Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Найти

Значение слова резервирование

резервирование в словаре кроссвордиста

резервирование

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.

Энциклопедический словарь, 1998 г.

резервирование

в технике - метод повышения надежности технического объекта посредством введения в его состав дополнительных устройств, узлов и связей, предназначенных для быстрой замены (автоматически или вручную) вышедших из строя аналогичных им элементов основного оборудования. Резервирование используется, напр., в вычислительных системах, в системах управления космических кораблей.

Резервирование

эффективный метод повышения надёжности технических устройств посредством введения дополнительного числа элементов и связей по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы. Элементы минимизированной структуры устройства, обеспечивающей его работоспособность , называются основными элементами (ОЭ); резервными элементами (РЭ) называются элементы, предназначенные для обеспечения работоспособности устройства в случае отказа ОЭ. Р. классифицируют по ряду признаков, основные из которых ≈ уровень Р., кратность Р., состояние РЭ до момента включения их в работу, возможность совместной работы ОЭ и РЭ с общей нагрузкой, способ соединения ОЭ и РЭ.

По уровню Р. его подразделяют на общее, при котором резерв предусматривается на случай отказа объекта в целом, и раздельное, при котором резервируются отдельные части объекта (блоки, узлы, элементы); возможно также сочетание общего и раздельного Р. ≈ т. н. смешанное Р. Под кратностью Р. понимают отношение числа РЭ к числу ОЭ устройства. Однократное Р. называется дублированием. В зависимости от состояния РЭ до момента включения их в работу различают резерв нагруженный, при котором РЭ нагружены так же, как ОЭ, облегчённый, когда РЭ нагружены меньше, чем ОЭ, и ненагруженный, при котором РЭ практически не несут нагрузки. Возможность совместной работы РЭ и ОЭ с общей нагрузкой определяется способностью элементов, одновременно подключенных к нагрузке, не вызывать отказа резервированной группы. Р. зависит также от способа соединения ОЭ и РЭ в составе резервированной группы. При постоянном способе соединения все элементы ≈ и ОЭ, и РЭ ≈ подключены к общей нагрузке в течение всего времени работы устройства. При полупостоянном соединении соединёнными с общей нагрузкой остаются только исправные элементы, а отказавший элемент отключается от неё. При полузамещении в начале работы соединяют с общей нагрузкой лишь исправные ОЭ, а при отказе одного из них подключается РЭ, но отказавший ОЭ не отключается. При замещении в начале работы к общей нагрузке подключены также только исправные ОЭ; если же один из них отказал, то к нагрузке подключается РЭ, а отказавший ОЭ отключается. Отключение отказавших ОЭ и подключение РЭ осуществляется вручную или автоматически; в последнем случае необходимо соответствующее устройство, надёжность которого должна учитываться при проектировании объекта.

На практике возможности применения Р. ограничиваются допустимыми значениями массы, объёма, стоимости или др. параметров резервируемого устройства. Поэтому приходится решать задачу оптимального Р., имеющую два аспекта: обеспечение максимального значения показателей надёжности при заданном значении ограничивающего фактора и обеспечение заданных значений показателей надёжности при минимальном значении ограничивающего фактора.

Рассмотренные виды Р. относятся к так называемому структурному Р., которое является наиболее распространённым. Существуют и др. виды Р., например по нагрузке, временное и т. д.

Лит.: Козлов Б. А., Ушаков И. А., Краткий справочник по расчету надежности радиоэлектронной аппаратуры, М., 1966.

В. Н. Фомин.

Википедия

Резервирование (значения)

• Резервирование - обеспечение надёжности системы путём дублирования ответственных подсистем.
• Резервирование товара на складе или билета - см. бронирование
• Норма обязательных резервов - доля обязательств коммерческого банка по привлечённым им депозитам, которую банк должен держать в резерве в центральном банке
• Резервные требования в определённом объёме.

Резервирование

Резервирование является универсальным принципом обеспечения надёжности, широко применяемым в природе, технике и технологии, впоследствии распространившимся и на другие стороны человеческой жизни.

Примеры употребления слова резервирование в литературе.

СССР мобильной управляющей многопроцессорной высокопроизводительной вычислительной системой, построенной по модульному принципу, с высокоэффективной системой автоматического резервирования , базирующейся на аппаратном контроле и обеспечивающей возможность восстановления процесса управления при сбоях и отказах аппаратуры, работающей в широком диапазоне климатических и механических воздействий, с развитым математическим обеспечением и системой автоматизации программирования.

Впервые создана машина с автоматическим резервированием на уровне модулей и обеспечивающая восстановление вычислительного процесса при сбоях и отказах аппаратуры в системах управления, работающая в реальном времени.

Щелкайте, чтобы временно запретить резервирование ресурса с использованием почтовых файлов.

