系统可靠性管理

系统可靠性管理（精选12篇）

系统可靠性管理 第1篇

近年来,大型电力系统互联及频繁发生的停电事故,使得继电保护系统的可靠性问题日益受到重视。在实用的保护可靠性评估及其定量计算模型[1,2,3,4,5]有待继续深入研究的同时,作为影响继电保护系统可靠性评估结果可信度的重要因素之一的保护系统可靠性基础数据的收集和挖掘工作也受到越来越多的关注,目前该方面研究主要集中在:1)涉及或专门针对可靠性基础数据收集、存储系统的分析、设计[6,7,8,9]。2)可靠性基础数据的初步挖掘。如依照失效类型研究老化失效和偶然失效的失效率函数估算方法[10,11]。3)按电压等级、保护类型等对保护可靠性的原始数据进行简单统计计算,如已进行多年的计算分析“正确动作率”等保护可靠性指标及造成保护失效的主要因素等[12,13,14]。

但由于保护系统可靠性涉及的因素多、保护可靠性基础数据量大等问题,有针对性的实用化软件系统仍在探索中。本文从继电保护可靠性及其基础数据的特点入手,确定了基础数据来源及类型,设计实现了相应的数据库用于存放原始数据。针对保护失效的特点,比较全面、详细地实现了各种描述保护系统可靠性平均水平的指标计算,最后实现了保护装置在不同寿命阶段的失效率函数、可靠度函数等的估算,用于反映保护可靠性的时变特征及保护可靠度的短期预测。

1 保护可靠性数据源、数据类型及预处理

所谓可靠性数据是指在各项可靠性工作及活动中所产生的描述产品可靠性水平及状况的数据,可以是数字、图表、符号等形式。对于保护系统而言,主要包括装置投运时间、装置缺陷时间、缺陷类型、动作记录、维修记录等。数据主要源于故障信息系统、维修检修报告、调度中心运行报告、故障录波及台账系统等其他数据源。

由于继电保护装置数量和型号众多、更新换代较快、原始记录数据量庞大、信息源分散,且原始记录中可能存在一些无效信息,因此,有必要首先通过数据预处理进行数据筛选、补充等,得到完整的有效信息用于可靠性分析评估。为便于程序读取,本系统的数据库中,“原始数据”表的属性包括记录号、设备ID、电压等级、型号、设备批次、设备投入运行时间、设备动作类型及代码(表征设备正确动作、误动及拒动等)、故障范围、状态变化时间、维修后恢复运行时间、故障原因和备注。每一项属性都有其特定的作用,例如电压等级、型号、设备批次等作为用户选择设备对象的依据;设备投入运行时间、系统状态变化时间和维修后恢复运行时间、设备动作类型代码等作为核心数据,用于计算各可靠性指标及其他统计分析。用户可根据分析的时间段将相关数据提取并导入到本程序数据库(当然也可以同步记录相关数据),然后按需要选择相应功能模块进行后续分析即可。

经筛选后的继电保护装置失效现场数据一般存在三种类型,即完整数据、左截尾数据和定时截尾数据。实际上,由于各保护装置投运时间和现场运行情况存在一定或较大差别、原始数据记录可能存在遗漏等问题而导致实测数据绝大多数是不完整的,多数数据属于定时截尾数据。其次,截尾数据还要考虑有无检修的问题,考虑到一般检修时间相对于设备运行时间来说极短,即此时继电保护装置的运行接近“有替换定时截尾寿命试验”。

2 继电保护可靠性统计指标分析

可靠性评估分析的角度不同,确定选取的可靠性指标也应有区别。指标是否科学、合理,直接关系到可靠性评估的质量。我国现行的可靠性指标主要是以“正确动作率”为代表,该指标能大体反映继电保护系统的某些平均运行状况。但已有文献指出该指标存在难以全面反映保护正确不动作、保护装置数量等因素的不足。

本软件将继电保护系统的状态进行了细致划分,结合继电保护动作特点和目前可得到的基础数据类型,首先从统计计算的角度实现了如下指标的分析计算功能:无故障误动率、非选择性误动率、正方向区外故障误动率、反方向故障误动率、误动率、拒动率、自检发现的保护装置缺陷率、区内故障正确动作率、正确动作率、平均无故障运行时间(Mean Time Between Faults,MTBF)、平均维修时间等。这些可靠性指标较立体地反映了继电保护的运行状况,能比较全面、详细地描述保护动作的可靠性。各指标可按下列公式计算:

式中:T0为累计运行时间;nw1为无故障误动次数;nw2为非选择性误动次数;nw3为正方向区外故障时保护误动次数;nw4为反方向区外故障时保护误动次数;nj为拒动次数;nzj为保护装置自检发现的缺陷次数;nic为区内故障正确动作次数;noc为区外故障正确不动作次数;Trm为定期维修时间;Tdr为失效停修时间;nr为保护装置定期检修次数。

此外,系统还定义了“误动年增长率”、“拒动年增长率”和“保护缺陷年增长率”,用于反映保护误动、拒动和缺陷发生的年增长情况,从统计的角度较直观地反映设备运行状况随使用年限增长而呈现的变化情况,为评估装置的运行水平、检修及更换设备提供一定的平均值信息。例如“缺陷年增长率”可表示为

式中,n′qx和nqx分别表示相邻前后两年观察域内保护装置的缺陷次数。

应用时,可根据基础数据的全面程度合理选用指标集作为衡量保护设备可靠性的依据之一。

3 继电保护可靠性的时变特征分析

继电保护装置在使用寿命期内,失效率、可靠度等实质上是随时间变化的函数,除了上节统计分析的其平均值,还应分析其时变特征,以便更客观地反映保护系统可靠性水平。

失效分布大致可用浴盆曲线反映,主要包括早期失效期、偶然失效期和耗损失效期三个阶段。一般来说,保护装置在出厂或现场运行前,已历经测试,故不考虑早期失效,但由于偶然失效和损耗失效(老化失效)两种模式存在区别,因此在进行失效率等函数的回归分析时有必要采用不同的分布函数进行估算。

3.1 偶然失效及失效率估算

偶然失效是指由于外界环境(雷击过电流、测量信号干扰等)引起的保护装置故障。偶然失效率作为度量外界环境引发保护装置失效的强度,可近似为一个常数,故使用指数分布函数拟合。

对n个保护装置进行观测,若存在截尾数据,则此时保护装置运行状况相当于一个“无替换的定时截尾试验”。假设试验在t0时刻结束,n个装置中共有r个失效,则失效率λ的最大似然估计为

3.2 老化失效及失效率估算

老化失效强调的是装置自身由于老化、绝缘等因素诱发故障。对于设备老化失效率的估算一般采用威布尔分布、正态分布等。威布尔分布由于其形状参数和尺度参数取不同值时可等效为指数分布等不同分布[15],且它的可靠性函数如可靠度、失效率等均有明确的解析表达式,因此被广泛应用于各种寿命试验的数据处理。它的典型可靠性测度函数如式(16)~式(19)所示。

累积分布函数(失效分布函数)为

失效概率密度为

可靠度函数为

失效率函数为

式中:t为时间,m为形状参数;η为尺度参数。

本文采用威布尔分布,首先结合最小二乘拟合法估算式(16)中m和η参数,然后将该两参数带入其他各式即可得到典型的可靠性测度表达式。

在威布尔分布的最小二乘估计中,为求得一条偏差最小的回归直线和符合实际的回归系数估计值,关键在于提高经验分布函数的精度。本文采用平均秩次法得到经验分布函数,即根据故障样本估计所有可能的秩次,然后求出平均秩次,再带入近似中位秩公式,得到经验分布函数[15]。

联合了最小二乘及平均秩次法估计威布尔分布参数的方法较有效地解决了常用参数估计法受人为因素影响较大、精度差且在现场使用不便等诸多问题,具有较高的准确性和实用性。

4 程序设计及实现

4.1 程序设计的总体框架

软件框架如图1所示,主要包括两大部分,一是数据存储和预处理,二是可靠性分析内核。其中数据的存储在SQL SERVER或ACCESS数据库中完成,预处理和内核各功能通过VC++编程实现。

4.2 数据预处理

具体操作步骤如下:1)按第1节中叙述的数据表的属性提取原始数据,处理空缺数据和冲突数据、删除孤立信息并将不同信息源中的实体按照投运时间、缺陷发生时间、修复时间、缺陷模式等要素进行匹配集成。2)数据整理。主要通过原始数据中的“系统状态变化时间”和“设备投入运行时间”作差,计算“设备运行时间”。计算方法有两种:直接在数据库中通过查询计算得出,或通过运行本程序求取,单位均为小时。将计算出的“设备运行时间”自动与原始数据整合,得到完整数据表,作为程序访问的数据表之一。3)筛选。按照用户指令自动筛选出满足要求的失效数据或缺陷数据,作为失效率或故障率计算的输入。

4.3 可靠性分析软件内核

分析内核程序部分的构成如图2所示。各部分功能简介如下。

(1)统计计算

主要统计计算第2节中提及的具有平均值意义的可靠性指标。模块界面如图3所示。

1)设备运行时间的计算。主要计算设备运行时间,是数据预处理和指标计算必需的组成部分。

2)统计计算整体平均可靠性指标。电网继电保护装置的平均运行概况,如统计全年的装置总动作次数,计算一定范围内所有保护装置的正确动作率、误动率等指标。

3)细节可靠性指标的计算。可以根据需要选择不同变电站、不同电压等级、不同型号、不同批次的设备计算其统计可靠性指标。

(2)可靠性的时变特征分析

基于原始数据进行的统计分析得到的结果主要是基于长期统计的平均值,较难反映保护系统可靠性随时间的变化规律。可靠性时变特征分析则是根据第3节所述原理,通过求取偶然失效率和老化失效率函数、可靠度函数等分析保护系统可靠性随时间的变化趋势,软件中可以曲线形式直观展示。

