در شکل 1 را انجام می دهند. 1.4.

در سیستم‌های دیجیتال مدرن، یک روش آماری رایج نگهداری این است که کار تعمیر و بازسازی پس از رسیدن کیفیت عملیات به یک مقدار بحرانی آغاز می‌شود. اگر هنگام نظارت بر وضعیت عناصر سیستم، علائم بدتر شدن کیفیت عملکرد ظاهر شود، آنها برای بازیابی عملکرد از شبکه جدا می شوند.

عملکرد سیستم های دیجیتال بر اساس مجموعه ای از پارامترهای مشخص کننده عملکرد آنها نظارت می شود.

کنترل عملکرد سیستم های دیجیتال با توجه به ویژگی های زیر انجام می شود. وفاداری انتقال پیام؛ زمان ارسال پیام؛ احتمال تحویل به موقع پیام ها؛ میانگین زمان تحویل پیام و غیره. طرح کلی کنترل عملکردی در شکل 1.5 نشان داده شده است.

برنج. 1.4. وظایف اصلی مرکز عملیات فنی

شکل 1.5. الگوریتم سیستم تشخیص عملکردی سیستم دیجیتال

2. مبانی کنترل و تشخیص فنی سیستم های دیجیتال

2.1. مفاهیم و تعاریف اساسی

یکی از مؤثرترین راه‌ها برای بهبود ویژگی‌های عملیاتی و فنی سیستم‌های دیجیتال که جایگاه غالب در سیستم‌های مخابراتی مدرن را به خود اختصاص داده‌اند، استفاده از روش‌ها و ابزارهای کنترل و عیب‌یابی فنی در حین کارکرد آنهاست.

عیب‌یابی فنی، حوزه‌ای از دانش است که با قابلیت اطمینان معین، امکان جداسازی حالت‌های معیوب و قابل استفاده سیستم‌ها را فراهم می‌کند و هدف آن، بومی‌سازی عیوب و بازگرداندن وضعیت قابل استفاده سیستم است. از نقطه نظر رویکرد سیستمی، توصیه می شود که ابزارهای نظارت و تشخیص فنی به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از زیرسیستم تعمیر و نگهداری، یعنی سیستم عملیات فنی در نظر گرفته شود.

بیایید مفاهیم اساسی و تعاریف مورد استفاده برای توصیف و توصیف روش های کنترل و تشخیص را در نظر بگیریم.

تعمیر و نگهداری مجموعه ای از کارها (عملیات) برای حفظ سیستم در حالت کار خوب یا شرایط عملیاتی است.

تعمیر مجموعه ای از عملیات برای بازیابی عملکرد و بازیابی منابع سیستم یا اجزای آن است.

قابلیت نگهداری ویژگی یک سیستم است که شامل سازگاری آن برای جلوگیری و تشخیص علل خرابی آن و بازگرداندن وضعیت عملیاتی از طریق تعمیر و نگهداری است.

بسته به پیچیدگی و حجم کار، ماهیت عیوب، دو نوع تعمیر سیستم های دیجیتال ارائه می شود:

نگهداری برنامه ریزی نشده سیستم؛

تعمیر متوسط ​​غیر برنامه ریزی شده سیستم.

تعمیرات فعلی تعمیراتی هستند که برای اطمینان یا بازیابی عملکرد سیستم انجام می شوند و شامل تعویض یا بازیابی قطعات جداگانه آن می شوند.

تعمیر متوسط، تعمیری است که برای بازگرداندن قابلیت سرویس و بازیابی نسبی عمر مفید با جایگزینی یا ترمیم اجزای محدوده محدود و نظارت بر وضعیت فنی قطعات انجام می شود، تا حدی که توسط اسناد نظارتی و فنی تعیین شده است.

یکی از مفاهیم مهم در تشخیص تکنیکال است

وضعیت فنی شی

شرایط فنی مجموعه ای از ویژگی های یک شی است که در حین تولید یا بهره برداری تغییر می کند که در یک لحظه مشخص با علائمی که توسط اسناد نظارتی و فنی ایجاد شده است مشخص می شود.

نظارت بر وضعیت فنی - تعیین نوع شرایط فنی.

نوع شرایط فنی - مجموعه ای از شرایط فنی که الزاماتی را برآورده می کند (یا برآورده نمی کند) که قابلیت سرویس دهی، عملکرد یا عملکرد صحیح یک شی را تعیین می کند.

انواع زیر حالت شی وجود دارد:

وضعیت خوب یا بد

حالت عملکردی یا غیر عملکردی،

عملکرد کامل یا جزئی

قابل سرویس - شرایط فنی که در آن شیء تمام الزامات تعیین شده را برآورده می کند.

معیوب - شرایط فنی که در آن شی حداقل یکی از الزامات تعیین شده از ویژگی های نظارتی را برآورده نمی کند.

قابل اجرا - شرایط فنی که در آن یک شی قادر به انجام عملکردهای مشخص شده، حفظ مقادیر پارامترهای مشخص شده در محدوده تعیین شده است.

غیرقابل اجرا - شرایط فنی که در آن مقدار حداقل یک پارامتر مشخص که توانایی یک شی برای انجام عملکردهای مشخص را مشخص می کند، الزامات تعیین شده را برآورده نمی کند.

عملکرد صحیح یک شرایط فنی است که در آن یک شیء تمام آن عملکردهای تنظیم شده را که در لحظه فعلی مورد نیاز است انجام می دهد و مقادیر پارامترهای مشخص شده را برای اجرای آنها در محدوده تعیین شده حفظ می کند.