ЗАМЕЧАНИЯ, КАСАЮЩИЕСЯ МОДИФИКАЦИЙ Поскольку требования к инсталляции изменяются от одной модификации к другой, единственным постоянным элементом оказывается необходимость производить полное резервирование Вашей системы.

Резервирование системы Такие модификации сделают процесс повторной инсталляции легче, если создавать ограниченное резервирование, которое включает лишь те части корневой файловой системы, которые Вы изменяете ли настраиваете.

Модульное исполнение позволяет реализовывать различные варианты конфигурации систем электропитания используя резервирование , чем достигается высокая степень надежности устройств.

Для обеспечения высокой надежности применяются устройства электропитания использующие резервирование устройств автоматики и защиты.

Преимущества раздела файловых систем: Легче осуществляется резервирование системы.

Возможность автоматического скользящего резервирования машин в системе.

Модификации, требующие такого типа резервирования , производят его автоматически, обычно выдавая приглашение для Вашего устройства.

Темы описывают, как локализовать проблемы с планированием встреч и резервированием ресурсов.

На кабельной привязке с утра прошло плановое обслуживание, пришлось повозиться с резервированием , но сейчас уже все в норме.

СССР мобильный управляющий многопроцессорный комплекс на интегральных схемах с автоматическим резервированием на уровне модулей, производительностью 1,5 млн.

Такое резервирование позволяет не только детектировать их сбои, но и проводить автоматическое восстановление после сбоя, и обеспечивает исключительно высокую степень надежности работы процессоров.

В соответствии с ГОСТ 27.002 - 89 резервированием называется применение дополнительных средств и (или) возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов. Таким образом, резервирование - это эффективный метод повышения надежности объекта путем введения избыточности. В свою очередь, избыточность - это дополнительные средства и (или) возможности, сверхминимально необходимые для выполнения объектом заданных функций. Введением избыточности обеспечивается нормальное функционирование объекта после возникновения отказа в его элементах.

Методы резервирования разделяют по виду резервирования, способу соединения элементов, кратности резервирования, способу включения резерва, режиму его работы и восстанавливаемости (рис. 7.1).

К дополнительным средствам и возможностям при резервировании относятся элементы, введенные в структуру системы в качестве резервных, функциональные и информационные средства и возможности, использование избытка времени и запасов нагрузочной способности. По типу дополнительных средств различают следующие виды резервирования.

Функциональное резервирование - это резервирование, при котором заданная функция может выполняться различными способами и техническими средствами. Например, для осуществления функции передачи информации в АСУ могут использоваться радиоканалы, телеграф, телефон и другие средства связи; поэтому в данном случае обычные усредненные показатели надежности (средняя наработка на отказ, вероятность безотказной работы и т. п.) становятся малоинформативными и недостаточно пригодными. Наиболее приемлемыми для оценки функциональной надежности являются вероятность выполнения данной функции, среднее время выполнения функции, коэффициент готовности для выполнения данной функции.

Информационное резервирование - это резервирование с применением избыточности информации. Примерами такого резервирования являются: многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи; применение при передаче информации по каналам связи различных кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки, которые появляются в результате отказов аппаратуры и влияния помех; введение избыточных информационных символов при обработке, передаче и отображении информации. Избыток информации позволяет в той или иной мере компенсировать искажения передаваемой информации или устранять их.

Временное резервирование связано с использованием резервов времени. При этом предполагается, что на выполнение объектом требуемой работы отводится время, которое заведомо больше минимально необходимого. Резервы времени могут создаваться за счет повышения производительности объекта, инерционности его элементов и т. д.

Нагрузочное резервирование - это резервирование с применением нагрузочных резервов. Оно заключается в обеспечении оптимальных запасов способности элементов выдерживать действующие на них нагрузки или во введении в систему дополнительных защитных или разгружающих элементов для защиты некоторых основных элементов системы от действующих на них нагрузок.

Указанные виды резервирования могут быть применены либо к системе в целом, либо к ее отдельным элементам или их группам. В первом случае резервирование называется общим, во втором - разивдельным. Сочетание различных видов резервирования называется смешанным.

По способу включения резерва различают постоянное и динамическое резервирование.

Постоянное резервирование осуществляется без перестройки структуры системы при возникновении отказа ее элемента. Для такого типа резервирования характерно то, что в случае отказа основного элемента не требуется специальных устройств, вводящих в действие резервный элемент, а также перерывов в работе (рис. 7.2 и 7.3).

Динамическое резервирование осуществляется с перестройкой структуры системы при возникновении отказа ее элемента.

Постоянное резервирование представляет собой параллельное или последовательное соединение элементов без использования переключающих устройств; при динамическом резервировании требуются переключающие устройства, реагирующие на отказы элементов.

