In diesem Artikel machen wir den Leser mit der Bedeutung der Reservierung im weitesten Sinne des Wortes vertraut. Auch seine Typen, allgemeine Darstellung, Beziehung zu Naturphänomenen und vieles mehr werden berücksichtigt.
Einführung
Redundanz ist ein universelles Prinzip, das die Zuverlässigkeit jeder Art von System gewährleistet. Solche Systeme sind in Natur, Technik und Ingenieurwesen weit verbreitet und werden eingesetzt.
Reservierungstypen umfassen:
- Hardwareform der Redundanz, ein Paradebeispiel dafür ist die Duplizierung;
- Informationstyp der Reservierung, z. B. eine Technik, die Fehler erkennt und korreliert;
- zeitliche Redundanz, die in der Technik einer alternativen Logik beobachtet werden kann;
- Programmtyp-Redundanz wird durch funktional äquivalente Programme dargestellt.
Technische Systeme
Per Definition sollte Redundanz als eine Methode betrachtet werden, die die Leistung und Zuverlässigkeit eines bestimmten Geräts oder Mechanismus verbessert. Und auch mit Hilfe dieses Phänomens können Sie das Gerät weiter unterstützenein bestimmtes, notwendiges Niveau, indem ein Ersatzsatz von Elementen und Kommunikation aufgenommen wird. Dies ist jedoch eine zusätzliche Unterstützungsmaßnahme, die zusätzlich verhängt wird.
Dieser Begriff kann sowohl im engeren Sinne betrachtet werden, beispielsweise das Buchen von Tickets, als auch im weiteren Sinne, beispielsweise der Einsatz von Backup-Mechanismen in Industrieanlagen. In beiden Fällen wird dies jedoch eine Möglichkeit sein, möglichen Fehlern in der zukünftigen Entwicklung von Ereignissen vorzubeugen, die langfristig zu einer Verletzung der Integrität des Systems führen würden. Der Hauptgrund für die Notwendigkeit von Backup-Methoden, um das System in einem Normzustand zu h alten, wird durch eine Reihe von Anforderungen an den staatlichen Arbeitsschutz diktiert. Eine Reservierung ist auch bei Ausrüstungen für Militärfahrzeuge von großer Bedeutung.
Durch dieses Phänomen wird die Sicherheit von Kernkraftwerken auf ein Niveau mit physischen Trennungen und einer Vielzahl von Arten von Geräten gebracht, die darauf ausgelegt sind, die wichtigsten Prinzipien eines einzelnen Fehlermodus umzusetzen.
Sicherheitssysteme für so wichtige Einrichtungen wie Kernkraftwerke haben eine dreifache Redundanzoption. Die neuesten russischen Projekte, die während des Baus des KKW Tianwan in China umgesetzt wurden, haben eine vierfache Redundanz.
Ein Geräteelement, das sich auf minimierte Strukturen bezieht, das seine Arbeitsfähigkeit gewährleistet, wird als Hauptelement bezeichnet. Reserveelemente sind Teile, Zweckdie darin besteht, die Funktionsfähigkeit des Mechanismus aufgrund des Versagens der Hauptteile sicherzustellen.
In einem technologischen System kann die Redundanz nach einer Reihe von Merkmalen klassifiziert werden, wobei die wichtigsten Merkmale die Höhe des Redundanzgrades, die Multiplizität, der Zustand der Ersatzelemente vor ihrer Inbetriebnahme und die Fähigkeit der Hauptfunktion sind und Teile für die Zusammenarbeit reservieren.
Der Ausfall eines Teils des Systems in einem Produkt, das für die Reserve bestimmt ist, kann erst auftreten, wenn das Hauptgerät und alle Ersatzelemente des Systems außer Betrieb sind. Eine Gruppe von Elementen kann als redundant bezeichnet werden, bei der der Ausfall eines oder sogar mehrerer Elemente nicht zum Ausfall des gesamten Systems führt. Alle Teile des Mechanismus, die ihre Funktionen erfüllen können, werden dies weiterhin tun, und die Arbeit der fehlenden Teile wird von der Backup-Vorrichtung übernommen. Diese Ersetzungsmethode wird als funktionale Redundanz bezeichnet.
Nach Staffel und Berechnungseinheit werden folgende Reservierungsarten unterschieden:
- allgemein, bei dem die Reserve notwendig ist, um nur bei Ausfall des gesamten Objekts weiterarbeiten zu können;
- separat, in dem die Reservierung einzelner Teile des Objektes erfolgt;
- privat, was die Reservierung einer Gruppe derselben Gruppe von Elementen vorsieht.
Bei der Analyse redundanter Systeme kam eine Person zu dem Schluss, dass die Ausfallrate eines redundanten Objekts mit zunehmender Zeit zunimmt. Die nicht-redundante Struktur hat die gleiche Einflusszeit der Zeit auf die Ausfallwahrscheinlichkeit wie die redundante. Dies ist jedoch nicht der Fallzeigt an, dass das Fehlen einer Störung im System und daher die Nichtverwendung des Bestands seine Abwesenheit rechtfertigen kann, bis das System ausfällt. Basierend auf dem Verständnis dieses Phänomens kann geschlussfolgert werden, dass Redundanz in Systemen, die für einen kurzfristigen Betrieb erforderlich sind, sinnvoll ist und ein kritisches System mit anderen zuverlässigen Methoden gesichert werden muss.
Es ist wichtig, die Besonderheit des Zwecks des Backup-Systems zu berücksichtigen. Dies liegt daran, dass das für ein digitales System mit einem kontinuierlichen Aktivitätstyp verwendete Verfahren für ein System mit einem analogen Gerät von geringem Nutzen sein wird. Aus diesem Grund gibt es ein Problem beim Erstellen einer Sicherungsmethode für alle Systeme auf einmal.