عملکرد نادرست شرایط فنی است که در آن یک شی بخشی از عملکردهای تنظیم شده مورد نیاز در زمان فعلی را انجام نمی دهد یا مقادیر پارامترهای مشخص شده را برای اجرای آنها در محدوده تعیین شده حفظ نمی کند.

از تعاریف حالت‌های فنی یک شی، چنین برمی‌آید که در حالت سرویس‌پذیری، شی همیشه عملیاتی است، در حالت عملکرد در همه حالت‌ها به درستی عمل می‌کند، و در حالت عملکرد نادرست، غیرفعال و معیوب است. یک شی که به درستی کار می کند ممکن است غیرفعال باشد و در نتیجه معیوب باشد. یک جسم سالم نیز ممکن است معیوب باشد.

بیایید به تعاریف مرتبط با مفهوم آزمایش پذیری و تشخیص فنی نگاه کنیم.

آزمایش پذیری ویژگی یک شی است که مناسب بودن آن را برای انجام کنترل با وسایل مشخص مشخص می کند.

شاخص آزمون پذیری یک مشخصه کمی آزمون پذیری است.

سطح آزمایش پذیری یک ویژگی نسبی آزمایش پذیری است که بر اساس مقایسه مجموعه شاخص های آزمایش پذیری شی ارزیابی شده با مجموعه مربوطه از شاخص های اساسی است.

تشخیص فنی فرآیند تعیین وضعیت فنی یک شی با دقت خاصی است.

جستجوی عیب – تشخیصی که هدف آن تعیین محل و در صورت لزوم علت و نوع عیب است.

تست تشخیصی - یک یا چند اقدام آزمایشی و ترتیب اجرای آنها، اطمینان از تشخیص.

تست تایید - یک تست تشخیصی برای بررسی قابلیت سرویس یا عملکرد یک شی.

تست جستجوی نقص - تست تشخیصی برای یافتن نقص.

سیستم تشخیص فنی مجموعه ای از وسایل و شی تشخیصی و در صورت لزوم مجریان است که برای تشخیص یا انجام آن طبق قوانین تعیین شده توسط اسناد مربوطه آماده شده است.

نتیجه تشخیص نتیجه گیری در مورد وضعیت فنی شی است که در صورت لزوم محل، نوع و علت نقص را نشان می دهد. تعداد شرایطی که باید در نتیجه تشخیص تشخیص داده شوند با عمق جستجوی خطا تعیین می شود.

عمق عیب یابی میزان جزئیات در عیب یابی فنی است که نشان می دهد محل خطا در کدام جزء از جسم تعیین می شود.

2.2. وظایف و طبقه بندی سیستم های تشخیص فنی

نیازهای روزافزون برای قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال، ایجاد و اجرای روش ها و ابزارهای فنی مدرن نظارت و تشخیص را برای مراحل مختلف چرخه حیات ضروری می کند. همانطور که قبلا ذکر شد، انتقال به استفاده گسترده از LSI، VLSI و MPC در سیستم های دیجیتال، همراه با مزایای غیرقابل انکار، تعدادی از مشکلات جدی را در نگهداری عملیاتی آنها ایجاد کرده است، که در درجه اول مربوط به فرآیندهای کنترل و تشخیص است. مشخص شده است که هزینه عیب یابی در مرحله تولید از 30٪ تا 50٪ از هزینه کل دستگاه های ساخت متغیر است. در مرحله عملیاتی، حداقل 80 درصد از زمان بازیابی سیستم دیجیتال صرف جستجوی یک عنصر جایگزین معیوب می شود. به طور کلی، هزینه های مربوط به شناسایی، عیب یابی و عیب یابی با گذراندن عیب از هر مرحله فرآیند به میزان 10 برابر افزایش می یابد و از بازرسی ورودی مدارهای مجتمع تا شناسایی خرابی در مرحله عملیاتی 1000 برابر گران تر است. یک راه حل موفق برای چنین مشکلی تنها بر اساس یک رویکرد یکپارچه به مسائل کنترل تشخیصی امکان پذیر است، زیرا سیستم های تشخیصی در تمام مراحل زندگی یک سیستم دیجیتال استفاده می شود. این امر مستلزم افزایش بیشتر در شدت کار تعمیر و نگهداری، ترمیم و تعمیر در مراحل تولید و بهره برداری است.

وظایف کلی نظارت و عیب یابی سیستم های دیجیتال و اجزای آن معمولاً از نقطه نظر مراحل اصلی توسعه، تولید و بهره برداری در نظر گرفته می شود. در کنار رویکردهای کلی برای حل این مشکلات، به دلیل ویژگی های خاص ذاتی این مراحل، تفاوت های قابل توجهی نیز وجود دارد. در مرحله توسعه سیستم های دیجیتال، دو مشکل کنترلی و تشخیصی حل می شود:

1. اطمینان از آزمایش پذیری سیستم دیجیتال به عنوان یک کل و آن

اجزاء.

2. اشکال زدایی، بررسی قابلیت سرویس و عملکرد قطعات

و سیستم دیجیتال به طور کلی.

هنگام نظارت و تشخیص در شرایط تولید یک سیستم دیجیتال، وظایف زیر حل می شود:

1. شناسایی و رد قطعات و مجموعه های معیوب در اوایل

مراحل تولید.