例如,对某区域电网中不同电压等级的各型号线路保护、主设备保护装置运行情况记录和台帐信息,进行数据预处理后保存于名为“某电网保护可靠性数据”的数据库中。以老化失效率计算为例,可通过“电压等级”、“设备型号”、“设备批次”选出符合用户要求评估的继电保护装置,点击“确定”即得失效率函数和可靠度函数,同时可通过点击“函数图形显示”按钮,显示失效率和可靠度函数图形。该模块分析结果如图4所示。

(3)继电保护可靠性的短期预测

针对某一特定数据库数据表中的属性,如硬件故障等,计算平均无故障工作时间、失效率函数、可靠度函数等,并通过合理设置函数中时间变量t的取值计算函数值,根据计算结果可初步预测被研究对象在分析时间点后短期内的可靠性特征,为制定检修策略等提供一定的参考。

5 结语

本文在分析继电保护系统可靠性基础数据特点的基础上,设计开发了继电保护可靠性基础数据收集分析软件。实现了数据预处理、详细可靠性指标的统计计算,以及可靠性的时变特征分析。软件可以从保护可靠性数据库中统计的典型属性入手,按照保护装置型号或电压等级,分析装置平均无故障工作时间、失效率、可靠度等函数,并据此作出保护系统可靠运行水平的短期预测。评估结果对于全面分析继电保护系统执行其规定功能的能力、帮助运行人员制定更为合理的检修策略等方面具有一定的参考价值。

摘要：针对目前继电保护系统可靠性评估过程中由于缺乏基础数据积累和必要挖掘而影响了评估结果可信度的问题,从继电保护系统可靠性及其基础数据的特点入手,设计实现了可靠性基础数据分析软件。软件在对原始数据进行预处理的基础上从不同角度进行立体分析,实现了多种可靠性指标的统计计算、失效率函数与可靠度函数等的回归分析以及设备可靠度的短期预测功能。其分析结果可为全面评估继电保护系统的可靠性、制定合理的检修策略等提供依据,对进一步掌握和提升保护系统可靠运行水平具有积极意义。

系统可靠性管理 第2篇

0前言

地铁综合监控系统以列车运行管理系统为中心，其各子系统具有各种功能，并且相互实现信息共享的系统。其功能涉及运输计划、运行管理、站内作业管理、维修作业管理、车辆管理、设备管理、信息集中监视、电力系统控制等。其体系结构可由站级设备管理系统、中央运行控制系统、区域信息管理系统等不同层次的系统综合而成，系统功能丰富、结构复杂庞大。

由此看出，地铁综合监控系统是一个集成度极高的自动化系统，是一个复杂、动态、异构的系统，负责监视地铁线网中各车站的设备、指挥列车运行。系统要如实地获取各个车站中的设备信息，根据需要也可控制各子系统设备、协调设备间的有效运行，实现列车的可靠、稳定和高效运行。这些需求无疑要求综合监控系统构建成具有极高的可靠性、可用性、安全性等要求的系统。近年来我国地铁领域已开始适度采用综合自动化监控系统。综合自动化监控系统已成为国内城市轨道交通自动化系统的发展趋势，有必要对综合自动化系统进行可靠性分析评估。

煤矿通风系统可靠性与管理策略分析 第3篇

关键词：矿井通风；通风情况；可靠性；通风动力；通风网络；可靠性

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0174-02

目前，我国对矿井通风系统的可靠性已经进行了一个比较深入的研究与探讨，在矿井通风问题上也取得了一定的效果，但是矿井通风问题有着突发性、时变性以及复杂性多种特点，再加上矿井通风系统当中有一些指标还没有出台统一的标准，所以，矿井通风系统的可靠性必须要结合矿井的特点进行全面的考虑，只有这样做才能够让井下工作变得更加安全可靠。

1 对矿井通风系统可靠性有影响的一些问题

矿井的通风系统会受到很多因素的影响，矿井通风问题是一个非常复杂、不稳定、随机的动态系统。矿井的通风系统可靠性影响因素主要有：通风方式和通风方法的合理性、通风动力、通风网络、通风构筑物的工作状态、巷道的贯通和封闭、自然风压、采区接替、工作面的推进和转移、巷道中行人和行车的堆积以及生产水平过度等问题，还有对通风监测系统的使用，通风管理制度以及工作人员的素质等问题。

矿井的通风系统是非常复杂的，其关联属性主要是表现在系统的时变性、多环节性、可维修性以及对系统有影响的各种因素之间的各种藕断丝连的关系。所以，矿井下的通风问题非常容易受到各种问题的影响，严重的时候就会发生人身事故。所以矿井下的通风问题是一个非常严峻的问题，也是我们亟待解决的问题。

所以，想要具体的提高矿井下通风系统的可靠性，就必须对矿井的通风系统进行一个比较全面的分析，对能够影响矿井通风系统可靠性的问题要逐一解决。

2 对矿井通风系统存在影响的自然因素

2.1 矿井的通风方式

矿井下面进出风的井口的相对位置布置方式就是矿井的通风方式。通常来说，矿井的通风方式主要是包括中央式、分区式、对角式以及混合式这四种，而矿井的通风方法主要分为压入式、混合式以及抽出式这三种。矿井通风系统的抗灾能力是不相同的。通常来说，风流是顺向流动的，那种折返性比较小的通风方式在通风系统当中的作用是比较明显的。一个矿井对通风方式的选择能够直接影响到井下的通风路线，能够直接和矿井的通风阻力联系起来。矿井对通风方法的选择就会影响到矿井的漏风率大小了。所以，矿井对通风方式以及通风方法的选择都关系到矿井通风系统安全可靠。

2.2 矿井的通风动力

我们这里说的矿井通风动力主要是自然动力和机械动力这两种。机械动力主要是包括主扇风机、局扇风机以及辅助扇风机。其中主扇风机对整个矿井通风系统的影响是最大的，也是最直接的。主扇风机一般可以分为轴流式以及离心式这两种，主扇风机主要是通过一些机械的动力为整个矿井的通风提供动力，通常都是采用的负压通风。通过国内外的一些研究结果以及具体的生产实际可以了解到，在矿井的通风系统当中，主扇风机有着非常高的工作效率，虽然其影响比较大，但是通常情况下是不会发生故障的，稳定性非常好，这对我们保障矿井的通风系统可靠性有着非常大的帮助。

其中局扇风机在矿井的通风系统中主要是应用在掘进或者是进行局部風量的调整；或者是当井下的通风部分出现改动困难的情况，通过其他的方法都不能够满足工作需要的情况下，局扇风机是在矿井通风网络当中的某个分支中增加了一个动力系统，这样就可以明显的改变整个矿井的风流的分布情况了，从而对矿井的通风系统可靠性有了一个非常重要的直接影响。

矿井中的自然动力的源泉就是自然风压。其中自然风压受四季变幻的影响非常大，矿井下在自然风压的作用之下会出现自然通风是一个可以理解的自然情况，这种作用对矿井的通风问题也许是有利的但是有的时候对矿井的通风情况会起到相反的作用。所以，我们只是依靠自然风压来改变矿井的通风问题是不够的，我们依靠自然风压可以改变矿井下面的风向流动方向，或者是直接出现风流停止的现象，这样会导致整个矿井下面的风量供应不够稳定，不能够满足矿井对风量的安全生产需要。此外，自然的风压可能会引起一些巷道没有风或者是局部出现反风向流动的情况发生，严重的会引起整个矿井通风系统的可靠性降低。因此，矿井的通风动力对整个矿井的通风系统的可靠性是有着非常重要的作用的，我们对它进行研究也有着必要性。

2.3 矿井的通风网络

矿井的通风网路是一个非常复杂的网络系统，对这样的一个复杂的网络系统来说，会存在很多的角联分支。怎样才能够确定出其分支就是一个比较困难的事情了。在矿井的通风系统当中，对风流稳定性来说，相关的专家通过研究了解到：不仅仅是通风网络中的角联网络存在稳定性问题，其他的风路当中同样也存在着风流稳定性的问题，对那些生产矿井来说，井下的通风特点受到风流稳定性问题的影响程度更大。

3 影响矿井通风安全的因素

矿井的通风安全管理对矿井的生产过程有着非常大的影响，也是矿井生产过程中的一个非常重要的管理内容。因为对通风的管理不得当，导致矿井下的工作人员不能够很好地适应矿井下的通风系统以及随机特性等要求，所以偶尔还会出现一些非常重大的事故。由此可见，矿井的通风情况是否安全对矿井的通风系统可靠性有着直接的影响。想要做好矿井通风安全就必须做好下面几项工作。

3.1 建立起健全的矿井通风管理机构

矿井通风问题上管理机构的组成以及管理机构的规模要根据矿井的大小以及可能会出现灾害的类型以及出现危害的严重程度来确定。矿井的通风安全管理部门通常会设置成为普通的线性只能体制。这个体系的管理原则是遵照着统一指挥、层次管理、分工和合作统一、责权统一以及动态组织这五项原则来进行实施的。还有就是应该及时的提高通风安全管理的管理水平以及管理人员的素质。

3.2 对矿井通风事故的隐患进行处理

矿井之所以会出现各种事故就是因为矿井一直都存在着一定的隐患，所以才会出现那些问题，因此，我们应该在进行通风管理的时候必须要把可能会出现的隐患处理好。第一，一定要建立起健全的矿井通风故障的管理系统；第二，对矿井的通风问题进行一个全面可靠地隐患排查工作，并针对这些隐患提出相应的解决措施，这样就能够把将来可能会出现的问题灭杀在萌芽中，从根本上杜绝这类问题的发生，这样矿井才能够真正的实现安全生产。

4 结 语

总而言之，矿井的通风系统是矿井能够有一个比较好的通风情况的前提。矿井的通风系统可靠性是能够实现矿井消除事故隐患、实现矿井通风安全、预防瓦斯或者是火灾事故的重要保障，当矿井有了一个比较好的通风系统且这个通风系统的可靠性比较高的时候才能够保证矿井在进行生产的过程中能够有一些保障。与此同时，矿井的通风系统可靠性还是评定一个矿井抵抗灾难的一个非常重要的依据。所以，我们必须对矿井的通风系统可靠性进行一个全面的研究，一定要保证矿井在一个安全的环境之下进行生产。

参考文献：

[1] 贾进章，刘剑.通风系统稳定性数值分析[J].矿业安全与环保，2003，（6）.