Часто динамическое резервирование представляет собой резервирование замещением, при котором функции основного элемента в случае его отказа передаются резервному. Резервирование с включением резерва замещением (рис. 7.4 и 7.5) обладает следующими преимуществами:

Не нарушает режима работы резерва;

Сохраняет в большей степени надежность резервных элементов, так как при работе основных элементов они находятся в нерабочем состоянии;

Позволяет задействовать резервный элемент в цепях на несколько основных элементов.

Существенным недостатком резервирования замещением является необходимость наличия переключающих устройств. При раздельном резервировании число переключающих устройств равно числу основных элементов, что может значительно понизить надежность всей системы. Поэтому резервировать замещением целесообразно крупные узлы или всю систему, при этом надежность переключающих устройств должна быть достаточно высокой.

Распространенным видом резервирования замещением является скользящее резервирование, при котором группа основных элементов системы резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе (рис. 7.6).

В зависимости от режима работы резервных элементов до отказа основного элемента различают следующие виды резерва:

Нагруженный (один или несколько резервных элементов находятся в режиме основного элемента);

Облегченный (один или несколько резервных элементов находятся в менее нагруженном режиме, чем основной элемент);

Непогруженный (один или несколько резервных элементов находятся в ненагруженном режиме до начала выполнения ими функций основного элемента).

В системах управления широко применяется мажоритарное резервирование (с использованием «голосования»). Этот способ основан на применении дополнительного элемента, называемого мажоритарным или логическим (рис. 7.7). Благодаря этому элементу можно сравнивать сигналы, поступающие от элементов, выполняющих одну и ту же функцию. Если результаты сравнения совпадают, то они передаются на выход устройства.

На рис. 7.7 изображено мажоритарное резервирование по принципу «2 из 3», т. е. любые два совпадающих результата из трех считаются истинными и проходят на выход устройства. По такому принципу построены многие схемы подсистем систем управления и защиты (СУЗ). Главное достоинство мажоритарного резервирования - обеспечение повышения надежности при любых видах отказов элементов и повышение достоверности информационно-логических объектов.

Резервные элементы различаются по уровню надежности. Элементы нагруженного резерва имеют тот же уровень надежности (безотказности, долговечности и сохраняемости), что и резервируемые ими основные элементы объекта, поскольку ресурс резервных элементов расходуется так же, как и основных. Элементы облегченного резерва обладают более высоким уровнем надежности, так как интенсивность расхода ресурса резервных элементов до момента включения их вместо отказавших элементов значительно ниже, чем у основных. При ненагруженном резерве ресурс резервных элементов начинает расходоваться практически только с момента включения их вместо отказавших элементов.

По способу резервирования объекта (элемента объекта) различают резервирование общее и раздельное. При общем резервировании объект резервируется в целом, вместо одного объекта предусматривается одновременная эксплуатация двух или более объектов, однотипных или аналогичных по выполняемым функциям. Этот способ достаточно простой; он широко применяется при резервировании наиболее ответственных систем. При раздельном резервировании резервируются отдельные элементы объекта или группы элементов, которые обычно встроены в объект; раздельно могут резервироваться как отдельные элементы системы, так и достаточно крупные ее части (блоки).

Динамическое резервирование может быть раздельным и общим, позволяет использовать резервные элементы не только в нагруженном, но и в облегченном и ненагруженном резерве, что, в свою очередь, позволяет сохранить ресурс резервных элементов, повысить надежность электрической системы в целом и уменьшить расход энергии.

При резервировании замещением может быть использовано скользящее резервирование, обеспечивающее требуемую надежность системы при малых затратах и незначительном увеличении ее массы и габаритов. К недостаткам динамического резервирования замещением следует отнести необходимость использования переключающих устройств, перерывов в работе при переходе на резервные элементы, а также системы поиска отказавшего элемента или блока, что снижает надежность всей резервированной системы. Этот способ целесообразно применять для резервирования достаточно крупных функциональных узлов и блоков сложных электрических систем.

Постоянное резервирование, предполагающее постоянное соединение резервных элементов с основными, отличается простотой. При таком виде резервирования не требуются переключающие устройства. В случае отказа основного элемента система продолжает работать нормально без перерыва и переключений. К недостаткам постоянного резервирования относится повышенный расход ресурса резервных элементов и изменение параметров резервируемого узла при отказе элементов. Такой тип резервирования применяется в ответственных системах, для которых недопустим даже кратковременный перерыв в работе, а также при резервировании относительно мелких элементов - узлов, блоков и элементов электронной техники СА (резисторов, конденсаторов, диодов и т. п.).