2. جمع آوری و تجزیه و تحلیل اطلاعات آماری در مورد عیوب و انواع

خرابی ها

3. کاهش شدت کار و بر این اساس، هزینه کنترل و

تشخیص.

مانیتورینگ و عیب یابی یک سیستم دیجیتال در شرایط عملیاتی دارای ویژگی های زیر است:

1. در بیشتر موارد، بومی سازی گسل ها در

سطح یک واحد قابل جابجایی ساختاری، معمولاً استاندارد

عنصر جایگزین (REE).

2. احتمال زیادی وجود دارد که تا زمان تعمیر بیش از یک نفر ظاهر نشود.

خرابی ها

3. اکثر سیستم های دیجیتال دارای مقداری هستند

قابلیت های مانیتورینگ و تشخیصی.

4. تشخیص زودهنگام شرایط پیش از شکست زمانی امکان پذیر است

معاینات پیشگیرانه

بنابراین، برای یک شی مشمول تشخیص فنی، نوع و هدف سیستم تشخیصی باید مشخص شود. با توجه به زمینه های اصلی استفاده از سیستم های تشخیصی زیر ایجاد می شود:

الف) در مرحله تولید تسهیلات: در طول فرآیند تعدیل، در طول

پذیرش - پذیرفته شدن؛

ب) در مرحله بهره برداری از تاسیسات؛ در طول تعمیر و نگهداری در

در حین استفاده، در حین نگهداری در حین کار

ذخیره سازی، در طول تعمیر و نگهداری در طول حمل و نقل؛

ج) هنگام تعمیر محصول: قبل از تعمیر، بعد از تعمیر.

سیستم های تشخیصی برای حل یک یا چند مشکل طراحی شده اند: بررسی قابلیت سرویس دهی. بررسی عملکرد؛ بررسی های عملکردی: جستجوی نقص. در این مورد، اجزای سیستم تشخیصی عبارتند از: یک شیء تشخیص فنی، که به عنوان یک شی یا اجزای آن درک می شود، که وضعیت فنی آن منوط به تعیین است، ابزار تشخیص فنی، مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری، وسایل سوئیچینگ و ارتباط با شی.

تشخیص فنی (TD) در یک سیستم تشخیص فنی (TDS) انجام می شود که مجموعه ای از ابزارها و اشیاء تشخیصی و در صورت لزوم مجریان است که برای تشخیص آماده شده و آن را طبق قوانین تعیین شده توسط اسناد انجام می دهد.

اجزای سیستم عبارتند از:

موضوع عیب یابی فنی (TD) که به معنی سیستم ها یا اجزای آن است که وضعیت فنی آنها قابل تعیین است و ابزار تشخیص فنی - مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری، وسایل سوئیچینگ و رابط با TDT.

سیستم تشخیص فنی مطابق با الگوریتم TD عمل می کند که مجموعه ای از دستورالعمل ها را برای انجام عیب یابی نشان می دهد.

شرایط انجام TD، از جمله ترکیب پارامترهای تشخیصی (DP)، حداکثر مقادیر مجاز حداقل و حداکثر قبل از شکست آنها، فراوانی تشخیص محصول و پارامترهای عملیاتی ابزار مورد استفاده، نحوه تشخیص فنی و کنترل.

پارامتر تشخیصی (علامت) - پارامتری است که به روش تعیین شده برای تعیین وضعیت فنی یک شی استفاده می شود.

سیستم های تشخیص فنی (TDS) می توانند از نظر هدف، ساختار، محل نصب، ترکیب، طراحی و راه حل های مدار متفاوت باشند. آنها را می توان بر اساس تعدادی از ویژگی هایی که هدف، وظایف، ساختار و ترکیب ابزار فنی آنها را تعیین می کند طبقه بندی کرد:

با درجه پوشش OTD؛ به دلیل ماهیت تعامل بین OTD و سیستم تشخیص و کنترل فنی (STDC)؛ در مورد وسایل تشخیص و کنترل فنی مورد استفاده؛ با توجه به درجه اتوماسیون OTD.

با توجه به میزان پوشش، سیستم های تشخیص فنی را می توان به محلی و عمومی تقسیم کرد. منظور ما از محلی، سیستم‌های تشخیص فنی است که یک یا چند مورد از وظایف ذکر شده در بالا را حل می‌کنند - تعیین عملکرد یا یافتن محل خرابی. عمومی سیستم های تشخیص فنی هستند که تمام وظایف تشخیصی را حل می کنند.

بر اساس ماهیت تعامل بین OTD و ابزارهای تشخیص فنی (SDT)، سیستم های تشخیص فنی به دو دسته تقسیم می شوند:

سیستم‌هایی با عیب‌یابی عملکردی، که در آنها حل مشکلات تشخیصی در حین کارکرد OTD برای هدف مورد نظر خود انجام می‌شود، و سیستم‌هایی با تشخیص آزمایشی، که در آنها حل مشکلات تشخیصی در حالت عملکرد ویژه OTD انجام می‌شود. با ارسال سیگنال های آزمایشی به آن.

با توجه به ابزارهای تشخیص فنی مورد استفاده، سیستم های TD را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

سیستم هایی با ابزارهای جهانی TDK (به عنوان مثال، رایانه ها)؛

سیستم های دارای ابزار تخصصی (پایه، شبیه ساز، کامپیوترهای تخصصی)؛

سیستم‌هایی با وسایل خارجی که در آنها ابزار و DTD از نظر ساختاری از یکدیگر جدا می‌شوند.