[2] 华而业.优化矿井通风系统提高防灾抗灾能力[J].山东煤炭科技，2010，（5）.

系统可靠性管理 第4篇

采煤机工作过程中负载变化非常大,剧烈振动对其工作和寿命有严重的影响,不仅加速齿轮和滚筒的磨损,而且易使传动系统薄弱环节出现破坏以致降低采煤机的工作可靠性和效率,影响矿井生产[1]。采煤机是整个采煤作业中的核心设备。它的设计、制造、使用是影响综采法采煤的重要因素,其可靠性关系到整个采煤系统的效率。本文对基于B/S模式的滚筒采煤机可靠性管理系统的开发进行探讨。

1滚筒采煤机全寿命周期的可靠性管理

1.1 采煤机全寿命周期可靠性管理基本概念

装备的可靠性与装备研制、生产、使用环节密切相关。机械设备从设计到制造再到投入使用、再到使用若干年后结构性能逐渐退化至报废的整个时间历程称为装备的全寿命周期,为确定和满足采煤机的可靠性要求,在其全寿命周期内所进行的一系列组织、计划、规划、控制、协调、监督、决策等活动和功能的管理称为采煤机全寿命周期的可靠性管理。

1.2 采煤机的可靠性框图

在了解了采煤机的结构及其可靠性关键点以后,可以建立采煤机的可靠性框图(如图1所示),并进一步构建其子系统可靠性框图。根据这些框图,收集数据,可合理建立关于采煤机各个零部件从设计到制造到使用再到报废条件的可靠性数据库,再用简单易用的人机对话界面体现出来。只要根据实际使用中出现的问题以及设计师新的创新点随时更新、去伪存真、不断充实,就可以给采煤机全寿命周期可靠性管理提供一个方便、快捷、有效的查询方法。

2滚筒采煤机可靠性管理专家系统的开发

滚筒采煤机可靠性管理专家系统旨在利用计算机综合技术,在公司内部网站上构建一个合理准确、直观高效、安全可靠的网络平台,发布信息资源,供设计和维修人员使用,利用友善的人机界面实现对滚筒采煤机可靠性数据的数字化、智能化管理。

2.1 开发环境

本系统基于Web技术,采用B/S模式的三层结构体系(如图2所示)和SQL Server数据库服务器,使用ASP(Active Server Pages)作为程序应用文件。再用Dreamweaver8作为前台开发工具,建立滚筒采煤机可靠性管理专家系统整体框架,且与后台数据库连接。采用模块化开发以保证系统的可拓展性,可支持多种浏览器且界面友好、信息类别明了、操作方便。因为ASP属性为动态主页,因此在不必更改服务器上执行的应用程序的状态下,数据库的数据能够随时变化,进而客户端可始终得到最新的网页信息[2] 。Web页访问数据库原理如图3所示。

2.2 系统体系结构设计

滚筒采煤机可靠性管理系统结构见图4。用户通过人机界面可以对主服务器输入命令,主服务器程序通过推理机对数据存储备份系统和登录注册、系统管理、帮助等模块基于本地或网络进行数据交换调取、逻辑推理后,在自动或被动两种状态下输出相应数据到显示终端。

2.3 数据库结构设计

专家系统功能主要体现在数据库上,在数据库中录入采煤机各个零部件可靠性数据如零部件的设计要素、制造材料和加工方法、设计制造标准以及在使用中的注意事项及检查维修记录,用于在专家系统中用户通过前台界面调取。

采煤机可靠性管理专家系统的数据包括数字和字符,运用可区别各零部件类型的方法分别制表,以提高系统在查询修改中的速度,并且简化管理维护操作[3]。根据实际需要综合分析以后,本系统定义的数据库包含综采工作面环境因素,设计人力工具因素,制造设备、制造流程、制造标准信息,使用人员素质、培训以及使用中注意事项,检测维修流程,零部件故障信息,报废信息,权限管理,使用回馈管理,评价准则等表格。

3滚筒采煤机可靠性管理系统软件设计

滚筒采煤机可靠性管理系统的软件部分主要由人机接口、数据库、推理机等部分组成,如图5所示。

数据库以SQL Server存储于计算机中,它是本系统的基础,专家系统基于数据库建立。本系统的数据库包括规则库、实例库和总成数据库。

滚筒采煤机可靠性管理专家系统的数据来源如下:①为使推理机正常执行,在基于本专业范围内的概念、定理、逻辑联系和人类思维方法处理具体问题中运用规则基础上,建立数据库规则;②在大量调研的基础上,取得与采煤机故障有关的数据,通过整理、分析得出结论;③通过人与人之间的传授,特别是通过与相关领域已有一定成就的人的交流,直接获得所需数据;④从文献资料中提取、整理而成的数据。

图6为本系统的首页,点击首页中相应的图标或菜单,可调取已经分门别类的数据库数据,进行海选知识。通过图7查询界面输入设备名称等信息,检索数据库,被选择设备的尺寸、材质、制造方法以及使用中润滑、维修等方法会自动出现在图8所示设备二维图的下面,二维图中是零部件关键信息,用户也可以点击下方链接,获取有关的文档数据。结果通过右上角的打印链接可以实施打印或导出为PDF文件。

4结束语

本文根据专家系统原理, 通过脚本语言结合SQL语句实现数据查询,通过对采煤机结构的研究,把专业知识与网络技术紧密结合构造知识库、规则库,建立了滚筒采煤机可靠性管理系统。通过各模块的协调运行,可有效解决若干采煤机可靠性问题,对用开放性管理方式解决实际问题方面做了较好的尝试。

参考文献

[1]赵武,冯振林,金海.采煤机截割部传动系统动态特性分析[J].煤矿机械,2008,36(7):23-26.

[2]李志勇,徐长通.基于ASP的WEB数据库智能查询[J].河南师范大学学报(自然科学版),2010,38(1):164-166.

系统级可靠性试验技术探讨 第5篇

系统级可靠性试验技术探讨

论述了开展系统级可靠性试验的.重要意义,分析了系统级可靠性试验中需要解决的主要技术问题.首先进行系统可靠度验证,然后根据系统结构及工作环境设计试验方案及试验剖面,并合理设计试验夹具以保证试验评估结果的准确性.用实例证明了系统级可靠性试验的实用性与有效性.

作 者：魏永杰 王晓红 WEI Yong-jie WANG Xiao-hong 作者单位：北京航空航天大学,工程系统工程系,北京,100083刊 名：装备环境工程 ISTIC英文刊名：EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：4(5)分类号：V21关键词：系统级 可靠性试验 试验方案 试验剖面 夹具

电子系统装备可靠性问题研究 第6篇

【摘 要】本文主要阐述了电子产品可靠性常用基础概念、常用公式及实施方法，较为系统地介绍了电子产品可靠性工作的流程，对于电子系统装备的技术人员和管理人员，具有一定的参考应用价值。

【关键词】可靠性；可用性；MTBF；可靠性模型；可靠性预计

1.认识产品可靠性工作

1.1什么是产品的可靠性

产品在规定条件下和规定的时间内完成规定功能的能力叫产品的“可靠性”。通俗地说，产品故障出的少，就是可靠性高。可靠性的概率度量叫可靠度，用R（t）表示。

设N个产品从时刻“0”开始工作，到时刻t失效的总个数为n（t），当N足够大时

R（t）≈[N-n（t）]/N=N（t）/N

这里边重点是产品、规定条件、规定时间、规定功能。

产品：硬件（汽车、电视机等）、流程性材料（水泥、燃油、煤气等）、软件（程序、记录等）、服务（理发、导游等）。

规定条件：主要指自然、人文等环境。

规定时间：指时间段或某一时刻。

规定功能：产品所应达到的能力和效果。

我们这里讲到的产品可靠性通俗说就是我们研制生产的设备或系统在用户所处的环境中使用时实现其应有的技战术性能的能力。

1.2产品可靠性的重要性

在国际上，可靠性起源于第二次世界大战，1944年纳粹德国用V-2火箭袭击伦敦，有80枚火箭在起飞台上爆炸，还有一些掉进英吉利海峡。由此德国提出并运用了串联模型得出火箭系统可靠度，成为第一个运用系统可靠性理论的飞行器。当时美国海军统计，运往远东的航空无线电设备有60%不能工作。电子设备在规定使用期内仅有30%的时间能有效工作。在此期间，因可靠性问题损失的飞机2.1万架，是被击落飞机的1.5倍。由此引起人们对可靠性问题的认识，通过大量现场调查和故障分析，采取对策，诞生了可靠性这门学科。

上述例子充分证明了装备可靠性的重要。因此现代武器装备既要重视性能，又不能轻视可靠性。要获得装备的高可靠性，目前通用的做法是采用工程化的方法进行设计和管理。

下面我们介绍一下可靠性工程方法的一些基本内容。也是目前我们工作中常用到的内容。

2.常用的可靠性工程技术指标

●可用性

产品在任一随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度。可用性的概率度量叫“可用度”，用“A”表示。