Резервирование входящих в блок радиоэлементов, отказ которых может привести к особо опасным последствиям, осуществляется с учетом возможности как коротких замыканий, так и обрывов элементов. Резервирование при обрывах элементов выполняют их параллельным соединением, при коротких замыканиях - последовательным соединением, полагая, что происходит отказ элемента, но электрическая цепь других последовательно соединенных с ним элементов не нарушается. Например, постоянное раздельное резервирование диода с нагруженным резервом при отказе в результате короткого замыкания (КЗ), обрыва или КЗ и обрыва осуществляется включением резервных диодов соответственно последовательно, параллельно и последовательно-параллельно основному (рис. 7.8, а-в).

Общее постоянное резервирование выпрямителя VD нагруженным резервом выполняется параллельным включением резерва; диоды в этом случае используются для предотвращения протекания тока резервного выпрямителя через выходную цепь отказавшего выпрямителя (рис. 7.9).

Общее резервирование выпрямителя ненагруженным резервом осуществляется с помощью переключателя П, который получает сигнал СО об отказе и подает управляющий сигнал YC на переключатель QW на отключение отказавшего выпрямителя и включение резервного (рис. 7.10).

Постоянное резервирование может быть осуществлено путем параллельного или последовательного подключения к основному элементу (системе) одного или нескольких резервных, выполняющих одинаковые с основным элементом (системой) функции. Такое резервирование используют, например, при параллельной работе вычислительных машин, блоков СА, резисторов, а также при последовательном включении диодов, размыкающих контактов, конденсаторов и т. д. На рис. 7.11 приведено несколько вариантов резервирования конденсаторов.

Последствиями отказа элементов при постоянном резервировании в предельных случаях может быть короткое замыкание или обрыв одного или нескольких элементов, что должно учитываться при проектировании системы. Для предотвращения этих негативных явлений вводятся ограничивающие сопротивления, включаются разделительные трансформаторы, а также увеличиваются допуски отдельных параметров системы и др.

В настоящее время для оценки надежности системы используется такой критерий: система считается абсолютно надежной, если отказ одного любого элемента не приводит к отказу всей системы. Реализация этого критерия на практике осуществляется путем поэлементного или поблочного резервирования.

Свойства различных видов резервирования можно выявить, проанализировав выигрыш надежности системы по основным количественным характеристикам. Оценим эффективность различных способов резервирования, приняв за критерии качества вероятность и среднюю наработку до отказа и сделав следующие упрощающие предположения:

Все элементы системы имеют равную надежность;

Поток отказов элементов является простейшим;

Кратность резервирования всех элементов одинакова.

Если при принятых допущениях вероятность и средняя наработка до отказа нерезервированной системы выражается формулами:

то выигрыш надежности резервированной системы по сравнению с нерезервированной будет равен:

На основании анализа рис. 7.12-7.14 можно сделать следующие важные выводы о свойствах резервирования.

1. Независимо от интенсивности отказов нерезервированной системы интенсивность отказов резервированной системы всегда начинается с нуля. По мере увеличения времени эксплуатации системы интенсивность отказов резервированной системы асимптотически стремится к интенсивности отказов нерезервированной системы. При резервировании с дробной кратностью интенсивность отказов резервированной системы при определенных значенияхии /может быть больше интенсивности отказов нерезервированной системы. Это означает, что система, к которой применено резервирование с дробной кратностью, может быть менее надежной, чем нерезервированная.

2. Из рис. 7.15 видно, что существует такое критическое значение времени работы г, выше которого резервирование с дробной кратностью нецелесообразно.

3. Выигрыш надежности по вероятности отказа тем больше, чем меньше интенсивность отказов нерезервированной системы, т. е. чем более надежная система резервируется. Это основное противоречие резервирования вообще. Оно приводит к тому, что для повышения надежности систем длительного использования необходима высокая кратность резервирования.

4. При любом резервировании, кроме скользящего, значительное увеличение массы системы приводит к менее значительному увеличению средней наработки до отказа.

Резервирование является универсальным принципом обеспечения надёжности, широко применяемым в природе, технике и технологии, впоследствии распространившимся и на другие стороны человеческой жизни.

Виды

Применяются четыре основных вида резервирования:

• Аппаратное резервирование, например, дублирование
• Информационное резервирование, например - методы обнаружения и коррекции ошибок
• Временное резервирование, например, методы альтернативной логики.
• Программное резервирование, применение независимых функционально равноценных программ

Резервирование в технических системах

Резервирование - метод повышения характеристик надёжности технических устройств или поддержания их на требуемом уровне посредством введения аппаратной избыточности за счет включения запасных (резервных) элементов и связей, дополнительных по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы.

Резервирование широко применяется на опасных производственных объектах, во многих случаях его необходимость диктуется требованиями промышленной безопасности или государственных правил и стандартов. Некоторые технические устройства изначально в своей конструкции предусматривают резервирование, например предохранительные клапаны непрямого действия - импульсные предохранительные устройства.