سیستم هایی با ابزارهای داخلی، که در آنها OTD و STD به طور ساختاری یک محصول را نشان می دهند.

با توجه به درجه اتوماسیون، سیستم های تشخیص فنی را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

خودکار، که در آن فرآیند به دست آوردن اطلاعات در مورد وضعیت فنی شرایط فنی بدون مشارکت انسانی انجام می شود.

خودکار، که در آن دریافت و پردازش اطلاعات با مشارکت جزئی انسان انجام می شود.

غیر خودکار (دستی)، که در آن دریافت و پردازش اطلاعات توسط یک اپراتور انسانی انجام می شود.

ابزارهای تشخیصی فنی را می توان به روشی مشابه طبقه بندی کرد: خودکار. خودکار؛ کتابچه راهنمای.

در رابطه با موضوع عیب یابی فنی، سیستم های تشخیصی باید: از خرابی های تدریجی جلوگیری کنند. شناسایی شکست های پنهان؛ قطعات، بلوک ها، واحدهای مونتاژ معیوب را جستجو کنید و محل خرابی را بومی سازی کنید.

2.3. شاخص های تشخیص و آزمایش پذیری

همانطور که قبلاً گفته شد، فرآیند تعیین وضعیت فنی یک شی در هنگام تشخیص شامل استفاده از شاخص های تشخیصی است.

شاخص های تشخیصی مجموعه ای از ویژگی های یک شی را نشان می دهد که برای ارزیابی وضعیت فنی آن استفاده می شود. شاخص های تشخیصی در طول طراحی، آزمایش و عملکرد سیستم تشخیصی تعیین می شوند و هنگام مقایسه گزینه های مختلف دومی استفاده می شوند. با توجه به شاخص های تشخیصی زیر ایجاد می شود:

1. احتمال خطای تشخیصی از نوع احتمال وقوع مشترک دو رویداد است: شی تشخیصی در وضعیت فنی است و در نتیجه تشخیص در وضعیت فنی (با نشانگر) در نظر گرفته می شود. احتمال تعیین صحیح وضعیت فنی شیء تشخیصی)

, (2.1)

تعداد حالت های ابزار تشخیصی کجاست.

احتمال پیشینی یافتن شیء تشخیصی در حالت.

احتمال پیشینی یافتن ابزار تشخیصی در ایالت؛

احتمال مشروط این که در نتیجه تشخیص، شیء مورد تشخیص در شرایطی که در یک حالت قرار دارد و ابزار تشخیص در حالت قرار دارد، به عنوان یک وضعیت شناخته می شود.

احتمال مشروط به دست آوردن نتیجه "شیء تشخیصی در حالت است"، مشروط بر اینکه ابزار تشخیصی در حالت باشد.

احتمال مشروط یافتن شیء تشخیصی در حالتی تحت شرایطی که نتیجه «شیء تشخیصی در حالت است» به دست می‌آید و ابزار تشخیصی در حالت است.

2. احتمال پسین خطای تشخیصی از نوع - احتمال یافتن شیء تشخیصی در یک شرایط، مشروط بر اینکه نتیجه "شیء تشخیصی در شرایط فنی است" به دست آید (با =) نشانگر احتمال خلفی است. تعیین صحیح شرایط فنی).

, (2.2)

تعداد حالت های شی کجاست.

3. احتمال تشخیص صحیح D - احتمال کل که سیستم تشخیصی شرایط فنی را تعیین می کند که شیء تشخیصی واقعاً در آن قرار دارد.

. (2.3)

4. میانگین مدت عملیات تشخیص

انتظار ریاضی از مدت عملیات یک

تشخیص های متعدد

, (2.4)

میانگین مدت عملیات تشخیص یک شی در وضعیت کجاست.

مدت زمان عملیاتی تشخیص یک شی در یک وضعیت، مشروط بر اینکه ابزار تشخیص در یک وضعیت باشد.

این مقدار شامل مدت زمان عملیات تشخیصی کمکی و مدت زمان تشخیص واقعی است.

5. میانگین هزینه تشخیص، انتظار ریاضی هزینه یک تشخیص است.

, (2.5)

میانگین هزینه تشخیص یک شی در ایالت کجاست.

هزینه تشخیص یک شی در حالت، به شرطی که ابزار تشخیص در حالت باشد. ارزش شامل هزینه های استهلاک عیب یابی، هزینه بهره برداری از سیستم عیب یابی و هزینه فرسودگی و پارگی شی عیب یابی است.

6. میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص - انتظار ریاضی پیچیدگی عملیاتی انجام یک تشخیص واحد

, (2.6)

میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص زمانی که جسم در شرایط است کجاست.

پیچیدگی عملیاتی تشخیص یک شی در یک وضعیت، مشروط بر اینکه ابزار تشخیص در یک حالت باشد.

7. عمق جستجوی نقص L - مشخصه جستجوی نقص که با نشان دادن قسمت جزء شی تشخیصی یا بخش آن با دقتی که محل نقص تعیین می شود مشخص می شود.

حال اجازه دهید شاخص تست پذیری را در نظر بگیریم. قابلیت آزمایش در مراحل توسعه و ساخت تضمین می شود و باید در مشخصات فنی توسعه و نوسازی محصول مشخص شود.