可用性描述了在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下及随机规定的时刻处于可执行规定任务的能力。

●固有可用度

仅与工作时间和修复性维修时间有关的一种可用性参数。其度量方法为：产品的平均故障间隔时间和平均故障间隔时间、平均修复时间的和之比。

●使用可用度

它是与能工作时间和不能工作时间有关的一种可用性参数。其度量方法为：产品的能工作时间与能工作时间、不能工作时间的和之比。

● MTBF

它是在规定的条件下和规定的时间内，产品处于规定状态的总数与这段时间内故障总数之比。它是可修复产品的一种基本参数。

对于一批产品来说

MTBF=tiN

式中ti为第i个产品无故障工作时间；

N为产品的数量。

●故障率（λ）。

产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率。它是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数和寿命单位总数之比。它是可靠性的一种基本参数。

3.产品可靠性模型

（a）产品定义。

●确定产品的任务和工作模式。

●规定产品及其分系统的性能参数及容许界限。

●确定产品的物理界限及功能接口。

●确定构成任务失效的条件。

●确定产品的寿命剖面和任务剖面。

对于建立基本可靠性模型，一定要明白：产品组成和框图结构、寿命剖面。

（b）确定产品可靠性框图。根据产品定义的结果，将产品组成部分按工作流程以框图的形式表示出来。

（c）确定计算产品可靠性的数学模型。

4.产品可靠性预计

4.1可靠性预计的目的

（a）可靠性预计作为一种设计工具，可从可靠度、性能、费用、研制周期等选择最佳的设计方案。其中早期预计着重于方案的现实性和可能性研究。

（b）选择了某一设计方案后，通过可靠性预计可发现设计的薄弱环节，以便及时改进。

（c）通过可靠性预计可以推测产品能否达到规定的可靠性要求。

（d）可靠性预计结果不仅用于指导设计，还可以为转阶段决策提供信息，为可靠性试验、制定维修计划、保障性分析、安全性分析、生存性评价等提供信息。后期预计着重于对设备的可靠性进行评价或提出硬件改进建议。

（e）为可靠性指标的分配和可靠性保障设计提供依据。

4.2可靠性预计方法

（a）回归分析法。

（b）相似产品法。

（c）相似电路法。

（d）专家评分法。

（e）有源单元估算法。

（f）元件计数法。

（g）应力分析法。

这里重点介绍计数法和应力分析法。

4.3计数法

（a）元器件计数可靠性预计法是根据设备中各类元器件的数量及该元器件通用失效率、元器件质量等级和设备的应用环境类别来估算设备可靠性的一种方法。

4.4应力分析法

元器件应力分析可靠性预计法是通过分析元器件所承受的应力，计算元器件在该应力条件下的工作失效率来预计设备的可靠性。

元器件在不同应力条件下其失效率不同。在普通场合，这些应力主要的是电应力和环境应力。元器件应力分析可靠性预计法较全面的考虑了电、热和其它气候、机械环境应力等因素对元器件失效率的影响。通过分析设备上各元器件工作时所承受的电、热应力及了解元器件的质量等级，承受电、热应力的额定值，工艺结构参数和应用环境类别等，利用手册给出的数值、图表和失效率模型，来计算各元器件的工作失效率，由此预计电子设备的可靠性水平。

其预计的主要程序：

（a）分析各元器件的应用方式，工作环境温度及其它环境应力，以及负荷电应力比等工作应力数据。

（b）汇编设备的元器件详细清单，清单内容包括：元器件名称，型号规格，数量，产品标准，性能额定值及有关的设计、工艺、结构参数和工作应力数据等。

在采用应力分析进行预计时，大多数元器件种类分别有基本失效率模型和工作失效率模型。基本失效率模型一般考虑温度和电应力对元器件失效率影响。而工作失效率模型除反映温度、电应力等基本因素外，还包括其它多种的对元器件失效率影响的因素。一般（集成电路除外）表示为：反映电应力（S）、温度应力（T）影响的基本失效率（λb）与其余影响失效率的质量因子、环境因子、设计、工艺、结构因子以及应用因子（π系数）等一系列修正因子的乘积。

λp=λpπ

集成电路失效率计算除考虑上述因子外，还应考虑结温、电路复杂度、封装复杂度等因子。 [科]

【参考文献】

[1]王锡吉.电子设备可靠性工程.陕西科学技术出版社，1999.

系统可靠性管理 第7篇

1 管理电力系统通信网可靠性所包括的内容

在设计阶段, 可靠性方面需要管理的内容包括三个方面: (1) 将当地规划设计作为依据, 提出设计通信网时, 所依据的可靠性规范以及标准; (2) 将通信设备达到可靠性规范以及标准时所需的设计指标提出来; (3) 分析可靠性方面的指标是否符合经济性要求, 同时要对网络当中的各项设备所具有的可靠性水平进行分析[2]。在运行网络阶段管理可靠性时, 应做好以下两项工作: (1) 将保证网络正常运行与可靠性方面的措施提出来, 同时要对网络运行的效果进行监督以及评估; (2) 在验收通信网时, 应综合评估其可靠性, 并试验以及鉴定通信网所具有的可靠性是否能够达到设计要求。此外, 还应对通信网发展战略所具有的可靠性进行管理。战略管理的主要内容包括, 制定可靠性方面的维护制度、应急制度以及相应的监督机制, 以便保证可靠性规范与制度的落实。

2 电力系统通信网的可靠性管理所面临的问题

由于我国电力系统还没有发展到相对完善的程度, 管理通信网的可靠性方面也存在着一定的缺陷, 主要表现以下四个方面。 (1) 管理体系尚未健全。在可靠性的问题上, 许多电力部门并没有加以足够的重视, 管理工作更不能有效开展, 表现为管理方式较为粗放, 管理内容也不够具体化。 (2) 评估可靠性的方法较为缺乏。还有许多电力部门不能准确把握通信网方面的可靠性含义, 由于没有建立起量化以及系统化的指标体系, 评估工作无实际效率。此外, 在评价时, 只考虑了单方面的问题, 并没有将复杂状态下可能发生的情况纳入到可靠性的评估范围, 致使评估结果不够全面[3]。 (3) 设计深度无法满足通信网的运行要求。目前, 在设计可靠性的管理体系时, 并没有优化原有的网络拓扑结构, 设计层次较低。 (4) 改进可靠性的措施较为缺乏, 无法使通信网的可靠运行得到有效保证。

3 电力系统通信网可靠性管理体系的建立方法分析

3.1 建立起检测通信网络故障的体系

对通信网当中的多发故障进行检测, 是管理其可靠性的重要内容, 因此要加以重视故障的检测, 并建立起检测通信网络故障的体系。具体而言, 应对测度判据进行量化处理, 以方便于数据分析, 在分析的过程中应对故障事件进行详细描述[4]。同时, 确保建立起的体系能够方便相关人员进行故障测度以及识别。如果相关人员能够有效识别与测度通信网当中所出现的故障, 则对于可靠性的管理是非常有利的。

3.2 分层管理可靠性体系的建立

在我国的电力系统当中, 通信网为一种较为复杂的网络结构, 所承担的职能也较多, 所以要对其可靠性进行有效的管理, 则应建立起一套具有分层结构的管理体系。在该体系当中应当包括通信网职能的各个方面, 并对其职能进行划分, 使之成为不同的层面。笔者建议采用图1的分层结构进行管理。

在上图的分层体系当中, 包括了五个层次, 这五个层次具有不同的职能, 因此在管理其可靠性时, 要区别对待。在对运行基础所具有的可靠性进行管理时, 应重点管理运行环境以及故障发生的规律。在管理设备层时, 应将重点放在设备工作时所具有的可靠性方面, 同时要分析设备故障。在管理网络层时, 要关注电源、交换以及传输系统在设计时与可靠性所要求的标准是否相符。在管理业务层时, 应综合评估网络在正式运行时的可靠性能力。而在管理层方面, 则重点控制可靠性制度的执行。

3.3 建立起高效评价指标体系

在管理通信网的可靠性时, 评价指标是一个重要的内容, 因此要建立起高效评价指标体系。建立指标体系的目的在于使可靠性的评估方法得到完善, 从而有效改进管理可靠性的手段, 便于分析网络设备以及网络连接所具有的可靠性。在建立评价指标体系的过程中, 应对电力通信系统进行研究, 以便能够了解该系统具有的特征, 从而制定出合理的指标体系。在研究通信系统时, 应重点把握可靠性方面的设计方法[5]。就当前的情况而言, 在对通信网进行设计以及规划时, 并没有将可靠性作为一个独立的内容进行考虑。对此, 要重视可靠性方面的设计与规划, 确保通信网正常运行。此外, 应重视设计通信业务手段, 使其具有较高的可靠性。应注意的是, 一般公网业务与电网业务存在不同之处, 电网业务行业特征性较强, 所以应深入了解电网业务的特点以及用户需求, 以便建立起高效评价指标体系。

4 结语

综合上文的分析, 可以发现可靠性所包括的具体内容是随着网络的变化而发生变化的, 因此从通信网建成开始, 直至不再运行之前的整个过程中, 都应管理其可靠性。当通信网所处的运行周期不同时, 管理可靠性的内容也会不相同。因此要建立起高效管理体系, 就应不断探索可靠性的管理方法。

参考文献

[1]霍利民, 朱永利, 张立国, 黄丽华, 于尧.用于电力系统可靠性评估的贝叶斯网络时序模拟推理算法[J].电工技术学报, 2010, 16 (26) :157-158