Элементы минимизированной структуры устройства, обеспечивающей его работоспособность, называются основными элементами; резервными элементами называются элементы, предназначенные для обеспечения работоспособности устройства в случае отказа основных элементов. Резервирование в технологических системах классифицируют по ряду признаков, основные из которых - уровень резервирования, кратность резервирования, состояние резервных элементов до момента включения их в работу, возможность совместной работы основных и резервных элементов с общей нагрузкой, способ соединения основных и резервных элементов. В резервированном изделии отказ наступает тогда, когда выйдут из строя основное устройство (элемент) и все резервные устройства (элементы). Группа элементов считается резервированной, если отказ одного или нескольких её элементов не нарушает нормальной работы схемы (системы), а оставшиеся исправные элементы выполняют ту же заданную функцию. Такое резервирование называется функциональным резервированием .

• Кратность резервирования - отношение числа резервных элементов к числу основных элементов устройства. Кратность резервирования принято обозначать m . Например, если m =3, то это означает что: основное устройство - одно, число резервных устройств - три, а общее число устройств равно (три плюс один) четырём. Если m =4/2, то это означает резервирование с дробной кратностью, при котором число резервных устройства равно четырём, число основных - двум, а общее количество устройств - шести.
  Однократное резервирование называется дублированием .

• По состоянию резервных элементов до момента включения их в работу различают:
  • нагруженный (горячий) резерв - резервные элементы нагружены так же, как и основные;
  • облегчённый (ждущий) резерв - резервные элементы нагружены меньше, чем основные;
  • ненагруженный (холодный) резерв - резервные элементы практически не несут нагрузки.

Использование облегчённого или ненагруженного резерва даёт возможность снизить расход энергии, потребляемой резервируемой системой и увеличить надежность аппаратуры (T ср р ненагр > T ср р обл > T ср р нагр), так как надёжность резервных устройств выше, чем основных. Однако следует учитывать, что перерыв на переключение с основного устройства на резервное допустим не во всех схемах.

• В зависимости от масштаба и принятой единицы резервирования различают:
  • общий резерв , при котором резерв предусматривается на случай отказа объекта в целом, и
  • раздельный (поэлементный) резерв , при котором резервируются отдельные части объекта (блоки, узлы, элементы).
    Частным случаем поэлементного резервирования является скользящее резервирование, которое можно использовать, если резервировать группу одинаковых элементов.
  • Возможно также сочетание общего и раздельного резервирования - так называемое смешанное резервирование .

Целесообразность применения резервирования определяется следующими факторами:

• исходным уровнем надёжности комплектующих изделий;
• заданным временем эксплуатации;
• наличием эффективной системы контроля и периодичностью проведения профилактики;
• возможностями использования менее избыточных методов повышения надёжности.

Анализ резервированных систем показывает, что интенсивность отказов резервированной системы быстро возрастает с течением времени, хотя интенсивность отказов нерезервированной системы от времени не зависит, из чего следует что наступает такой момент времени, после которого использование резервированной системы себя не оправдывает. Поэтому, если не учитывать особенности профилактики систем, то резервирование выгодно применять для систем кратковременного использования, а для критически важных систем и систем длительного использования использовать другие методы повышения надёжности. Методы резервирования, эффективные для цифровых систем непрерывного типа, могут оказаться малопригодными для систем с устройствами аналогового типа, для которых вследствие отсутствия взаимного влияния основного и резервного канала предпочтительна схема резервирования замещением. Таким образом, существующее разнообразие систем обуславливает затруднения построения общих конструктивных подходов и единых требований по надёжности.

Эффективность резервирования принято оценивать при помощи коэффициента повышения надёжности, который определяют по показателям безотказности.

Общее резервирование системы

При общем резервировании резервируется вся система в целом. Общее резервирование, в зависимости от способа включения резервных устройств можно разделить на постоянное резервирование и резервирование замещением, при котором резервные изделия замещают основные только после отказа. При общем постоянном резервировании резервные устройства подключены к основному в течение всего времени работы и находятся в одинаковом с ним режиме работы.

Постоянное резервирование

К преимуществам постоянного общего резервирования относятся:

• относительная простота построения схем;
• отсутствие даже кратковременного перерыва в работе при отказе от одного до m-1 элементов системы;
• отсутствие дополнительных подключаемых элементов, снижающих общую надёжность схемы.

Очевидные недостатки нагруженного резерва, кроме увеличения габаритов и массы системы, - повышенный расход энергии, а также то, что резервные элементы «стареют» одновременно с основными элементами системы. В случае общего резервирования системы, требуется полный состав записанных элементов. При общем постоянном резервировании может использоваться только нагруженный резерв.

