潜在故障对服务组合系统可靠性的影响

目前电信网络服务组合系统尚无可靠性控制机制,使得服务可靠性受到严重影响。这就要求服务提供商对其服务组合的可靠性进行建模评估。本文主要讨论面向可靠性的服务组合方法和潜在故障对系统可靠性的影响。建立服务组合系统的可靠性模型,分析影响服务系统可靠性的相关参数。本文提出一个新参数：系统恢复所需时间。这是在系统失效前必须考虑的重要参数,并分析该参数对系统可靠性的影响。     

航空相机检测系统可靠性研究

航空相机检测系统是为航空相机配备的专用检测系统,利用该检测系统能够确定故障发生在哪一个电路板上,以便使用备用电路板,使相机正常工作。因此,对航空相机检测系统进行可靠性研究,保证航空相机检测系统的可靠性是十分必要的。针对航空相机检测系统的组成,进行了系统可靠性分析和可靠性指标分配,保证了可靠性设计的要求。     

基于蚁群遗传算法的冗余备用元件优化研究

为了解决复杂系统的可靠性和任务成本评估问题,提出混合冗余备用系统设计模式。通过概率统计分布方法来计算复杂系统元件的可靠性和任务成本,利用蚁群和遗传相结合的混合算法来解决备用元件的最优分布问题。最后通过仿真实验计算出系统的可靠性和任务成本,以及备用元件的优化分布序列,在满足一定的系统可靠性的基础上使得备用元件的操作成本最小化。     

城市道路交通系统可靠性研究综述

总结了目前城市道路交通系统可靠性研究方法的主要特点,介绍了连通可靠性、容量可靠性、行程时间可靠性与出行行为可靠性等几种主要可靠性指标的定义和研究方法,并对各种指标和研究方法进行了比较分析。综述了城市道路交通系统可靠性研究的发展及该领域的一些主要研究成果,讨论了该领域现有研究的局限性,最后结合现有的系统可靠性研究理论,提出了几点进一步深入研究的思路。     

备自投装置异常动作问题探讨

供电网络为了保证供电可靠性,在变电站内通常会配置备用电源自动投入装置,简称备自投装置。当系统电源因为故障失电后,能快速自动将备用电源投入使用,保证供电的连续可靠性。备自投装置主要用于110kV及以下的中、低压配电系统中,在纯负荷变电站的220kV供电网络中也有配置。当变电站低压侧带有电源时,备自投的逻辑将受到影响,无法按照定值设定的时间动作,对供电稳定性和可靠性带来了一定的影响。本文结合某220kV负荷变电站备自投的实际动作情况,对这一问题进行了分析,并尝试提出一些解决方案。     

电力系统可靠性参数建模

针对电力系统可靠性参数是电力系统可靠性评估的基础,而电力系统可靠性参数的获得目前多依靠对某元件进行长期的运行记录,对所得到的数据分析。而这种方法是建立在大样本系统下。本文针对数据较少的现状,提出建立在小故障数据基础下的改进型灰色H—C建模对于可靠性参数进行拟合的方法。拟合结果证明这种方法建立的模型的准确性,有效性,实用性。     

一种无线自组网故障检测算法

针对无线自组网的拓扑结构,设计一种基于分簇的无线自组网节点故障检测架构和对应的故障检测算法。分簇时分别确定主用簇和备用簇管理节点,冗余簇管理节点负责对内部成员实施异常检测,给出故障检测模块的心跳发送、心跳监控、心跳预判与实时调整机制,通过增加心跳预判实时调整机制,确保算法能够动态适应自组网易变的拓扑结构,并通过备用簇管理节点和簇间共享异常信息机制,提高系统故障检测的可靠性。利用仿真实验对故障检测机制的性能进行评估,结果表明,提出的故障检测算法具备较好的检测准确率,能够有效满足上层应用在系统可靠性设计方面的需求。     

基于GSPN的锁步处理器系统可靠性建模与分析

针对锁步自监控处理器系统的可靠性建模与分析问题,在双机同步系统的基础上,构建一种具有错误自检、故障定位和失效修复功能的锁步自监控处理器系统,并描述系统架构与工作原理。根据系统特征实例化库所集和变迁集,建立基于广义随机Petri网的系统可靠性模型。通过与单处理器系统可靠性模型进行分析与对比,证明了该模型可靠性高,并基于参数对比实验为后续锁步系统设计提供理论支撑和技术方法。     