با توجه به شاخص های زیر تست پذیری و فرمول های محاسبه آنها ایجاد می شود:

1. ضریب کامل بودن بررسی قابلیت سرویس (عملکرد، عملکرد صحیح):

, (2.7)

نرخ کل خرابی اجزای آزمایش شده سیستم در سطح تقسیم پذیرفته شده کجاست.

- میزان کل خرابی تمام اجزای سیستم در سطح پذیرفته شده تقسیم.

2. فاکتور عمق جستجو:

, (2.8)

تعداد اجزای منحصر به فرد قابل تشخیص سیستم در سطح پذیرفته شده تقسیم، با دقتی که محل نقص تعیین می شود، کجاست.

- تعداد کل اجزای سیستم در سطح تقسیم پذیرفته شده، با دقتی که محل نقص مورد نیاز است.

3. طول تست تشخیصی:

(2.9)

کجا || - تعداد تأثیرات آزمایشی

4. میانگین زمان آماده سازی سیستم برای تشخیص توسط تعداد معینی از متخصصان:

, (2.10)

میانگین زمان نصب برای حذف مبدل های اندازه گیری و سایر دستگاه های لازم برای تشخیص کجاست.

- میانگین زمان کار برچیدن ماشین در سیستم های لازم برای آماده شدن برای عیب یابی.

5. میانگین شدت زایمان آمادگی برای تشخیص:

, (2.11)

میانگین پیچیدگی نصب و حذف مبدل ها و سایر دستگاه های لازم برای تشخیص کجاست.

- پیچیدگی متوسط ​​کار نصب و برچیدن روی شی برای دسترسی به نقاط کنترل و رساندن جسم به حالت اولیه پس از تشخیص.

6. عامل افزونگی سیستم:

(2.12)

حجم اجزای معرفی شده برای تشخیص سیستم کجاست.

جرم یا حجم سیستم

7. ضریب یکسان سازی دستگاه ها و سیستم های رابط با ابزارهای تشخیصی:

(2.13)

تعداد دستگاه های رابط یکپارچه کجاست.

تعداد کل دستگاه های جفت.

8. ضریب یکسان سازی پارامترهای سیگنال سیستم:

(2.14)

تعداد پارامترهای استاندارد شده سیگنال های سیستم مورد استفاده در تشخیص کجاست.

تعداد کل پارامترهای سیگنال مورد استفاده در تشخیص.

9. ضریب شدت کار برای آماده سازی سیستم برای تشخیص:

(2.15)

میانگین پیچیدگی عملیاتی تشخیص سیستم کجاست.

میانگین پیچیدگی آماده سازی سیستم برای تشخیص.

10. میزان استفاده از ابزارهای تشخیصی خاص:

(2.16)

مجموع جرم یا حجم ابزارهای تشخیصی سریال و ویژه کجاست.

- جرم یا حجم ابزارهای تشخیصی خاص.

11. سطح آزمون پذیری در حین ارزیابی:

دیفرانسیل: (2.17)

مقدار شاخص آزمایش پذیری سیستم تحت ارزیابی کجاست. - ارزش شاخص اساسی آزمون پذیری.

مجتمع، (2.18)

تعداد شاخص‌های آزمایش‌پذیری کجاست که مجموع آن‌ها سطح آزمون‌پذیری را ارزیابی می‌کند.

ضریب وزنی شاخص آزمون پذیری.

3. عناصر سیستم های دیجیتال و مشکلات افزایش قابلیت اطمینان آنها

3.1. سیستم های دیجیتال، معیارهای اصلی برای قابلیت اطمینان آنها

وظیفه اصلی سیستم های دیجیتال مدرن افزایش کارایی و کیفیت انتقال اطلاعات است. راه حل این مشکل در دو جهت در حال توسعه است: از یک سو، روش‌های ارسال و دریافت پیام‌های گسسته برای افزایش سرعت و قابلیت اطمینان اطلاعات ارسالی و در عین حال محدود کردن هزینه‌ها، بهبود می‌یابند، از سوی دیگر، روش‌های جدید برای ساخت دیجیتال. سیستم ها برای اطمینان از قابلیت اطمینان بالای عملیات خود در حال توسعه هستند.

این رویکرد مستلزم توسعه سیستم‌های دیجیتالی است که الگوریتم‌های کنترل پیچیده را تحت شرایط تأثیرات تصادفی با نیاز به انطباق پیاده‌سازی می‌کنند و دارای خاصیت تحمل خطا هستند.

استفاده از LSI، VLSI و MPC برای این اهداف، اطمینان از راندمان بالای کانال های انتقال اطلاعات و توانایی، در صورت خرابی، بازیابی سریع عملکرد عادی سیستم های دیجیتال را ممکن می سازد.

در آینده، با یک سیستم دیجیتال مدرن، سیستمی را خواهیم فهمید که بر اساس LSI، VLSI و MPC ساخته شده است.

بلوک دیاگرام سیستم دیجیتال در شکل 3.1 نشان داده شده است. بخش فرستنده سیستم دیجیتال مجموعه ای از تبدیل یک پیام گسسته را به سیگنال انجام می دهد. مجموعه ای از عملیات مربوط به تبدیل پیام های ارسالی به سیگنال را روش انتقال می نامند که می تواند توسط رابطه اپراتور توصیف شود.

(3.1)

اپراتور روش انتقال کجاست.

اپراتور کدنویسی؛

عملگر مدولاسیون؛

فرآیند تصادفی وقوع خرابی ها و خرابی ها در فرستنده.