Резервирование замещением

При резервировании замещением резервное устройство включается в работу системы при помощи автоматических устройств либо человеком-оператором вручную. При автоматическом включении требуется чрезвычайно высокая надёжность переключающих элементов. При большом количестве и невысокой надёжности этих дополнительных элементов, входящих в резервированную систему, её надёжность может понизиться по сравнению с надёжностью нерезервируемой системы. Кроме того, существует кратковременный перерыв, на время переключения на резервные устройства. При ручной замене отказавших элементов возрастает время переключения, но надежность человека-оператора, производящего переключение, может быть принята в расчётах за единицу.

При использовании нагруженного резерва запасные резервные элементы находятся в том же режиме работы, что и основные элементы (независимо от того, участвуют они в работе схемы или нет) и если при этом основной и резервный элемент идентичны, то интенсивности их отказов совпадают и надёжность основного и резервного устройств одинакова, и поэтому, если не учитывать надёжность автоматических переключающих устройств, характеристики надёжности рассчитываются по тем же формулам, что и для общего постоянного резервирования.

При использовании ненагруженного резерва, запасные резервные элементы до момента их включения в работу системы полностью отключены. В этом случае резервные устройства имеют самую высокую надёжность по сравнению с основными элементами, поэтому общее резервирование замещением с использованием ненагруженного резерва обеспечивают наилучшие показатели надёжности для случая общего резервирования.

Раздельное резервирование

При раздельном способе резервирования вводится индивидуальный резерв для каждой части неизбыточной системы. Раздельное резервирование бывает общим и замещающим. При раздельном замещении отказ системы может произойти только тогда, когда отказ дважды подряд произойдёт в одном и том же устройстве, что маловероятно.

Резервированием называется применение резервных средств обеспечения работоспособности объекта. В зависимости от вида используемых резервных средств резервирование бывает: функциональное, временное, инфор-мационное, структурное.

Функциональное резервирование - это резервирование, при котором используется способность элементов выполнять дополнительные функции, а также возможность выполнять заданную функцию дополнительными средствами.

Такое резервирование часто применяют для многофункциональных систем, в которых значения одних и тех же параметров состояния технологического процесса могут быть получены с помощью разных приборов и на основании разных расчетов.

Временное резервирование - это резервирование, при котором используется резервное время для выполнения заданной функции.

Временное резервирование заключается в том, что допус-кается перерыв функционирования системы или устройства из-за отказа элемента. Например для передачи информации заданного объема, требуется время t. При планировании работы на эту операцию отводится время t + tр, где tр— резервное время. Резервное время может быть использовано либо для повторения передачи информации, либо для устранения неисправности аппаратуры. Введение резервного времени позволяет повысить надежность работы объекта, но вместе с тем снижает производительность его работы.

Информационное резервирование - это резервирование, при котором в качестве резерва используется избыточная резервная информация. К этому виду резервирования относится введение избыточных информационных символов при передаче, обработке и отображении информации, например использование дополнительных разрядов при кодировании информации. Это позволяет обнаружить и даже устранять ошибки в передаче информации (корректирующие коды).

Структурное резервирование - это резервирование с применением резервных элементов структуры объекта.

Самым распространенным и наиболее эффективным средством повышения надежности этот вид резервирования является потому, физический смысл его наиболее понятен разработчику и способ этот доступнее других для реализации. Если у разработчика возникает сомнение в надежности некоторого элемента структуры объекта, он дополнительно к нему вводит в структуру резервный элемент. Этот же элемент использовать в качестве запасного, но замена отказавшего элемента запасным вызывает большие потери времени и часто технически невозможна в процессе эксплуатации. Включение резервных элементов в структуру - это своеобразная автоматизация процесса замены отказавшего элемента.

При структурном резервировании все элементы системы можно поделить на основные и резервные.

Основной элемент структуры - это элемент, выполняющий заданные функции.

Резервный элемент структуры - это элемент, предназначенный для замены основного элемента.

Не к каждому основному элементу может быть постоянно подключен резервный элемент. Например, постоянное подключение резервного аккумулятора к основному аккумулятору изменяет рабочие характеристики системы питания. Включение в структуру резервной ЭВМ связано с решением ряда сложных технических задач, например синхронизация работы ЭВМ, непрерывный контроль технического состояния системы, обеспечение безотказности переключающих устройств и т. д. Поэтому существует несколько способов структурного резервирования для конкретных условий работы объекта.

Структурное резервирование разде-ляют на общее и раздельное.

При общем система резервируется в целом, при раздельном ре-зервируются отдельные элементы или их группы.

Если резерв-ные элементы функционируют наравне с основными, то имеет место постоянное резервирование или пассивное. Если резерв вводится в состав системы после отказа основ-ного элемента и сопровождается переключающими операциями, то имеет место резервирование замещением или активное резер-вирование.

При резервировании замещением резерв-ные элементы могут находиться в нагруженном, облегченном и ненагруженном состоянии. Если резервный элемент находится в том же режиме, что и основной элемент, то резервирование называется нагруженным или горячим резервированием; если резервный элемент находится в менее нагруженном режиме, чем основной, резервирование называется облегченным или теплым резервированием; если резервный элемент не несет нагрузки, резервирование называется ненагруженным или холодным резервированием.