[2]刘洋, 白泰, 蒋平, 张禄琦.高压直流输电系统可靠性评估模型和算法探讨[J].华中电力, 2009, 11 (25) :764-765

[3]王晶, 王昉, 潘杰, 王梓任.全概率公式在发电系统可靠性评估中的应用[J].电力系统保护与控制, 2009, 14 (19) :901-902

[4]邹超, 王晓峰, 吴新鹏.多Agent技术在电力系统安全与稳定中的应用[J].科技资讯, 2009, 35 (28) :1134-1135

系统可靠性管理 第8篇

通过高可靠性示范区建设、配电自动化建设、配网状态检修试点项目的开展, 国家电网山东省电力公司对现有的配电管理和配网应急抢修体系进行了梳理和反思, 以国网青岛供电公司为试点, 建立了基于高可靠性的全过程主动式配电指挥管理系统, 系统基于集中监控平台, 集成大屏幕显示、视频会议、可视化中控等功能, 形成“ 配电网指挥沙盘”, 全面采集配电设备的状态数据, 综合分析, 超前预警设备状态, 制定带电作业计划;同时建立合理抢修机制, 充分利用配电自动化、在线监测、移动监测、95598 等信息数据, 快速定位故障点, 实时指挥发电车、抢修车辆和人员, 达到迅速恢复供电, 指挥顺畅、响应迅速、抢修快捷、服务最优的目标。

1 基于高可靠性的全过程主动式配电指挥管理系统目标

基于对配网运行和设备运行实时监视, 通过对配网生产管理、配网调度自动化、营销管理系统的信息集成, 构建配网标准化抢修体系, 提供对配网故障快速准确的分析, 并做出合理的抢修工作安排;对配网设备出现的各类异常进行科学评估, 进行预警性提示, 并作出及时有效的检修安排;对日常生产过程进行在线监视和合理调度, 提供对生产过程质量和有效性的考核评估;提高供电可靠性和用户服务质量。

实现“ 预防为主、抢修为辅”, 变被动管理为主动预控, 提高配网精细化、集约化管理水平, 切实提高“ 两率”指标和配电网故障应急响应速度, 加强电能质量集中、精细化管理, 促进全面质量管理工作的开展, 加强电网风险在线评估, 实现配网安全可靠运行。

2 基于高可靠性的全过程主动式配电指挥管理系统介绍

基于高可靠性的全过程主动式配电指挥管理系统是重点城市配电网建设改造与管理提升工程的重要支撑信息系统, 系统由两大平台、六大业务应用系统组成。

其中, 两大平台系统的主要内容是统一电网模型平台和安全接入平台。 统一电网模型平台包括接入PMS、配电自动化、营销、95598 等各业务系统, 实现电网模型的统一管理, 为上层业务应用提供模型基础。 安全接入平台是国网公司安全管控要求, 接入现场终端及安装在公网的前置机, 实现电力内网与公网之间的安全接入和信息加密, 实时安全的接入现场音视频、图片、环境、交通等信息。

六大业务应用系统包括配网抢修指挥系统、配网状态检修辅助决策系统、三维地理信息系统、配网在线风险评估系统、一体化监测平台、“ 两率”采集监测系统, 具体介绍如下:

配网抢修指挥系统:通过对配电自动化、PMS、EMS、营销管理、需求侧管理、95598 等系统进行信息集成、整合, 实现设备从报修到恢复供电的全流程、全过程闭环管理;实现智能停电分析、指标在线统计与实时故障处理, 实现对10k V及低压故障的主动发现、研判、预警、抢修全过程闭环管理, 变客户被动拨打95598 服务热线为主动预警和实时监控, 实现客户服务主动化、互动化, 提升服务质量。

配网状态检修辅助决策系统:配网状态检修辅助决策系统能够有效利用生产管理信息化数据和各种监测、分析诊断技术, 准确掌握设备状态;可以降低设备数量巨大带来的评价工作压力, 提高工作效率;可以在评价过程作用综合利用设备的运行、检修和试验等数据, 保证评价结果的准确性。

三维地理信息系统:三维地理信息系统目前覆盖了青岛重点城市建设改造工程高可靠性示范区5.7 平方公里内的电力设备, 具备配网日常管理、运行监控、信息维护、配电设施精细化展示、设备管理等功能, 以高分辨率、大覆盖范围遥感影像、数字地形模型、基础地理数据、海量三维城市场景模型、GPS定位数据、实时监控数据为依据, 根据城市配电管理的业务需求, 实现了包括三维浏览控制、城市场景三维展示、配网三维展示 ( 架空线及地下电缆) 、配电设备管理和系统维护在内的五个系统功能。

配网在线风险评估系统:系统通过自动跟踪获取电网、配网运行实时数据, 结合配网设备状态评估结果, 在线评估配网运行状态, 自动发现电网由于负荷增长和运行方式变化等因素产生的在线运行风险, 给出风险预警提示, 实现风险随配网运行状态变化的实时在线评估, 达到提前预警、及时消除隐患, 提升供电可靠性的目标。

一体化监测平台:集中采集、存储、分析、展示配网相关的全部实时和准实时数据。目前已实现对配电自动化、电缆测温、电缆隧道环境监测系统的集成, 以后将陆续集成配电室环境监测、配电变压器监测等多种系统数据, 并可按线路监控数据、电缆监控数据和环境监控数据进行分析管理。

“ 两率”采集监测系统:“ 两率”等主要电能质量指标实现自动采集、实时监测将彻底改变电能质量监督管理分散的现状, 在全面质量管理工作的总体要求下, 逐步实现电网频率、中枢点电压、供电电压、输变电系统可靠性、用户供电可靠性数据的集中在线采集、监测与管理, 为进一步提高电能质量, 保障运行安全, 提升服务水平提供支撑。

3 评估与改进

3.1 存在的问题

配网在线风险评估系统在国内系首次应用, 风险因子需在使用过程中进一步完善, 风险评估的范围需扩大至整个配网, 涉及大量的数据建模及模型计算。 国网公司新GIS系统虽已上线运行, 但平台Web浏览功能无法直接关联电网设备基础台账资料, 以不断扩充增加国网GIS系统功能。

3.2 改进对策和措施

( 1) 大力推进配电自动化建设:按照“ 统一规划、统一标准、统一管理模式”的“ 三统一”原则, 努力构建具备集成、互动、自愈、优化特征的配电自动化系统, 不断提升配网智能化水平, 实现10k V母线到客户400V低压信息实时在线管理, 为配电管理指挥中心、配电抢修提供有力技术支撑。

( 2) 加强配网在线风险评估:结合国网公司科技项目, 进一步完善配网在线风险评估系统程序开发, 将其覆盖至山东省全部配网范围。

( 3) 全面推行配网状态检修:充分利用各种在线、带电、离线监测手段, 对设备的状态进行全面评价, 及时发现、消除设备存在的安全隐患, 变事故被动抢修为主动式预防检修。

( 4) 推进配网带电作业:积极推进配电网带电维护、检修与消缺工作, 逐步减少配网线路的停电抢修, 实现配电带电作业常态化, 变“ 停电抢修”为“ 带电抢修”。

摘要：随着山东省经济社会高速发展和山东半岛蓝色经济区建设的大力推进, 城市用户对供电可靠性的要求也越来越高。如何不断完善城市配电网运维体系, 提高配电网故障应急响应速度, 满足日益增长的优质供电需求, 是我们当前面临的重要任务。

系统可靠性管理 第9篇

一、桥梁管理系统的基本结构

桥梁管理系统主要由基础资料数据库、桥梁状态监测数据库、桥梁状态评价数据库和桥梁维修规划及相关数据库四大模块组成, 四个模块之间具有相互调用关系。在建立基础资料数据库时, 要求设计、施工和监理单位在施工完成并验收合格后将工程记录以电子文档的形式提交给桥梁管理部门或业主。将每次各桥梁的状态监测数据、状态评价结果、维修规划和实施过程记录自动添加至状态监测与维护资料模块, 以便根据桥梁的历次监测结果和预测的状态趋势及桥梁的结构类型确定监测方案。

二、可靠性评估方法的应用

(一) 可靠性评估模型的层次结构划分

根据20世纪70年代美国运筹学家T·L·Saaty提出的层次分析法, 将抽象化的、难以定量测量的钢筋混凝土构件的可靠性逐层分解为可以利用现代化的检测技术和手段进行现场检测的各种指标, 建立了钢筋混凝土构件可靠度层次结构的评估模型。其层次结构划分如下。

总目标层 (OA) :以钢筋混凝土桥梁构件可靠性为评估的目标, 这是对钢筋混凝土构件总的要求, 为最终的评定提供直接依据。子目标层 (SA) :是对钢筋混凝土构件安全性、适用性和耐久性进行评估。准则层 (R) :是指对隶属于评估子目标的影响指标的分类。指标层 (I) :是指各子目标中便于直接检测、量化和定性描述的评估指标。

(二) 检测指标的确定

1.安全性指标。

正常情况下, 构件在承受各种设计荷载作用时, 其安全性应不低于规范和设计的要求。构件的安全性主要与构件的承载能力以及构造和连接有关。在实际使用中, 随着使用年限的增加, 由于构件的自然老化及其他因素的影响, 都会使构件承载能力发生变化, 安全性能降低。构造和连接在构件的安全性方面也起着重要作用。若构造和连接破坏, 即使原来具有足够的承载能力的构件也会失效, 故对构件安全性的评估主要是研究构件承载能力的变化以及构件同整体结构的构造和连接情况。构件承载能力的变化主要用以下指标来描述:混凝土强度、钢筋锈蚀率、受力裂缝宽度和截面尺寸。构造和连接主要用预埋件和连接节点的质量来描述。

