ГОСТ Р МЭК 61078-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Надежность в технике. Структурная схема надежности
8 Качественный анализ: минимальные наборы соединений и обрывов
8.1 Аналогия с электросхемой
RBD может быть использована в первую очередь для целей качественного анализа путем идентификации:
- комбинаций блоков в работоспособном состоянии, приводящих к тому, что система находится в работоспособном состоянии (пути успеха или наборы соединений),
- комбинаций блоков в неработоспособном состоянии, приводящих к тому, что система находится в неработоспособном состоянии (пути отказа или наборы обрывов).
Рисунок 14 - Аналогия между блоком
и электрическим выключателем
Примечание - При построении RBD, соответствующей физической электрической схеме, положение физического переключателя может отличаться от его представления с помощью аналогии, приведенной на рисунке 14. Например, закрытый физический переключатель может быть представлен открытым виртуальным переключателем, так как он находится в нерабочем состоянии.
Для этого очень полезна аналогия с электрической схемой, показанная на рисунке 14. Она состоит в том, что каждый блок эквивалентен электрическому переключателю, который замкнут, когда блок находится в работоспособном состоянии, и открыт (разомкнут), когда блок находится в неработоспособном состоянии. Это сделано для того, чтобы показать эквивалентность рисунков 10 и 15, на рисунке 15 каждый блок смоделирован с помощью электрического переключателя.
Рисунок 15 - Аналогия с электрической схемой
Когда электрическая цепь замкнута, электрический сигнал проходит по RBD от входа к выходу. Поэтому любая комбинация (набор) замкнутых переключателей, позволяющих сигналу проходить по модели RBD от входа до выхода, моделирует состояние успеха системы. Это путь успеха в отношении состояния системы или набор соединений, обеспечивающий замкнутость электрической цепи.
На рисунке 16 показан один из путей успеха 
RBD, показанной на рисунке 15. Этот путь успеха минимален, поскольку если A отказывает или C1 отказывает, система в целом также отказывает, т.е. успех A и успех C1 необходимы и достаточны для того, чтобы система находилась в состоянии успеха.
Рисунок 16 - Пример минимального пути успеха
(набор соединений)
В B.3.1 приведены другие примеры минимальных и не минимальных наборов соединений.
Свойства булевой алгебры обеспечивают общее представление о работоспособном состоянии системы s, как объединение минимальных наборов соединений RBD (Пi). Это приводит к следующей формуле:
. (10)
Если электрическая цепь разомкнута (в ней имеется обрыв), электрический сигнал от входа не может пройти по RBD до выхода. Поэтому любая комбинация (набор) открытых переключателей, препятствующих прохождению сигнала от входа до выхода, моделирует неработоспособное состояние системы. Это путь отказа в отношении состояния системы или набор обрывов в отношении электрической цепи.
На рисунке 17 показан один из путей отказа, 
, RBD, приведенной на рисунке 15. Этот путь отказа (набор обрывов) минимален, поскольку если любой блок из A, B2 или C1 восстанавливается (выключатель закрывается), система также восстанавливается, т.е. отказы A, B2 и C1 необходимы и достаточны для того, чтобы система находилась в состоянии отказа.
Рисунок 17 - Пример минимального пути отказа (набор сечений)
В B.3.1 приведены другие примеры минимальных и неминимальных наборов обрывов.
Свойства булевой алгебры обеспечивают общее представление неработоспособного состояния 
, как объединение наборов минимальных обрывов (Cj) в RBD:
. (11)
Следовательно, из формул (10) и (11) следует тождество:
. (12)
Минимальные наборы обрывов и минимальные наборы соединений могут быть получены путем расширения логической формулы, соответствующей RBD. За исключением простых случаев, это не так просто сделать вручную, но существуют мощные алгоритмы, реализованные в виде программных пакетов RBD.
Подписаться на обновления