При резервировании замещением один и тот же резерв мо-жет быть использован для замены любого из ряда однотипных элементов. Такой способ резервирования называют скользящим.

При расчетах надежности предполагается, что резервные элементы всегда готовы к немедленному подключению в работу, как только поступает команда на их подключение. Если такого предположения сделать нельзя, в схему расчета вводится либо реальное, либо фиктивное устройство переключения на резерв с его характеристиками (безотказность, время задержки).

В информационных системах применяют динамическое резервирование- это резервирование с перестроением структуры объекта при возникновении отказа его элемента. На рис. основной тракт передачи данных обозначен сплошной линией, возможные тракты - штриховой линией.

Структурное резервирование применяется не только для того, чтобы повысить безотказность изделия, но также и для повышения достоверности величин на его выходе. Например, с целью повышения достоверности результата работы вычислительной машины две машины решают одну и ту же задачу. Результат считается верным, если совпадают результаты двух машин. Такое "резервирование" называется дублированием.

Соединение работающих элементов может быть и более сложным, чем при дублировании. Например, число работающих машин может быть равным трем. Результат считается верным, если он совпадает с результатами не менее чем двух машин. Такое "резервирование" называется мажоритарным резервированием или резервированием по принципу "голосования". В данном случае оно будет называться мажоритарным резервированием по принципу "два из трех".

Для характеристики соотношения между числом резервных и основных элементов вводится понятие кратности резервирования k.

Величина k является целым числом при резервировании с целой кратностью, когда количество основных элементов равно единице. Величина k является дробным числом при резервировании с дробной кратностью, когда количество основных элементов больше единицы. При этом дробь сокращать нельзя.

В данной статье мы ознакомим читателя со значением резервирования в широком понимании данного термина. Также будут рассмотрены его виды, общее представление, взаимосвязь с естественными явлениями и многое другое.

Введение

Резервирование - это универсальный принцип, обеспечивающий надежность системы любого типа. Такие виды систем широко распространяются и применяются в природе, технологиях и технике.

К видам резервирования относятся:

• аппаратная форма резервирования, ярким примером которой может служить дублирование;
• информационный тип резервирования, например, методика, обнаруживающая ошибки и коррелирующая их;
• временное резервирование, которое можно наблюдать в методике альтернативного вида логики;
• резервирование программного типа представлено функционально равноценными программами.

Технические системы

По определению резервирование необходимо рассматривать как метод, повышающий характеристики и надежность определенного устройства, механизма. А также при помощи данного явления можно поддерживать устройство на определенном, необходимом уровне, при помощи включения запасного набора элементов и связи. Однако это дополнительная мера поддержания, наложенная дополнительно.

Данное понятие можно рассматривать как в узком значении, например, резервировании билетов, так и в широком, например, использование резервных механизмов на промышленных объектах. Однако в обоих случаях это будет способом предотвратить возможные неполадки в дальнейшем развитии событий, которые привели бы к нарушению целостности системы в долгосрочной перспективе. Главная причина необходимости наличия запасных способов поддержания системы в состоянии нормы диктуется набором требований о государственной промышленной безопасности. Большое значение резервирование имеет и в технике, предназначенной для военного ремесла.

При помощи данного явления происходит обеспечение безопасности атомных электростанций, которые ставятся на уровень с физическими разделениями и разнообразием типов оборудования, предназначенных для реализации важнейших принципов единичной формы отказа.

Системы безопасности для таких важных объектов, как АЭС имеют трехкратный вариант резервирования. Последние же российские проекты, реализованные при постройке в КНР, имеют резервирование в четырехкратной форме.

Элемент устройства, относящийся к минимизированным структурам, обеспечивающий его способность выполнять работу, называется основным. Резервные элементы представляют собой детали, предназначение которых заключено в обеспечении работоспособности механизма, вследствие отказа главных частей.

В технологической системе, резервирование можно классифицировать по набору признаков, главными среди которых являются высота уровня резервирования, кратность, состояние запасных элементов до их введения в работу, способность основных и резервных деталей работать совместно.

Отказ части системы в изделии, предназначенном для резерва, может произойти лишь после выхода из рабочего состояния главного устройства и всех запасных элементов системы. Резервированной можно назвать группу элементов, в которой отказ работы одной из них или даже больше, не приведет к поломке всей системы. Все части механизма, способные выполнять свои функции, будут и дальше их делать, а работу недостающих запчастей берет на себя резервное устройство. Этот способ замещения называют функциональным резервированием.