2.适用性指标。

构件的适用性是指在正常使用荷载作用下, 构件具有良好的工作性能, 主要包括构件在使用寿命期限内应具有足够的刚度和净空尺寸。

3.耐久性指标。

构件在正常使用和正常维护条件下, 在规定的使用期限内应有足够的耐久性。对钢筋混凝土构件耐久性的评估主要应考虑钢筋工况、混凝土工况和混凝土的护筋能力。钢筋工况主要用钢筋锈蚀程度来描述, 混凝土工况主要用混凝土内部缺陷、混凝土密实度、空鼓起翘剥落和蜂窝麻面等指标进行描述, 混凝土的护筋能力主要用裂缝工况、混凝土的保护层厚度、混凝土保护层均质性、碳化深度、氯离子含量等指标进行描述。

(三) 评估过程

按照基于可靠度理论的评估方法的评估内容, 对桥梁进行健康评估, 应对桥梁结构的安全性、适用性和耐久性这三个方面分别进行评估, 然后综合评定确定桥梁的安全状态等级。

桥梁健康状态评估过程大致可分为数据采集、分析计算和评价决策三个部分, 分别对上述三个方面进行评估。

数据采集是收集整理全面描述和记录桥梁基本特征与当前技术状况的信息, 这些信息主要包括桥梁的荷载效应和结构抗力 (或影响结构抗力的因素) , 如当前的汽车荷载 (或汽车荷载所引起的荷载效应) 、混凝土的强度和钢筋锈蚀率等。这些信息在满足建立桥梁管理数据库需要的同时, 也提供对桥梁结构进行分析计算和评价决策的数据支持。而这些数据或桥梁状况资料是通过桥梁的检测 (在线检测或离线检测) 获得的。

分析与计算是安全性评估的核心内容。在这个过程中, 主要是调用桥梁基础资料数据库和桥梁状态检测数据库中的数据, 运用桥梁状态评估模块, 借助其中有关基于结构可靠度理论的桥梁评估方法, 对桥梁当前使用状态进行评估, 得出桥梁结构的分级指标。评价决策主要是指根据桥梁结构分级指标确定待评估桥梁的安全等级。根据分析计算得到桥梁结构的安全性综合指标, 参照相关的桥梁规范, 确定桥梁结构的安全等级, 从而为桥梁养护维修、加固、改造计划的制订提供依据。

系统可靠性管理 第10篇

关键词：信息系统,信息-电力作用关系,一次系统,可靠性,蒙特卡罗

0 引言

随着新的信息和计算机技术不断被应用于电力系统的各个方面,电力系统正成为一个融合电力、信息及通信网络的复杂大系统。信息电力融合系统(Cyber-physical power system,CPPS)[1,2]、能源信息融合系统(Energy information system,EIS)[3]等概念也被提出以体现电力系统这种新的特点。信息因素的引入,带来电力系统运行效率提高的同时也对电力系统可靠性造成影响。文献[1]指出信息和电力融合背景下的电网安全性和可靠性是非常值得关注的问题。文献[4]则认为误操作和信息系统的失效是造成美加大停电的主要因素,并指出今后电力可靠性研究应该更加关注越来越复杂的信息系统对电力系统的影响。当前,信息系统与电力系统已密不可分,研究信息系统作用下的电力系统可靠性显得十分必要。

长期以来,与电力系统可靠性相关的研究大多将一次系统和信息系统分开进行分析[5,6,7,8,9],目前只有少数学者对考虑信息系统作用的电力系统可靠性研究进行了初步探索。文献[2]建立了系统状态表描述信息-电力融合系统状态,得到系统故障状态集,并计算故障状态下的系统可靠性指标。但对信息系统作用方式考虑比较简单,建立的系统故障状态集不够全面。文献[10]研究了变电站自动化系统(Substation automation system,SAS)对变电站运行可靠性的影响,采用可靠性框图方法建立SAS硬件模型,采用事件树方法分析SAS自动倒闸操作的可靠性,并以自动倒闸操作的完成情况来衡量SAS对变电站运行可靠性的影响。文献[11]将电力信息系统分为数据采集、通信、处理和展现等部分,采用序贯蒙特卡罗仿真对报警故障、数据共享不足等信息系统故障对电力系统的影响做了分析。

本文将信息系统对一次系统的作用类型分为直接作用和间接作用,并研究了直接作用类型中的断路器控制功能和变压器控制功能对一次系统可靠性的影响。建立了上述两类信息功能的可靠性模型,并给出了考虑信息系统作用的断路器和变压器可靠性计算方法,通过非序贯蒙特卡罗仿真,定量评估信息系统作用下的电力系统可靠性。通过对RBTS改进系统的仿真,分析了不同结构和冗余程度的信息系统对电力系统可靠性的影响,以及不同的电力系统区域受信息系统作用的影响的区别。从而指出电力信息系统的薄弱环节,有利于信息系统的设计和运维,提高整体电力系统的可靠性。

1 信息系统对一次系统的作用类型

信息系统对一次系统的作用可分为两类:

1)直接作用类型。指信息系统所完成的功能直接作用于一次系统或一次设备,这类信息系统功能发生故障,将直接导致一次系统或一次设备的故障或不能正常工作。如SAS系统中断路器控制功能对断路器的作用就属于直接作用类型。

2)间接作用类型。指信息系统所完成的功能不直接作用于一次系统或一次设备,这类信息系统功能发生故障不会直接导致一次系统或设备故障,但可能影响其性能,从而增加电力系统的不稳定性。如SCADA系统中的越限报警功能,越限报警功能的故障并不直接导致一次系统故障,但会增加一次系统的运行风险。

本文主要针对信息系统对一次系统的直接作用类型,研究其对电力系统可靠性的影响。

2 考虑信息系统作用的一次系统可靠性模型

考虑信息系统作用的一次系统可靠性模型需要包含以下几个部分。

信息系统功能(F):一个电力信息系统往往执行一次系统运行所需的多种任务,将这些信息系统执行的任务称为信息系统功能。如SAS中完成断路器开合动作的断路器控制功能。

一次系统元件(D):表示电力一次系统中的各个设备。如断路器,变压器,隔离开关等。

信息-电力作用关系(R):式(1)所示的信息-电力作用关系表示信息系统功能F对一次系统元件D有直接作用关系,即若F故障,则D也不能正常工作。

式(1)适当简化了信息-电力相互作用关系。实际系统中作用形式可能更多,如断路器故障有拒动和误动之分,误动又可分为机械误动和信号误动,机械误动是断路器自身的故障,如设备老化、制造缺陷等,信号误动则为信息系统功能缺陷引起的故障。可以认为这两种缺陷引发的一次设备停运相互独立,为简化起见,本文不区分误动和拒动等较为复杂的作用形式,统一认定为故障。因此,考虑信息系统作用的电力系统可靠性模型可用图的串联模型[12]表示(图1)。

2.1 信息系统功能可靠性模型

信息系统功能由设备、软件及它们之间的信息交互共同完成,其可靠性受设备、软件和通信信道的可靠性影响,且与通信网络拓扑有关。为更好地描述信息系统功能可靠性模型,做如下定义:

逻辑节点:信息系统功能中执行电网运行所需任务的最小部分(软硬件),为二次设备、电力软件等的整体或部分的行为和方法的抽象。如将SAS中负责采集电流、电压量的智能电子设备(Intelligent electronic device,IED)抽象为电流互感器逻辑节点和电压互感器逻辑节点。

逻辑连接:两个逻辑节点之间的通信链路,其可以视为对通信信道和通信设备的抽象。

考虑实际运行中,不同信息系统功能对电力系统的影响不同,本文主要分析影响断路器和变压器这两种重要一次设备的信息系统功能:断路器控制功能和变压器控制功能。

断路器控制功能可分为三类:断路器操作功能、保护功能和重合闸功能。变压器控制功能主要为变压器分接头控制功能。依据相关电力规程,对以上功能建立由逻辑节点和逻辑连接组成的可靠性模型,见图2~图5,图中矩形框为逻辑节点,实线箭头为逻辑连接,逻辑节点描述见表1。

1)断路器操作功能

2)保护功能

3)重合闸功能

4)变压器分接头控制功能

如不考虑冗余配置,可以认为,功能的任何一个逻辑节点或逻辑连接故障时该功能即失效。因此,功能的可用率Af计算为

式中:Aln、Alc为功能的逻辑节点和逻辑连接的可用率;n、m为逻辑节点和逻辑连接数量。

2.2 考虑信息系统作用的一次系统元件可靠性模型

任何一类断路器控制功能失效,都可认为断路器不能正常工作。用Afbr表示三类断路器控制功能的综合可用率,实际系统中这三类功能存在逻辑节点和逻辑连接的重用,所以Afbr计算为

式中:Afbrc,Afbrp,Afbrr分别为断路器操作功能、保护功能和重合闸功能的可用率。

由信息-电力作用关系定义可知,考虑信息系统功能作用后断路器的可用率Abr'计算为

式中,Abr为不考虑信息系统功能作用的断路器可用率。

同理,可以得到考虑信息系统功能作用后变压器的可用率计算公式为

式中:Atr为不考虑信息系统作用的变压器可用率;Aftr为变压器分接头控制功能可用率。

3 基于非序贯蒙特卡罗仿真方法的可靠性分析

3.1 可靠性指标

以系统负荷削减概率(Loss of load probability,LOLP)和期望失负荷量(Expected energy not supplied,EENS)作为可靠性指标。

式中:S为系统所有负荷削减状态的集合;ip为系统在状态i的概率。

式中,iC为系统在状态i的负荷削减量。

3.2 最优负荷削减计算模型

为计算系统可靠性指标,需求解每个负荷削减状态的最优负荷削减方案,采用非线性规划模型[13]作为最优负荷削减计算模型:

其中:式(9)、式(10)为有功、无功约束;式(11)为功率因素约束;式(12)为实际负荷量约束;式(13)为节点电压约束;式(14)为发电机有功、无功约束;式(15)为输电线容量约束;n为系统节点数;Pdi、liP为负荷削减前后节点i的负荷有功;Qdi、Qli为负荷削减前后节点i的负荷无功;Pgi、Pgimax、Pgimin为发电机i的有功及其上下限;Qgi、Qgimax、Qgimin为发电机i的无功及其上下限;Ui、Uimax、Uimin为节点i的电压幅值及其上下限;Sijmax为支路ij的视在功率容量。

3.3 基于非序贯蒙特卡罗仿真方法的可靠性分析步骤

基于非序贯蒙特卡罗仿真方法[14]的考虑信息系统作用的电力系统可靠性评估流程如图6所示,主要包含以下步骤。

1)根据信息系统元件的故障率和修复率对信息系统元件进行非序贯蒙特卡罗抽样,依据信息系统功能可靠性模型得到信息系统功能状态。

2)根据一次系统元件的故障率和修复率对一次系统元件进行非序贯蒙特卡罗抽样,得到一次系统元件状态。

3)判断一次系统元件是否存在信息-电力作用关系,若是,计算考虑信息系统功能作用的一次系统元件状态,若否,保持一次系统元件状态不变,从而得到最终的一次系统元件状态集。

4)采用非线性规划模型分析抽样得到的系统状态下的系统负荷削减情况ENS。

5)判断ENS方差系数是否满足条件,若否,则重复进行步骤1)~步骤4)步;若是,则执行下一步。

6)计算系统可靠性指标LOLP和EENS。

4 算例与分析

4.1 仿真系统及参数

本文在Matlab上编程实现了基于非序贯蒙特卡罗仿真方法的考虑信息系统作用的电力系统可靠性评估算法,并对图7所示的测试系统进行了可靠性评估。该测试系统由RBTS系统改进而来,虚线以下为一次系统单线图,虚线以上为控制该一次系统的信息系统。假设该电力系统被分为6个子控制区域,由信息系统中相应的区域控制单元控制,区域控制单元通过总线型以太网互联,并受监控主机控制。各个区域控制单元内分布着完成相应信息系统功能的IED。如区域控制单元1内分布着与7个断路器和4个变压器控制相关的IED,如图8所示。一次系统元件考虑输电线路、变压器、断路器、发电机,其可靠性及负荷等参数见文献[15]。信息系统元件考虑监控主机、交换机、IED和通信线路,其可靠性数据参考文献[16-17],具体参数见表2。

4.2 算例结果分析

为分析不同通信网络结构和冗余程度的信息系统对电力系统可靠性的影响,算例分五种情况。

Case1:不考虑信息系统功能失效,只考虑一次系统元件失效。

Case2:总线型通信网络,同时考虑信息系统功能失效和一次系统元件失效。

Case3:环型通信网络,见图9,同时考虑信息系统功能失效和一次系统元件失效。

Case4:星型通信网络,见图10,同时考虑信息系统功能失效和一次系统元件失效。

Case5:冗余星型通信网络,见图11,同时考虑信息系统功能失效和一次系统元件失效。

对上述五种情况分别进行系统可靠性指标计算,结果见表3。

Case1和Case2结果表明,考虑信息系统作用情况下电力系统可靠性指标EENS和LOLP分别上升了67.91%和21.23%,上升幅度较大,说明信息系统对电力系统可靠性影响十分显著。Case2和Case3结果表明,同样的信息系统元件下,环型通信网络结构相对总线型结构能提高整体电力系统的可靠性。Case4和Case5结果说明配置信息系统冗余能够提高整体系统可靠性;但Case5冗余星型结构相比Case2环型结构,系统可靠性提升不明显,说明配置冗余设备的同时还需要考虑最佳的通信网络结构,另外信息系统元件的增多和结构复杂可能对整体电力系统可靠性造成负面效果。

4.3 灵敏度分析

灵敏度分析主要采用改变故障率系数的方法,即保持其他元件故障率不变,改变某个或某类元件的故障率系数,再计算系统可靠性指标。本文分别对监控主机、交换机、通信线路和IED四类信息系统元件进行分析。在Case2的情况下分别改变不同类型信息元件的故障率系数k,系统可靠性指标变化情况如图12。

图12表明,在总线型通信网络下,电力系统可靠性对不同类型的信息系统元件敏感程度不同。对系统可靠性影响程度由大到小依次为IED、交换机、监控主机、通信线路,并且对IED故障率的敏感程度大大超过其他三类元件。

图13为总线型通信网络对交换机的灵敏度曲线。可以看出,改变不同交换机的故障率系数k时,系统负荷削减概率LOLP变化区别不明显,但期望失负荷量EENS变化区别较大。图13(a)说明交换机1对系统可靠性影响最大,因其处于总线型通信网络的关键节点位置;而交换机2与交换机1对EENS影响差别不大,因为两者都位于系统关键节点,两者失效将导致区域1和区域2的发电机无法并网;交换机3和交换机4的曲线的差别较为明显,主要是因为区域3中的负荷容量是区域2的2.125倍,如果失效丢失负荷容量必定更大。以上结果表明不同重要程度的电力系统区域受信息系统影响是不同的,对系统可靠性影响较大的区域应该选用更为可靠的信息系统元件。

5 结论与展望

本文对考虑信息系统作用的电力系统可靠性进行了如下几个方面的研究:

1)分析了信息系统对一次系统的形式,建立了断路器控制功能和变压器控制功能两种信息功能可靠性模型,在此基础上给出了考虑信息功能作用的断路器和变压器可靠性计算方法。

2)以EENS和LOLP为系统可靠性指标,提出了基于非序贯蒙特卡罗仿真方法的考虑信息系统作用的电力系统可靠性评估算法,并对改进的RBTS测试系统进行了可靠性评估。

3)测试算例结果表明,考虑信息系统作用时,电力系统可靠性出现了较为明显的下降;不同通信网络结构和信息系统元件数对电力系统可靠性影响存在较大差别;信息系统冗余配置能提高系统可靠性,但是不当的通信网络结构和元件配置可能抵消冗余配置所带来的好处;不同重要程度的电力系统区域对受信息系统影响不同。研究结果能为电力信息系统的设计、部署和维护等提供较好的分析和参考作用,从而提高电力系统整体可靠性。

电力继电保护系统的可靠性分析 第11篇

[关键词]继电保护系统；可靠性；功能；设备

[中图分类号]TM77 [文献标识码]B [文章编号]1672-5158（2013）06-0300-01

改革开放以来，我国的经济处于飞速发展中，电网系统的规模也不断--扩大，覆盖的区域也日益辽阔。在电气设备运行过程中，不同种类的电气设备与各种复杂的电气电路相连接，以及各种人为因素和复杂环境运行的影响，可能会导致一些故障，而给电力系统安装继电保护装置后，一旦发生短路故障时，继电保护装置中的+或者几个自动特殊继电器组合形成的自动装置系统，就能自动地切断被保护的单元，同时也能够发出信号以警示工作人员。在所有的电力系统中，例如电压器、母线、线路等，都不可以在没有继电保护的工作状态下运行，所以电力继电保护系统的可靠性对于电网供电系统的正常运行，保护人民生命和财产安全起着至关重要的作用，因此对于电力继电保护系统的可靠性分析也显得尤为必要。

1 继电保护系统的可靠性常用的衡量指标

继电保护可靠性定义是继电保护装置在给定条件下完成规定的保护功能的概率，也就是电力系统在给定的条件下，如果发生了继电保护装置应该动作的故障时，它不应该不动作，而在继电保护装置不应动作时，它不应该误动作。继电保护系统的可靠性包括设备可靠性和功能可靠性两种。

针对不同的设备或者系统，采取不同的可靠性衡量指标，主要采用以下的指标来衡量继电保护系统的可靠性：

（1）采用概率来表示

其定义为“单位元件、设备或系统在规定时间内，在确定的条件下执行规定任务的概率”。对于发生事故之后不能修复的系统或者设备，主要采用概率的方法来表示其可靠性的指标；而系统或者设备在发生故障之后依然可以修复的，它只能表示系统或者设备首次事故前的可靠性。

（2）采用时间来表示

事故间MTBF平均时间。即系统或者设备从开始使用到发生故障的平均时间，它既可用于可修复的系统或者设备，又可用于不可修复的系统或者设备。由此可以推出，用于可修复的系统或者设备的事故间MTBF平均时间，则表示两次故障之间的时间常数。

（3）采用频率来表示

顾名思义，动作正确的的概率，即在一定的时间内（例如一个月）统计被修复的系统或者设备正确的动作的次数与所有的动作次数的比值。

2 电力继电保护系统的可靠性分析

2.1 电力继电保护系统的组成

电力继电保护系统可分为硬件系统和软件系统，而硬件系统由电压电流互感器、继电保护装置、二次回路、继电保护的辅助装置、装置的通信、通道及接口、短路器以及操作机构成，软件系统就是在硬件的基础之上，研发的具有继电保护功能的软件。

2.2 继电保护操作时的相关规范

（1）继电保护的验收工作

工作人员完成电力系统继电保护装置的安置之后，在继电保护及自动装置工作前，操作人员必须审查保护工作人员的工作票，及其安全措施，并认真按工作票与实际工作情况作好安全措施。在完成保护工作后，操作人员应及时验收，并将相关的操作项目、电力接线等更改数据作好相应的记录，操作人员必须和值班调度员进行整定值和有关注意事项的核对，无误后方可投入运行以确定电力系统的运行安全和稳定。