وقوع خرابی و خرابی در فرستنده منجر به نقض شرط > می شود

سیگنال های ارسال شده در محیط انتشار در آن دچار تضعیف و اعوجاج می شوند. بنابراین، سیگنال هایی که به نقطه دریافت می رسند ممکن است به طور قابل توجهی با سیگنال های ارسال شده توسط فرستنده متفاوت باشند.

شکل 3.1. بلوک دیاگرام یک سیستم دیجیتال

تاثیر محیط بر سیگنال های منتشر شده در آن را نیز می توان با رابطه اپراتور توصیف کرد

(3.2)

عملگر محیط انتشار کجاست.

در کانال ارتباطی، تداخل روی سیگنال ارسالی قرار می گیرد، به طوری که هنگام ارسال سیگنال، یک سیگنال تحریف شده در ورودی گیرنده عمل می کند:

, (3.3)

جایی که یک فرآیند تصادفی مربوط به یکی از اختلالات است.

تعداد منابع مستقل تداخل.

وظیفه گیرنده این است که از سیگنال تحریف شده دریافتی مشخص کند که چه پیامی در حال انتقال است. مجموعه عملیات گیرنده را می توان با رابطه اپراتور توصیف کرد:

(3.4)

اپراتور روش دریافت کجاست.

عملگر دمدولاسیون؛

عملگر رمزگشایی؛

فرآیند تصادفی وقوع خرابی ها و خرابی ها در گیرنده.

کامل بودن انطباق توالی ارسال شده نه تنها به قابلیت های تصحیح دنباله کدگذاری شده، سطح سیگنال و تداخل و آمار آنها، ویژگی های دستگاه های رمزگشا بستگی دارد، بلکه به توانایی سیستم دیجیتال در تصحیح خطاهای ناشی از خرابی های سخت افزاری و خرابی فرستنده و گیرنده و غیره. رویکرد در نظر گرفته شده امکان توصیف فرآیند انتقال اطلاعات با یک مدل ریاضی را فراهم می کند که این امکان را فراهم می کند تا تأثیر عوامل مختلف را بر کارایی سیستم های دیجیتال شناسایی کرده و راه هایی برای بهبود قابلیت اطمینان آنها ترسیم کند.

مشخص است که تمام سیستم های دیجیتال غیر قابل بازیابی و بازیابی هستند. معیار اصلی برای قابلیت اطمینان یک سیستم دیجیتال غیر قابل بازیابی، احتمال عملکرد بدون خرابی است:

(3.5)

این احتمال وجود دارد که هیچ شکستی در یک بازه زمانی معین t رخ ندهد.

جایی که -

? - میزان شکست؛

تعداد عناصر در یک سیستم دیجیتال؛

میزان شکست یک عنصر از یک سیستم دیجیتال.

معیار اصلی برای قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال بازیابی شده، فاکتور در دسترس بودن است

, (3.6)

که این احتمال را مشخص می کند که سیستم در یک نقطه زمانی که به طور خودسرانه انتخاب شده است در شرایط خوبی باشد.

میانگین زمان بین شکست ها کجاست.

این مقدار میانگین مدت زمان عملکرد مداوم سیستم بین دو خرابی است.

, (3.7)

که در آن N تعداد کل خرابی ها است.

زمان عملیات بین () و شکست.

زمان بهبودی متوسط ​​از کار افتادن سیستم ناشی از تشخیص و تعمیر عیب.

, (3.8)

مدت زمان شکست کجاست

شدت بازیابی کجاست، تعداد بازیابی ها را در واحد زمان مشخص می کند.

3.2. راه های بهبود قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال

سیستم های دیجیتال مدرن مجتمع های فنی پیچیده و پراکنده جغرافیایی هستند که وظایف مهمی را برای انتقال به موقع و با کیفیت اطلاعات انجام می دهند.

تعمیر و نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال پیچیده یک موضوع مهم است.

هنگام انتخاب سیستم های دیجیتال، باید مطمئن شوید که سازندگان آنها آماده ارائه پشتیبانی فنی نه تنها در طول دوره گارانتی، بلکه همچنین در کل عمر خدمات هستند، یعنی. تا زمانی که حالت حد رخ دهد. بنابراین، هنگام تصمیم گیری برای خرید یک سیستم دیجیتال، اپراتورها باید هزینه های طولانی مدت نگهداری و تعمیر آن را در نظر بگیرند.

لازم به ذکر است که کیفیت خدمات ارائه شده و همچنین میزان هزینه هایی که شرکت اپراتور در فعالیت های خود متحمل می شود تا حد زیادی به آماده سازی و سازماندهی فرآیند نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال بستگی دارد. بنابراین، وظیفه بهبود روش های نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال توزیع شده جغرافیایی به طور فزاینده ای مرتبط می شود.

مشخص است که الزامات استانداردهای بین المللی کیفیت، اپراتور مخابراتی را به عنوان ارائه دهنده خدمات ملزم می کند تا در محدوده سیستم کیفیت - تعمیر و نگهداری و تعمیر سیستم های دیجیتال قرار گیرد.

همانطور که تجربه بین المللی کشورهای توسعه یافته که قبلاً دوره دیجیتالی شدن انبوه شبکه مخابراتی و ارائه خدمات اساساً جدید را پشت سر گذاشته اند نشان می دهد، این وظیفه با ایجاد زیرساخت توسعه یافته پشتیبانی سازمانی و فنی که شامل آن نیز می شود، به طور موثر حل می شود. سیستمی از مراکز خدمات و مراکز تعمیر.