В соответствии с масштабом и единицей расчета различают такие виды резервирования:

• общее, в котором резерв необходим для продолжения работы лишь в случаи отказа всего объекта;
• раздельное, в котором происходит резервация отдельных частей объекта;
• частное, предусматривающее в себе резервирование группы одинакового набора элементов.

Анализируя резервные системы, человек пришел к выводу, что уровень интенсивности отказов резервированного объекта возрастает с увеличением течения времени. Нерезервированная структура имеет одинаковую силу влияния времени на вероятность отказа в соответствии с резервированной. Однако это не указывает на то, что отсутствием поломки в системе и, следовательно, не использованием запаса можно оправдать его отсутствие до момента отказа системы. Основывая мнение на понимании данного явления, можно заключить, что резервирование имеет смысл применять в системах, необходимых для кратковременной эксплуатации, а критически важную систему необходимо обезопасить при помощи других надежных методов.

Важно учитывать особенность предназначения резервной системы. Это обуславливается тем, что метод, используемый для цифровой системы с непрерывным типом деятельности, будет малопригоден для системы с устройством аналогового типа. В силу всего этого и возникает проблема с созданием способа резервирования для всех систем сразу.

Существует способ оценки эффективности резервирования, в котором с использованием коэффициента, отвечающего за повышение надежности, вычисляют показатели безотказности соотношений:

yp = P (t)p / P (t)

γQ = Q (t) / Q (t)p

В таких расчетах P(t) и Q(t) - указывают на возможность безотказной работоспособности и шанс отказа для системы резерва.

P (t) и Q (t) - высота вероятности работы безотказного характера и вероятность, при которой произойдет отказ нерезервируемого типа системы.

Общий тип

В общем резервировании запас делается сразу для всей системы. В зависимости от способа, которым было произведено введение резервного устройства, общее резервирование можно рассматривать на постоянной основе и на замещении. В случае применения общего типа резерва, запасные устройства подключаются к основным и остаются включенными в них на протяжении всего режима работы.

Резервирование постоянного типа

Постоянное резервирование - это форма запаса, в которой имеется относительно простая схема постройки, нет перерывов в работе даже в случаи отказа какого-то элемента.

Очевидным недостатком нагруженного резерва, является повышение расхода энергии и «старение» запасных элементов вместе с основными. Вследствие этого потребность заменить элементы основного состава будет обуславливать наличие замены и запасных.

Замещение

При резервировании средств, любых объектов, которые можно будет использовать с целью возобновить работу системы при ее сбое, этот процесс может происходить путем замещения.

Резервирование способом замещения может выполняться другой системой автоматического типа либо человеческой рукой. В случае использования автоматического вмешательства необходимо, чтобы машина, выполняющая работу, обладала высокой надежностью. Использование ручной замены элементов увеличивает время, потраченное на переключение. Однако высокий показатель надежности оператора, заменяющего деталь, может браться в расчет при сравнении работы человека и машины.

Разделение в резервировании

Раздельный вид резервирования предусматривает введение индивидуального резерва, предназначенного для всех частей системы неизбыточного типа. Оно делится на общее и замещающее. Раздельное замещение характеризуется вероятностью наличия отказа в системе только в случае, если отказ в одном месте произойдет дважды. Математические анализы показывают нам, что использование раздельного резервирования даст более высокий показатель надежности системы.

Взаимосвязь с биологией

В биологии прослеживать резервирование можно благодаря наблюдению за животными. Например, организм, место которого лежит в начале цепи питания, пользуется резервированием для обеспечения воспроизведения вида во множественном числе при помощи большой плодовитости. Травоядное животное, в преобладающем количестве случаев, имеет больше потомков, чем хищник.

Резервирование - это мера предосторожности, которая широко используется и нашим организмом. Примером может послужить дублирование органов внешнего типа (двух глаз, рук, ушей и ноздрей). Вспоминая внутренние органы, можно отметить дублированные половые железы и почки. Наличие данного явления в организме может повышать его функциональный набор возможностей. Дублированные человеческие глаза дают возможность реализовать зрение в стереоскопической форме.

Наукой, что изучает резервирование в живых системах, называется бионика.

Резервирование и организационные системы

В организационной системе резервирование - это наличие субъекта, способного выполнять обязанности руководителя всего объекта, проекта или предприятия, в момент отсутствия главы. Для этого назначаются заместители на ответственные должности. В большинстве случаев предусматривается наличие нескольких заместителей, отвечающих за разные функции руководителя.

Организационные системы, наподобие армии, используют понятие запаса, что по факту является резервированием кадров.

Заключение

Запас можно назвать синонимом к слову "резервирование". Это явление широко используется всеми видами живых и механизированных систем и лежит в основе множества важнейших биологических явлений и процессов. Существует немало способов совершения рассматриваемого действия, каждый из которых имеет свою специфику и значение. Резервирование имеет необычайно огромный размер диаграммы спектра частей всего живого, на который он может распространиться.