（2）继电保护的运行监视工作

只有在做好电力系统的险情防范工作，及时排除继电装置运行过程中可能潜藏的隐患，才能及时地排除电力险情，以及保护人民的生命财产安全。继电保护运行的监视工作主要包括：保持继电保护装置表面干净无尘埃，同时也要时刻注意关闭盘柜门；电磁继电器接点是否有烧毛粘连现象，检查外观有无损坏现象；各继电器接线有无烧损、接触不良或松脱现象；盘后端子排接线有无松脱现象；各元件的实际工作状态是否正确；模拟灯位置指示是否正确，音响信号是否正常等。

（3）继电保护系统的升级工作

随着信息科学技术的飞速发展，电子技术、数字信号处理系统等各个综合学科在继电保护中的广泛应用，使得继电保护的自动化程度越来越高，因此电力工作者需要学习的知识面也越来越宽。在保证继电保护装置正常运行的条件下，电力工作者同时也要做好技术改造和系统升级的工作。例如，当前常规的电流和电压互感器已不能适应以微处理器为基础的数字保护装置，取而代之的是低功率的电流和电压互感器。

2.3 提高继电保护可靠性的相关途径

（1）促进继电保护的微机化和信息化

在电子信息技术不断发展的今天，微机保护在各个方面的科技含量也逐步提高。相比以前的小型机，最新的工控机的在功能方面、存储容量和速度方面都有很大的提高，这样一来，便可以采用成套的工控机做继电保护的技术，便可使得继电保护中的不可靠性将大大降低。继电保护装置主要用于切除故障元件，它的作用还是很单一，因此可以通过计算机和网络技术，将整个电力系统作为一个整体连接起来，使得每个保护单元都可以共享故障和数据信息，以实现微机保护装置的网络和数据信息的共享。

（2）提高继电保护运行的智能化程度

人工智能的应用领域不断增多，应用行业也越来越广泛。在继电保护领域中应用人工智能是一项非常重要的创新技术。例如在电力系统的继电保护领域中，广泛应用遗传算法、BP神经网络等。人工智能在继电保护领域的应用，很大程度上提高继电保护的稳定性。由于人工智能具有极强的逻辑思维，可以进行快速处理等优势，所以对继电保护系统运行的可靠性带来了极高的效率。

（3）使用性能优质的数字器件

性能优质的数字器件，如FPGA和CPLD在继电保护领域的应用，将大大提高继电保护的质量。EPGA是一种可编程逻辑器件，CPLD是一种复杂的可编程序逻辑器件，它们都具有功能高度集中的特点，FPGA和CPLD都能同时将不同微机系统的功能集中在一块芯片上。这样的数字控制器与继电保护系统的高速集成、快速响应等特点的可靠性息息相关。FPGA和CPLD这样的数字控制器件能够有效地缩短了继电保护装置的研发周期，在一定程度上提高了继电保护的可靠性。

（4）继电保护系统的冗余设计和优化

继电保护系统的冗余设计是提高继电保护的重要方法之一，冗余设计的方法就是确保继电保护系统的正常运行前提下，允许其个别装置不正常工作的容错技术。在继电保护硬件冗余设计时，可采用并联、多数表决、备用切换等方法。继电保护装置的冗余设计能够明显地改善继电保护的可靠性指标。

（5）使用可靠性较高的继电保护装置

使用性能较高的继电保护装置可以提高电力系统运行的可靠性。继电保护装置的可靠性定义为：系统装置在合理的区域内，当继电保护系统没有发出动作指令时，继电保护装置不可以误动作，当继电保护系统发出动作指令时，继电保护装置不可以拒动作。正确地评价继电保护装置的可靠性指标也是至关重要，首先，准确划分正确动作率和不正确动作率；其次，在继电保护装置运行过程中把正确计算率指标纳入区外故障。最后，应用继电保护装置辅助装置等措施来确保电路的正确动作和电力系统的安全稳定运行。

3 结论

本文主要阐述了继电保护系统可靠性常用的衡量指标，以及深入探究了提高继电保护可靠性的相关途径，对电力系统继电保护可靠性的研究有一定的参考价值。

参考文献

[1]赵晓林张利钦电力系统继电保护的可靠性研究[J]技术研发2012，21

考试系统可靠性研究 第12篇

随着技术的进步,软件应用范围越来越广泛,本身的复杂度越来越高,出错概率也越来越大。如何有效提高软件可靠性已成为软件领域研究的重点。

大量资料表明[1],不可靠软件将导致相当严重的后果。考试系统虽然不会产生如此严重的后果,但是如果失效造成的后果也是非常严重的。本文在分析了软件可靠性的主要技术后,对考试系统的可靠性进行研究,以提高考试系统的可靠程度,保障考试系统安全有效地运行。

2 软件可靠性技术

目前软件可靠性技术主要可以划分成三类[2]:

(1)避错技术。这主要是采用设计方法学来使得软件尽可能的无错。

(2)排错技术。主要在软件开发阶段对软件缺陷进行排除,包括测试和调试技术。

(3)容错技术。软件系统的一些缺陷是不可避免的,也是不可能被检测到的。容错技术就是使软件在软件缺陷存在的情况下能够正确的运行[3]。

表1给出了软件研发阶段错误的统计百分数。

由表1可以看出,绝大多数软件错误发生在编码之前,所造成的隐患约有72%在用户需求转换为程序之前已经产生。大多数的缺陷都可以在软件测试阶段和调试阶段被排除。但是不管怎样开发、测试、调试,软件仍然会含有一些残留的缺陷。因此,软件容错技术成为提高软件可靠性的一种很重要的方法。

容错并不是容许错误,而是在错误发生时,软件系统仍然具有正常运行能力的一种设计方法。软件容错技术又可分为三类[4]:

(1)数据多样性技术(Data diversity)。这种技术基于这样的观察:一个软件对某一特定的输入值会发生失效,如果输入数据有一个微小的扰动,那么该失效可能可以避免。

(2)环境多样性技术(Environment)。环境多样性技术的例子有重试操作(Re try op er ati on)、重新启动应用程序(Rest ar t application)、重新启动系统(Reboot the node)。

(3)设计多样性技术(Design diversity)。它的主要思想是由不同的小组开发出不同版本的软件来完成一样的功能。这些不

同版本的软件以时间或空间冗余的方式来达到容错。

3 考试系统分析

一般考试系统由图1中所示的流程组成。

这是一种网络模式的考试系统,从图1中我们可以看出服务器是整个考试系统的核心,如果它崩溃将会造成使整个考试环境陷入无人指挥的状态,而服务器和客户机之间的通信线路也会在某些时刻变得非常拥挤,这是由于所有的客户机都必须通过线路和服务器连接,这样通信线路也是很脆弱的。而客户机的问题虽然影响面较小,但是对于特定的学生却是非常重要的。

4 提高考试系统可靠性的设计

分析之后我们知道了考试系统潜在危险有:

1)服务器崩溃;

2)与服务器连接失;

3)客户机崩溃。

考试系统中应该尽可能保持系统稳定性,尽量不造成考生损失。

1)在文章第二部分我们看到了在软件产生的各个过程中会产生各种各样缺陷,我们要尽量在各阶断排除各种错误。这就要求设计考试系统时应用软件工程的思想来规范整个软件过程,使得由于管理不到位产生的错误降到最低。

2)错误不可能完全避免。因此要考虑容错的方式来避免系统失效时产生各种影响。下面根据上文中分析得到的各种危险逐一分析解决方案。

a)用系统冗余方法来备份服务器。设置一台备份服务器,备份服务器和服务器地位相当,在适当的时候可改变相互角色。两者在空闲时间中通信是同步两者的数据库,当服务器发现资源困难(如CPU占有率过高,内存剩余过少),则向备份服务器发送消息,此时,有备份服务器升级为服务器并单独承担服务任务,而服务器则记录下当时环境变量进日志(为以后分析系统准备),并发出重新启动系统和软件的指令(利用容错技术中的环境多样性技术),这样可改善单服务器系统中服务器过分脆弱的问题。

b)当客户机与服务器通讯时,不仅上传数据,而且将数据保存在本地机器可改写的磁盘中(某些磁盘由于硬件或软件保护是不可有系统以外的软件改写的)。当客户机和服务器通讯失败时,立刻转向和备份服务器通信并将结果保存在本地磁盘中,当通信恢复时及时将保存在本地的信息上传至服务器。这样保证了考生数据的可靠不丢失。

c)客户端每隔一段时间自动与服务器通信上传考试数据,并同时将数据保存在本地磁盘。若检测到本地资源问题则发出警告,并同时保存环境变量至服务器和本机,并发出重启指令。如果重启系统或软件可以恢复可用资源,则用服务器上保存的变量来恢复考试进程。若本地资源不可恢复,则让考生换一台考试机并在该机器上恢复出考试进程(通过服务器来恢复,若通信线路故障,则从原机器上取得环境变量)。

通过以上几种措施,作为当前比较流行的考试系统的可靠性一定会得到较大的提高。

5 结束语

软件可靠性是软件质量评估的最重要的指标之一,也是高可靠性和高可用性系统的一个主要的研究内容。本文分析了软件可靠性技术,并对考试系统的可靠性进行了分析和研究,提出了提高考试系统可靠性的措施。

参考文献

[1]张斌,章仁川.工程研制中计算机软件可靠性问题的探讨,中国科技发展精典文库[M].北京:中国言实出版社.2001.6,3102-3105.

[2]蒋乐天,徐国治.软件缺陷及软件可靠性技术[J].计算机仿真.2004,(2):143.

[3]庞海洋,李新明.软件容错[C].第十届全国容错计算机学术会议:161.