Es gibt eine Methode zur Bewertung der Wirksamkeit der Redundanz, bei der anhand des für die Erhöhung der Zuverlässigkeit verantwortlichen Koeffizienten die Zuverlässigkeitsindikatoren der Verhältnisse berechnet werden:
yp=P (t)p / P (t)
γQ=Q (t) / Q (t)p
In solchen Berechnungen geben P(t) und Q(t) die Möglichkeit eines ausfallsicheren Betriebs und die Ausfallwahrscheinlichkeit des Reservesystems an.
P (t) und Q (t) sind die Höhe der Wahrscheinlichkeit für einen störungsfreien Betrieb und die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Ausfall eines nicht redundanten Systems auftritt.
Allgemeiner Typ
Bei einer Generalreservierung erfolgt die Bestandsaufnahme sofort für das gesamte System. Je nachdem, wie das redundante Gerät eingeführt wurde, kann die Gesamtredundanz als permanent und als Ersatz angesehen werden. Im Fall vonBei Anwendung der allgemeinen Art der Reserve werden Ersatzgeräte an die Hauptgeräte angeschlossen und bleiben während des gesamten Betriebsmodus in diesen enth alten.
Reservierung Dauertyp
Permanente Redundanz ist eine Form des Bestands, bei der es ein relativ einfaches Konstruktionsschema gibt, es gibt keine Arbeitsunterbrechungen, selbst wenn ein Element ausfällt.
Der offensichtliche Nachteil einer geladenen Reserve ist der Anstieg des Energieverbrauchs und das "Altern" von Ersatzelementen zusammen mit den Hauptelementen. Infolgedessen bestimmt die Notwendigkeit, Elemente der Hauptzusammensetzung zu ersetzen, die Verfügbarkeit von Ersatz- und Ersatzteilen.
Ersatz
Bei der Reservierung von Geldern, Objekten, die zur Wiederherstellung des Systems bei einem Ausfall verwendet werden können, kann dieser Vorgang durch Ersetzen erfolgen.
Reservierung durch Substitution kann durch ein anderes automatisches Typsystem oder durch menschliche Hand erfolgen. Bei der Verwendung von automatischen Eingriffen ist es erforderlich, dass die Maschine, die die Arbeit ausführt, eine hohe Zuverlässigkeit aufweist. Durch den manuellen Elementwechsel erhöht sich der Zeitaufwand für das Umsch alten. Beim Vergleich der Arbeit von Mensch und Maschine kann jedoch die hohe Zuverlässigkeit des Werkers beim Teiletausch berücksichtigt werden.
Reservierungssplit
Separate Art der Redundanz sieht die Einführung einer individuellen Reserve vor, die für alle Teile der nicht-redundanten Art des Systems bestimmt ist. Es ist in allgemeine und substitutive unterteilt. Separate Substitutionwird durch die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls im System nur dann charakterisiert, wenn der Ausfall zweimal an einer Stelle auftritt. Mathematische Analysen zeigen uns, dass die Verwendung von geteilter Redundanz einen höheren Indikator für die Systemzuverlässigkeit liefert.
Beziehung zur Biologie
In der Biologie können Reservierungen durch Beobachtung von Tieren verfolgt werden. Beispielsweise nutzt ein Organismus, dessen Platz am Anfang der Nahrungskette liegt, den Vorbeh alt aus, um durch hohe Fruchtbarkeit die Vermehrung der Art im Plural sicherzustellen. Ein Pflanzenfresser hat in den meisten Fällen mehr Nachkommen als ein Fleischfresser.
Reservierung ist eine Vorsichtsmaßnahme, die von unserem Körper weit verbreitet ist. Ein Beispiel ist die Vervielfältigung von Organen des äußeren Typs (zwei Augen, Hände, Ohren und Nasenlöcher). Wenn man sich an die inneren Organe erinnert, kann man die duplizierten Geschlechtsdrüsen und Nieren bemerken. Das Vorhandensein dieses Phänomens im Körper kann seine funktionellen Fähigkeiten erhöhen. Duplizierte menschliche Augen ermöglichen es, das Sehen in stereoskopischer Form zu realisieren.
Die Wissenschaft, die Redundanz in lebenden Systemen untersucht, heißt Bionik.
Reservierungs- und Organisationssysteme
Im Organisationssystem ist Redundanz das Vorhandensein eines Subjekts, das in der Lage ist, die Aufgaben des Leiters des gesamten Objekts, Projekts oder Unternehmens zum Zeitpunkt der Abwesenheit des Leiters zu erfüllen. Hierfür werden Stellvertreter in verantwortliche Positionen berufen. In den meisten Fällen gibt esmehrere Stellvertreter, die für verschiedene Funktionen des Leiters verantwortlich sind.
Organisationssysteme wie die Armee verwenden das Konzept einer Reserve, die eigentlich eine Personalreservierung ist.
Schlussfolgerung
Stock kann als Synonym für das Wort "Reservierung" bezeichnet werden. Dieses Phänomen wird von allen Arten von lebenden und mechanisierten Systemen weit verbreitet und liegt vielen der wichtigsten biologischen Phänomene und Prozesse zugrunde. Es gibt viele Möglichkeiten, die betreffende Aktion auszuführen, von denen jede ihre eigenen Besonderheiten und ihre eigene Bedeutung hat. Das Reservat hat eine ungewöhnlich große Diagrammgröße des Spektrums der Teile aller Lebewesen, auf die es sich ausbreiten kann.