بنابراین، تامین کنندگان سیستم های دیجیتال باید مراکز خدماتی را سازماندهی کنند تا تعمیر و نگهداری گارانتی و پس از گارانتی تجهیزات خود، عملیات مداوم و تعمیر آن را انجام دهند.

به طور معمول، ساختار یک سیستم مرکز خدمات شامل موارد زیر است:

مرکز خدمات اصلی که هماهنگی کار سایر مراکز خدماتی را بر عهده دارد و توانایی انجام پیچیده ترین انواع کارها را دارد.

مراکز خدمات منطقه ای؛

خدمات فنی اپراتور مخابراتی.

با این حال، همانطور که تمرین نشان می دهد، همراه با کیفیت بالای تجهیزات عرضه شده و عملکرد گسترده آن، تعدادی از مشکلات ایجاد می شود:

توسعه ناکافی (و در برخی موارد عدم وجود) شبکه خدمات برای سیستم های دیجیتال عرضه شده؛

تعداد ارائه دهندگان سیستم دیجیتال بیشتر از مراکز خدماتی است.

هزینه بالای تعمیر سیستم های دیجیتال.

در این راستا لازم است الزامات مناسبی در خصوص سازماندهی نگهداری فنی تجهیزات عرضه شده و زمان بندی تعویض قطعات معیوب سیستم های دیجیتال به تامین کنندگان ارائه شود.

از آنجایی که سطح راحتی عملکردهای تعمیر و نگهداری سیستم دیجیتال از سیستمی به سیستم دیگر متفاوت است، کار با سیستم های مختلف مستلزم درجات مختلف آموزش پرسنل تعمیر و نگهداری است. همانطور که تمرین نشان می دهد، تامین کنندگان تجهیزات مخابراتی و استراتژی آنها برای سازماندهی پشتیبانی خدمات به طور متفاوتی ساختار یافته اند:

ایجاد مرکز خدمات پشتیبانی فنی اصلی؛

ایجاد شبکه توسعه یافته مراکز پشتیبانی منطقه ای؛

پشتیبانی از طریق شبکه ای از توزیع کنندگان و دفتر نمایندگی شما؛

پشتیبانی از شبکه نمایندگی
در حال حاضر انواع مختلفی از اشکال، روش ها و انواع نگهداری وجود دارد. خدمات به چهار شکل مختلف به مشتریان ارائه می شود:

سلف سرویس توسط خود مشتریان؛

تعمیر و نگهداری تجهیزات در محل؛

خدمات در مراکزی که به جای تعمیر، تعویض انجام می دهند.

سرویس در مراکز تعمیر.

به ویژه باید توجه داشت که در حال حاضر هیچ مفهوم واحدی از خدمات وجود ندارد.

1. برخی از شرکت های اپراتور بر این عقیده هستند که وظیفه اصلی سرعت بخشیدن به تعمیرات است که با تعویض بردها و حتی واحدها محقق می شود و سپس یک چرخه کامل نظارت و بازیابی عملکرد آنها در مراکز تعمیر مجهز به مجموعه ای انجام می شود. تجهیزات تشخیصی مدرن

2. سایر شرکت های اپراتور ترجیح می دهند به سمت تعمیرات در سطح عنصر حرکت کنند تا عیوب را بومی سازی کنند که از جدیدترین ابزارهای تشخیصی با پیچیدگی عملکردی بالا استفاده می کنند.

بنابراین، بخشی جدایی ناپذیر از سیستم های نگهداری و تعمیر به عنوان سیستمی برای مدیریت وضعیت سیستم های دیجیتال، یک سیستم عیب یابی فنی است. امروزه به طور کلی پذیرفته شده است که یکی از راه های مهم برای افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی و در نهایت کیفیت عملکرد سیستم های دیجیتال ایجاد یک سیستم عیب یابی فنی موثر است.

بنابراین، حل مشکلات نگهداری و تعمیر مستلزم استفاده از یک سیستم مناسب تشخیص فنی سیستم های دیجیتال در مرحله بهره برداری است که باید یک استراتژی دو مرحله ای برای عیب یابی در سیستم های دیجیتال با عمق جستجو تا یک. عنصر جایگزین معمولی (TEE)، برد و ریزمدار، به ترتیب. با در نظر گرفتن گسترش دامنه سیستم های دیجیتال، نیاز به کاهش الزامات صلاحیت برای پرسنل عملیاتی سیستم های عیب یابی فنی، به ویژه برای مراکز خدمات و تعمیر وجود دارد. تجهیزات تشخیصی در نظر گرفته شده برای این مراکز باید حداقل شاخص های وزن و اندازه ممکن را داشته باشند و ویژگی های هر شی تشخیصی را در نظر بگیرند.