基于故障树分析的嵌入式系统AADL模型可靠性分析方法

采用架构分析与设计语言(AADL)建立嵌入式系统的半形式化模型,实现从AADL模型到静态故障树(Static Fault Tree,SFT)模型的转换,并根据故障树定量分析法对系统可靠性进行分析。首先结合AADL错误模型附件建立可靠性模型;然后设计了从AADL模型到SFT模型的语义映射规则,并实现了将AADL模型中的基本元素转换为静态故障树中相对应的元素;最后结合飞机车轮刹车系统实例,使用文献中提出的方法对其进行可靠性分析,从而验证 所提方法的可行性和有效性。     

某军用移动电站可靠性评估软件包的开发

为了对某军用移动电站的可靠性进行定量的分析和评估,针对该电站的特点以及作战和训练中的可靠性模型,提出了基于布尔行列式展开求取最小路集的故障模式后果分析法的配电系统可靠性评估方法,用VC＋＋编写了可靠性评估软件包。论文介绍了该软件包的设计开发思路、工作流程、功能特点、主要界面和使用方法,并用传统的可靠性评估试验系统（IEEE DRTS）对开发的软件包进行了验证。通过对某军用移动电站可靠性的计算和分析,表明该软件包是有效和实用的。     

Optimization of predetermined standby mode transfers in 1-out-of-N: G systems

Warm standby redundancy is an important fault-tolerant design technique for improving the reliability of many systems used in life-critical or mission-critical applications. Traditional warm standby models aim to reduce the operational cost and failure rate of the standby elements by keeping them partially powered and partially exposed to operational stresses. However, depending on the level of readiness of a standby element, significant restoration delays and replacement costs can be incurred when the standby element is needed to replace the failed online element. To achieve a balance between the operation cost of standby elements and the replacement costs, this paper proposes a new warm standby model with scheduled (or time-based) standby mode transfer of standby elements. In particular, each standby element can be transferred from warm standby mode to hot standby mode (a mode in which the standby element is ready to take over at any time) at a fixed/predetermined time instants after the mission starts. To facilitate the optimal design and implementation of the proposed model, this paper first suggests a new algorithm for evaluating the reliability and expected mission cost of 1-out-of-N: G system with standby elements subject to the time-based standby mode transfer. The algorithm is based on a discrete approximation of time-to-failure distributions of the elements and can work with any type of distributions. Based on the suggested algorithm the problem of optimizing transfer times of standby elements to the hot standby mode and optimal sequencing of their transfer to the operation mode is formulated and solved. In this problem the expected mission cost associated with elements’ standby and operation expenses and mode transfer expenses is minimized subject to system reliability constraint. Illustrative examples are provided.     

Optimal sequencing of warm standby elements

Warm standby redundancy has been used as an effective design technique for improving the reliability of a system while achieving the compromise between restoration cost and operation cost of standby elements. This paper considers the optimal standby element sequencing problem (SESP) for 1-out-of-N: G heterogeneous warm-standby systems. Given the desired redundancy level and a fixed set of element choices, the objective of the optimal system design is to select the initiation sequence of the system elements so as to minimize the expected mission cost of the system while providing a certain level of system reliability. Based on a discrete approximation of time-to-failure distributions of the system elements, the system reliability and expected mission cost are evaluated using an iterative procedure. A genetic algorithm is used as an optimization tool for solving the formulated SESP problem for 1-out-of-N: G warm-standby systems with non-identical elements. As illustrated through examples, results generated using the suggested methodology can facilitate the system reliability versus cost trade-off study, which can further assist in the decision making about the best standby policy for fault-tolerant system designs.     

备用复式控制系统的可靠性预计及其应用

本文全面分析了备用复式系统的可靠性问题,推导出成套的预计公式并给出一个详细的计算实例. 首先,通过考虑监控器和转换开关的动态和静态故障,细致地剖析了自动控制器本身的故障.然后,按照公用与独立两种型式的转换器,划分这些故障为独立与相依两类,并且归结到独立转换器远比公用转换器为优.同时指出转换器本身的故障必须小于各个分系统的故障,否则就不可能提高总系统的可靠性.此外,对自动停车措施的得失及温冷混合贮备的优点,也都得到了明确的结论.     

