در این مقاله خواننده را با معنای رزرو به معنای وسیع کلمه آشنا خواهیم کرد. انواع آن، نمایش کلی، ارتباط با پدیده های طبیعی و بسیاری موارد دیگر نیز مورد توجه قرار خواهد گرفت.
مقدمه
افزونگی یک اصل جهانی است که قابلیت اطمینان هر نوع سیستمی را تضمین می کند. چنین نوع سیستم هایی به طور گسترده ای توزیع شده و در طبیعت، فناوری و مهندسی استفاده می شود.
انواع رزرو عبارتند از:
- شکل سخت‌افزاری افزونگی، که نمونه بارز آن تکراری است؛
- نوع رزرو اطلاعاتی، مانند تکنیکی که خطاها را شناسایی و آنها را مرتبط می کند؛
- افزونگی زمانی، که می توان آن را در تکنیک یک نوع منطق جایگزین مشاهده کرد؛
- افزونگی نوع برنامه با برنامه های کاربردی معادل نشان داده می شود.
سیستم های فنی
طبق تعریف، افزونگی باید به عنوان روشی در نظر گرفته شود که عملکرد و قابلیت اطمینان یک دستگاه، مکانیزم خاص را بهبود می بخشد. و همچنین با کمک این پدیده می توانید دستگاه را روشن کنیدیک سطح معین و ضروری، با گنجاندن مجموعه ای اضافی از عناصر و ارتباطات. با این حال، این یک اقدام حمایتی اضافی است که علاوه بر آن اعمال شده است.
این مفهوم را می توان هم به معنای محدود، به عنوان مثال، رزرو بلیط، و هم در معنای گسترده، به عنوان مثال، استفاده از مکانیزم های پشتیبان در تأسیسات صنعتی در نظر گرفت. با این حال، در هر دو مورد، این راهی برای جلوگیری از شکست های احتمالی در توسعه آینده رویدادهایی است که در دراز مدت منجر به نقض یکپارچگی سیستم می شود. دلیل اصلی نیاز به روش‌های پشتیبان برای حفظ سیستم در حالت عادی، توسط مجموعه‌ای از الزامات برای ایمنی صنعتی دولتی دیکته می‌شود. رزرو همچنین در تجهیزات طراحی شده برای کشتی های نظامی اهمیت زیادی دارد.
از طریق این پدیده، ایمنی نیروگاه های هسته ای با جداسازی فیزیکی و انواع تجهیزات طراحی شده برای اجرای مهم ترین اصول یک حالت شکست به سطحی می رسد.
سیستم‌های امنیتی برای تأسیسات مهمی مانند نیروگاه‌های هسته‌ای یک گزینه افزونگی سه‌گانه دارند. آخرین پروژه‌های روسیه که در جریان ساخت نیروگاه تیانوان در چین اجرا شده‌اند، دارای افزونگی چهار برابری هستند.
عنصر دستگاه مربوط به سازه های کمینه شده که توانایی آن را برای انجام کار تضمین می کند، اصلی نامیده می شود. عناصر رزرو قطعات، هدف هستندکه در اطمینان از عملکرد مکانیزم به دلیل خرابی قطعات اصلی نهفته است.
در یک سیستم فناورانه، افزونگی را می توان بر اساس مجموعه ای از ویژگی ها طبقه بندی کرد که اصلی ترین آنها ارتفاع سطح افزونگی، تعدد، وضعیت عناصر یدکی قبل از راه اندازی، توانایی اصلی هستند. و قطعات را رزرو کنید تا با هم کار کنند.
خرابی بخشی از سیستم در محصولی که برای رزرو در نظر گرفته شده است، تنها پس از از کار افتادن دستگاه اصلی و تمام اجزای یدکی سیستم ممکن است رخ دهد. گروهی از عناصر را می توان زائد نامید که در آن شکست یکی از آنها یا حتی بیشتر منجر به خرابی کل سیستم نمی شود. تمام قسمت های مکانیزمی که قادر به انجام وظایف خود هستند به همین کار ادامه می دهند و کار قسمت های از دست رفته توسط دستگاه پشتیبان بر عهده می گیرد. این روش جایگزینی افزونگی عملکردی نامیده می شود.
بر اساس مقیاس و واحد محاسبه، انواع رزروهای زیر متمایز می شوند:
- کلی، که در آن ذخیره برای ادامه کار فقط در صورت خرابی کل جسم ضروری است؛
- جدا، که در آن رزرو بخش‌های منفرد شی انجام می‌شود؛
- خصوصی، برای رزرو گروهی از همان مجموعه عناصر.
با تجزیه و تحلیل سیستم‌های اضافی، فردی به این نتیجه رسید که میزان خرابی یک جسم اضافی با افزایش زمان افزایش می‌یابد. ساختار غیر زائد دارای همان قدرت تأثیر زمان بر احتمال خرابی مطابق با ساختار اضافی است. با این حال، این نیستنشان می دهد که عدم وجود خرابی در سیستم و در نتیجه عدم استفاده از سهام می تواند عدم وجود آن را تا زمان از کار افتادن سیستم توجیه کند. بر اساس درک این پدیده، می‌توان نتیجه گرفت که افزونگی در سیستم‌های مورد نیاز برای عملکرد کوتاه‌مدت منطقی است و یک سیستم حیاتی باید با استفاده از روش‌های مطمئن دیگر ایمن شود.