در حال حاضر، جهت های اصلی کار زیر برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم های دیجیتال شناخته شده است:

1. اول از همه، قابلیت اطمینان از طریق استفاده از قطعات بسیار قابل اعتماد افزایش می یابد. این جهت با هزینه های قابل توجهی همراه است و تنها راه حلی برای مشکل عملکرد بدون خرابی ارائه می دهد، اما نه قابلیت نگهداری. هنگام ایجاد سیستم ها، تمرکز یک طرفه بر دستیابی به قابلیت اطمینان بالا (از طریق استفاده از اجزا و اجزای پیشرفته تر) به هزینه نگهداری، در بسیاری از موارد در نهایت منجر به افزایش ضریب دسترسی در شرایط عملیاتی واقعی نمی شود. این به دلیل این واقعیت است که حتی متخصصان بسیار ماهر که از ابزارهای تشخیصی فنی سنتی استفاده می کنند تا 70-80٪ از زمان تعمیر فعال را صرف جستجو و بومی سازی عیوب در سیستم های پیچیده دیجیتال مدرن می کنند.

2. جهت دوم افزایش قابلیت اطمینان، تکرار یا افزونگی وسایل فنی و کانال های ارتباطی است. این جهت مستلزم سرمایه گذاری هزینه های اقتصادی و نیروی کار زیاد است که در نهایت در برخی موارد منجر به ضایعات غیر قابل توجیه می شود، علاوه بر این، در این مورد، افزایش قابلیت اطمینان خود دستگاه های سوئیچینگ باید تضمین شود.

3. این جهت با بهبود ویژگی های عملیاتی و فنی با بهبود شاخص های نگهداری با استفاده از عیب یابی فنی همراه است. لازم به ذکر است که در سیستم های دیجیتال موجود هیچ وسیله ای وجود ندارد که امکان انتخاب سریع خطاهای کانال را از خطاهای ناشی از منابع سخت افزاری در قسمت های فرستنده و گیرنده (مودم ها، کدک ها، دستگاه های همگام سازی و غیره) فراهم کند. در چنین سیستم‌های دیجیتالی، تشخیص خرابی، جستجو و محلی‌سازی منابع سخت‌افزاری خطا در حالت "نقص ارتباطات" انجام می‌شود. علاوه بر این، اکثر ابزارهای نظارتی و تشخیصی موجود عملاً در حالت‌های تعمیر و نگهداری قابل اجرا هستند که منجر به شکاف فضایی و زمانی بزرگی بین وقوع و تشخیص خطا می‌شود. مورد دوم در نهایت منجر به هزینه های اقتصادی و زمانی قابل توجهی برای جستجو و بومی سازی محل منبع و علت خرابی می شود.

در این راستا، به منظور بهبود شاخص‌های نگهداری، لازم است اقدامات ویژه‌ای برای تشخیص سریع وقوع خطاهای ناشی از منابع سخت‌افزاری، جستجو و بومی‌سازی محل خرابی‌ها و خرابی‌ها در واحدهای سیستم دیجیتال (مودم، کدک، دستگاه های همگام سازی و غیره) و نقص در نمودار عملکردی واحد معیوب.

به منظور حفظ سیستم های دیجیتال در شرایط فنی سالم، یک زیر سیستم نظارت و عیب یاب ایجاد می شود که مجموعه ای از نرم افزار و سخت افزار طراحی شده برای تشخیص وضعیت فنی آنها و حفظ (یا بازیابی) سطح کیفی مورد نیاز عملیات است. ابزارهای مانیتورینگ و تشخیصی برای سیستم‌های دیجیتال سرعت بخشیدن به فرآیندهای پیچیده شناسایی و حذف عیوب و کاهش زمان خرابی تجهیزات را ممکن می‌سازد.

عناصر سیستم های دیجیتال شامل تجهیزات ترمینال، تجهیزات کانال ساز، سیستم های سوئیچینگ و غیره می باشد.

در شکل 3.2. بلوک دیاگرام یک عنصر از یک سیستم انتقال اطلاعات دیجیتال را نشان می دهد که در آن نقاط کنترل داده شده است. دستگاه کنترل و مانیتورینگ به همراه دستگاه های تبدیل سیگنال اصلی (SCD) و دستگاه های حفاظت از خطا (ECD)، آشکارساز کیفیت سیگنال (SQD)، دستگاه رابط (US) و تجهیزات پایانه داده (DTE) را نیز کنترل می کند. مانیتورینگ سیستم های دیجیتال به شما امکان شناسایی می دهد

شکل 3.2. بلوک دیاگرام یک عنصر سیستم انتقال دیجیتال

اطلاعات

گره های معیوب، تعداد خطاهای سخت افزاری را کاهش می دهد و زمان خرابی دستگاه های ترمینال را کاهش می دهد.

یکی از وظایف اصلی ارزیابی وضعیت های کیفی کانال های گسسته است که به عنوان حالت های سالم و ناسالم طبقه بندی می شوند.

مشخص است که کیفیت کانال های گسسته با کیفیت انتقال اطلاعات از طریق کانال ها ارزیابی می شود:

روش ارزیابی از طریق ویژگی های آماری ثانویه سیگنال ها (تحریف عناصر، سیگنال های پاک کردن خطا).

روش تخمین از طریق پارامترهای سیگنال.

روش تخمین از طریق پارامترهای تداخل.

نتایج این ارزیابی ها هم برای تشخیص وضعیت فنی کانال انتقال داده و هم برای بهبود صحت دنباله سیگنال دریافتی استفاده می شود.

زیرسیستم تشخیص فنی متشکل از سخت‌افزار و نرم‌افزار است که ارزیابی ویژگی‌های تشخیصی آموزنده را ارائه می‌دهد و با پردازش اطلاعات تشخیصی با احتمال و عمق معین، امکان تشخیص شرایط فنی سیستم‌های دیجیتال را فراهم می‌کند.

و غیره.................