计算机应用系统可靠性技术措施是什么,计算机应用系统故障诊断与可靠性技术3...

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1、计算机应用系统的故障诊断与 可靠性技术基础 郭树强 13943249721 第三章第三章 故障自检测与自诊断技术故障自检测与自诊断技术 3-1 3-1 概述概述 为为提高系统的可靠性、可维护性和安全性需要提高系统的可靠性、可维护性和安全性需要 建立一个实时监控系统来监督整个系统的运行状态，建立一个实时监控系统来监督整个系统的运行状态， 不断检测系统的变化和故障信息。不断检测系统的变化和故障信息。 前提：必须具有联机检测与诊断故障的能力前提：必须具有联机检测与诊断故障的能力。 3-1-1 故障检测与诊断概念故障检测与诊断概念 故障检测：回答系统中是否发生故障，指示故障状故障检测：回答系统中是否发。

2、生故障，指示故障状 态。态。 故障诊断：回答系统中哪里发生故障，给出故障定故障诊断：回答系统中哪里发生故障，给出故障定 位。位。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-1 4-1 概述概述 1 1. .故障屏蔽定义：故障屏蔽定义： 防止防止系统中因故障产生信息差错的各种措施。系统中因故障产生信息差错的各种措施。 2 2. .故障屏蔽实质：故障屏蔽实质： 利用利用冗余资源(硬件、软件、时间、信息)对冗余资源(硬件、软件、时间、信息)对故障故障 的影响的影响进行隔离、掩盖或校正进行隔离、掩盖或校正。 3. 3.特点特点：不改变系统结构。：不改变系统结构。 部件部件之间逻辑关系相对固定。称为静。

3、态冗余技术。之间逻辑关系相对固定。称为静态冗余技术。 优点优点：可以带故障运行。：可以带故障运行。 缺点缺点：带故障运行，可靠性逐渐降低。后备资源：带故障运行，可靠性逐渐降低。后备资源耗耗 尽尽，会产生错误。，会产生错误。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 1. 1. 基础基础知识知识 11元件级的可靠度是整个系统可靠性最终元件级的可靠度是整个系统可靠性最终的的 基础基础。 22最基础的元件是：门电路最基础的元件是：门电路 若干若干晶体管晶体管 33在数字在数字ICIC中每个晶体管视为一个电子开关。中每个晶体管视为一个电子开关。 2. 2。

4、. 故障故障分类分类 11开路故障：相当于断路。开路故障：相当于断路。 22短路故障：相当于接通。短路故障：相当于接通。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 3. 3. 单个单个晶体管正常工作概率晶体管正常工作概率 1设：发生开路故障的概率为设：发生开路故障的概率为qo 发生发生短路故障的概率为短路故障的概率为qs 正常正常工作概率为：工作概率为：p = 1-qo-qs 若若假定假定qo = qs = q 那么那么：p = 1 2q 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 4.4.提高元件级。

5、(晶体管)可靠度的措施提高元件级(晶体管)可靠度的措施 1并联结构：可以容忍任何一个三极管开路故障。并联结构：可以容忍任何一个三极管开路故障。 对短路故障一损皆损。对短路故障一损皆损。 2串联结构：可以容忍任何一个三极管短路故障。串联结构：可以容忍任何一个三极管短路故障。 对开路故障一损皆损对开路故障一损皆损。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 5. 5.元件级并联结构可靠度元件级并联结构可靠度分析分析 1两个三极管并联可靠性公式：两个三极管并联可靠性公式： 假设假设每个晶体管的每个晶体管的qo、qs都相等。都相等。 既既：qo1=qo2。

6、=qo； qs1=qs2=qs 双晶双晶体管并联结构的可靠度计算公式如下体管并联结构的可靠度计算公式如下： 22 11 1 ii ii pqoqs 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 5. 5.元件级并联结构可靠度元件级并联结构可靠度分析分析 22开路故障概率：开路故障概率： 对于对于并联结构，并联结构， 因为因为两个元件的开路故障是独立的(互不影响)。两个元件的开路故障是独立的(互不影响)。 所以所以：qoiqoi = = qoqoqoqo = = q q0 02 2 33短路故障概率：短路故障概率： 对于并联结构，对于并联结构， 因为两。

7、个元件的开路故障不是独立的(互相影响)因为两个元件的开路故障不是独立的(互相影响) 从不发生短路故障的角度考虑：从不发生短路故障的角度考虑： 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 5. 5.元件级并联结构可靠度元件级并联结构可靠度分析分析 33短路故障概率短路故障概率： 发生发生短路故障的概率为：短路故障的概率为：qsqs 单个单个元件不发生短路故障的概率为：元件不发生短路故障的概率为：1-qs1-qs 两两个元件都不发生短路故障的概率为：(个元件都不发生短路故障的概率为：(1- 1- q qS S)2 2 两两个元件发生短路故障的概率为：个。

8、元件发生短路故障的概率为：1-1-(1- 1- q qS S)2 2= = 2q2qS S- - q qS S2 2 所以：所以：qsiqsi=2q=2qS S- q- qS S2 2 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 5. 5.元件级并联结构可靠度元件级并联结构可靠度分析分析 44双元件并联结构的正常工作概率双元件并联结构的正常工作概率 p p = 1 - = 1 - qoiqoi - -qsiqsi = = 1- q1- q0 02 2 - 2q - 2qS S + q + qS S2 2 如果如果：q q0 0= =q qS S=q。

9、=q 则则双元件并联结构的正常工作概率：双元件并联结构的正常工作概率：P=1-2qP=1-2q。 双双元件并联结构不能提高可靠度。元件并联结构不能提高可靠度。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 6 6元件级串联结构可靠度分析元件级串联结构可靠度分析 11特点特点 对于串联结构，对于串联结构， 短路故障是独立的。短路故障是独立的。qsiqsi = = qsqsqsqs = q = qs s2 2 而开路故障是互相影响的。而开路故障是互相影响的。 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 6 6。

10、元件级串联结构可靠度分析元件级串联结构可靠度分析 2分析分析 发生发生开路故障的概率为：开路故障的概率为：qo 单个单个元件不发生开路故障的概率为：元件不发生开路故障的概率为：1-qo 两两个元件都不发生开路故障的概率为：(个元件都不发生开路故障的概率为：(1- qo)2 两两个元件发生开路故障的概率为：个元件发生开路故障的概率为：1-(1- qo)2= 2qO- qO2 第四章第四章 故障屏蔽技术故障屏蔽技术 4-2-1 4-2-1 二倍冗余技术二倍冗余技术 6 6元件级串联结构可靠度分析元件级串联结构可靠度分析 2分析分析 所以所以：qoiqoi=2q=2qO O- q- qO O2 2 p p = 1 - = 1 - qoiqoi - - qsiqsi = = 1- q1- qs s2 2 - 2q - 2qo o + q + qo o2 2 如果如果：q q0 0= =q qS S=q=q 则则双元件并联结构的正常工作概率：双元件并联结构的正常工作概率：P=1-2qP=1-2q 双双元件串联结构也不能提高整体可靠度。元件串联结构也不能提高整体可靠度。。