مهم است که ویژگی های هدف سیستم پشتیبان را در نظر بگیرید. این به این دلیل است که روش مورد استفاده برای یک سیستم دیجیتال با نوع فعالیت پیوسته برای سیستمی با دستگاه نوع آنالوگ کاربرد کمی خواهد داشت. به دلیل همه اینها، ایجاد یک روش پشتیبان گیری برای همه سیستم ها به طور همزمان مشکل دارد.
روشی برای ارزیابی اثربخشی افزونگی وجود دارد که در آن با استفاده از ضریب افزایش قابلیت اطمینان، شاخص های قابلیت اطمینان نسبت ها محاسبه می شود:
yp=P (t)p / P (t)
γQ=Q (t) / Q (t)p
در چنین محاسباتی، P(t) و Q(t) امکان عملکرد بی خطر و احتمال خرابی سیستم ذخیره را نشان می دهد.
P (t) و Q (t) ارتفاع احتمال عملکرد بدون خرابی و احتمال وقوع خرابی یک نوع غیر زائد سیستم هستند.
نوع عمومی
در یک رزرو کلی، سهام بلافاصله برای کل سیستم ساخته می شود. بسته به روشی که دستگاه اضافی معرفی شده است، می توان افزونگی کلی را دائمی و جایگزین در نظر گرفت. چه زمانیبا استفاده از نوع عمومی ذخیره، دستگاه‌های یدکی به دستگاه‌های اصلی متصل می‌شوند و در کل حالت کارکرد در آنها باقی می‌مانند.
رزرو دائمی
افزونگی دائم شکلی از سهام است که در آن یک طرح ساخت و ساز نسبتاً ساده وجود دارد، حتی در صورت خرابی برخی از عناصر، هیچ وقفه ای در کار وجود ندارد.
عیب آشکار ذخیره بارگذاری شده افزایش مصرف انرژی و "پیری" عناصر یدکی در کنار موارد اصلی است. در نتیجه، نیاز به جایگزینی عناصر ترکیب اصلی، در دسترس بودن جایگزین‌ها و قطعات یدکی را تعیین می‌کند.
تعویض
هنگام رزرو وجوه، هر شیئی که می تواند برای بازیابی سیستم در صورت خرابی استفاده شود، این فرآیند می تواند با جایگزینی رخ دهد.
رزرو با تعویض می تواند توسط سیستم نوع اتوماتیک دیگری یا با دست انسان انجام شود. در صورت استفاده از مداخله خودکار لازم است ماشینی که کار را انجام می دهد از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. استفاده از تعویض دستی عنصر زمان صرف شده برای تعویض را افزایش می دهد. با این حال، قابلیت اطمینان بالای اپراتور در حال تعویض قطعه را می توان در مقایسه کار انسان و ماشین در نظر گرفت.
تقسیم رزرو
نوع مجزای افزونگی، معرفی یک ذخیره انفرادی در نظر گرفته شده برای همه بخش‌های نوع غیر زائد سیستم را فراهم می‌کند. به کلی و جانشین تقسیم می شود. تعویض جداگانهتنها در صورتی که خرابی دو بار در یک مکان اتفاق بیفتد، با احتمال خرابی در سیستم مشخص می شود. تحلیل‌های ریاضی به ما نشان می‌دهند که استفاده از افزونگی تقسیم، شاخص بالاتری از قابلیت اطمینان سیستم به دست می‌دهد.
ارتباط با زیست شناسی
در زیست شناسی، رزروها را می توان با مشاهده حیوانات ردیابی کرد. به عنوان مثال، موجودی که محل آن در ابتدای زنجیره غذایی قرار دارد، از این رزرو استفاده می کند تا با استفاده از باروری بالا، تولیدمثل گونه را به صورت جمع تضمین کند. یک حیوان گیاهخوار، در اکثر موارد، فرزندان بیشتری نسبت به یک گوشتخوار دارد.
رزرو یک اقدام احتیاطی است که به طور گسترده توسط بدن ما استفاده می شود. به عنوان مثال می توان به تکثیر اعضا از نوع خارجی (دو چشم، دست، گوش و سوراخ بینی) اشاره کرد. با یادآوری اندام های داخلی، می توان به غدد جنسی و کلیه های تکراری اشاره کرد. وجود این پدیده در بدن می تواند مجموعه قابلیت های عملکردی آن را افزایش دهد. چشم‌های تکراری انسان امکان درک بینایی را به شکل استریوسکوپی فراهم می‌کند.
علمی که افزونگی را در سیستم های زنده مطالعه می کند بیونیک نامیده می شود.
سیستم های رزرواسیون و سازمانی
در سیستم سازمانی، افزونگی عبارت است از حضور سوژه ای که قادر به انجام وظایف رئیس کل شی، پروژه یا شرکت در زمان غیبت رئیس باشد. برای این کار، معاونینی به سمت های مسئول منصوب می شوند. در بیشتر موارد وجود داردچندین معاون مسئول وظایف مختلف رئیس هستند.
سیستم های سازمانی مانند ارتش از مفهوم ذخیره استفاده می کنند که در واقع رزرو پرسنل است.
نتیجه گیری
Stock را می توان مترادف کلمه "رزرو" نامید. این پدیده به طور گسترده توسط انواع سیستم های زنده و مکانیزه استفاده می شود و زمینه ساز بسیاری از مهمترین پدیده ها و فرآیندهای زیستی است. روش های زیادی برای انجام عمل مورد نظر وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و اهمیت خاص خود را دارند. Reservation دارای اندازه نمودار غیرمعمول بزرگی از طیف اجزای همه موجودات زنده است که می تواند به آنها گسترش یابد.