基于双机热备的控制计算机系统研究与实现

可靠性是控制计算机系统的重要性能之一,它已经在很多应用领域成为衡量系统质量的一个重要指标。双机热备是提高系统可靠性的有效方法之一,介绍了双机热备的概念,研究对比了单机与双机热备系统的可靠性,给出了系统组成、工作原理及实现双机热备系统的关键技术。基于双机热备的控制计算机系统已经投入使用,在应用过程中效果良好。     

高速铁路智能CTC自律机系统的可靠性与安全性评估

自律机系统是智能调度集中控制(Centralized traffic control, CTC)系统的核心, 其安全性和可靠性都至关重要. 首先分析了双机热备自律机系统和二乘二取二自律机系统的结构及工作原理; 然后综合考虑自律机分机的故障检出率和故障发生率等因素, 采用Markov模型, 构建了两个系统的安全度和可靠度模型. MATLAB仿真结果表明, 双机热备自律机系统的可靠性高于二乘二取二自律机系统的, 但双机热备自律机系统的安全度远低于二乘二取二自律机系统的, 因此二乘二取二自律机系统更能保障CTC系统的安全.     

考虑维修优先权的多状态温贮备系统可靠性模型

针对工程应用中装备维修和保养两类活动具备不同优先级这一问题,考虑单一维修台可进行维修和保养两类工作,其中维修具有优先权.以多状态温贮备系统为研究对象,采用可近似拟合任意分布的Phase-type(PH)分布构建一种描述能力更强的系统可靠性模型,得出系统稳态可用度、系统故障率、平均故障间隔时间等一系列可靠性指标的解析表达式.最后利用算例验证PH分布的适用性,演示系统可靠性函数随时间的变化趋势,并讨论维修台工作速率对系统故障率、稳态可用度、维修台忙期稳态概率和平均故障间隔时间的影响.算例结果表明,所提模型具有较广泛的应用价值.     

基于GSPN的网络系统动态可靠性建模方法

针对传统可靠性建模方法难以描述和评价网络系统动态可靠性这一难题,提出一种基于广义随机Petri网(generalized sto-chastic petri net,GSPN)的网络系统动态可靠性建模方法,在讨论GSPN的形式化定义和建立GSPN建模要素与可靠性模型参数之间对应关系的基础上,详细描述了网络系统动态可靠性建模的过程;最后以某型车电系统为例,通过仿真实验得到了系统可用度指标的动态变化曲线,验证了所提方法的有效性。     

具有单重休假和修复不如新的两部件温贮备系统

研究了修理工单重休假且由两个不同型部件和一个修理工组成的可修型温贮备系统. 系统考虑了在工作故障和贮备 故障都不能 “修复如新”, 部件 1 是修复非新而部件 2 修复如新的条件下, 假设部件的工作寿命、贮备寿命、故障后的修理时间和贮备故障后的修理时间均服 从不同的指数分布, 修理工休假服从一般连续型分布. 运用几何过程理论、补充变量法、 拉普拉斯变换及拉普拉斯--司梯阶变换, 得到了系统的可用度、可靠度和系统首次故障前平均时间等可靠性指标. 最后, 通过数值模拟验证了结果的有效性.     

相依多模失效下冷贮备系统最优切换及视情维护决策

针对存在冲击影响的冷贮备系统,研究其最优切换及视情维护决策问题.首先,在系统结构和切换式运行和维护特性分析的基础上,制定基于周期切换和状态检测的切换式离线视情维护策略;其次,建立累积冲击过程影响下系统退化所致的软失效和极端冲击过程所致的硬失效竞争可靠性模型;再次,通过分析两类冲击过程影响下系统运行与备用设备交替使用、维修过程中的状态转移特性,重点推导各检测周期时刻系统状态概率分布的迭代计算模型;然后,以系统平均费用率最小为目标,建立解析决策模型,以求解系统的最优切换周期和维护阈值.最后,以矿井主通风系统为案例验证策略及模型的有效性,并分析模型对参数的灵敏度.结果表明,系统的最优维修策略随机冲击影响的不同而变化显著.     

Confidence estimation of feedback information for logicdiagnosis

This paper proposes an estimation method for the confidence level of feedback information (CLFI), namely the confidence level of reported information in computer integrated manufacturing (CIM) architecture for logic diagnosis. This confidence estimation provides a diagnosis module with precise reported information to quickly identify the origin of equipment failure. We studied the factors affecting CLFI, such as measurement system reliability, production context, position of sensors in the acquisition chains, type of products, reference metrology, preventive maintenance and corrective maintenance based on historical data and feedback information generated by production equipments. We introduced the new ‘CLFI’ concept based on the Dynamic Bayesian Network approach and Tree Augmented Naïve Bayes model. Our contribution includes an on-line confidence computation module for production equipment data, and an algorithm to compute CLFI. We suggest it to be applied to the semiconductor manufacturing industry.