Реферат: Программа дисциплины сдм. Ф современные методы надежности, безопасности и живучести сложных систем для студентов направления 230100 Информатика и вычислительная техника

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию



ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)






УТВЕРЖДАЮ




Проректор по учебной работе


___________________ C.Б. Бурухин





«______»___________ 200__ г.



^ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


СДМ.Ф.6. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ НАДЕЖНОСТИ,

БЕЗОПАСНОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ


для студентов направления

^ 230100 – Информатика и вычислительная техника


Форма обучения: очная


Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом


Вид учебной работы

Всего

часов

Семестры

В (11)

Общая трудоемкость дисциплины

100

100

Аудиторные занятия

51

51

Лекции

34

34

Практические занятия и семинары

17

17

Лабораторные работы

–

–

Курсовой проект (работа)

–

–

Самостоятельная работа

49

49

Расчетно-графические работы

–

–

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Экз.

Экз.


Обнинск 2008

Программа составлена с соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 552800 Информатика и вычислительная техника (№ 36 тех/маг от 13.03.2000)


Программу составили:


___________________ А.В. Антонов, профессор кафедры АСУ, д.т.н., профессор


___________________ А.В. Пляскин, доцент кафедры АСУ, к.т.н


Программа рассмотрена на заседании кафедры АСУ (протокол № 6-у от 25.01.2008 г.)


Заведующий кафедрой АСУ


___________________ А.Н. Анохин


«____»_____________ 200__ г.


СОГЛАСОВАНО


Начальник учебно-методического управления


___________________ Ю.Д. Соколова



Декан

факультета кибернетики


___________________ А.В. Антонов


«____»_____________ 200__ г.



^ 1. Цели и задачи дисциплины


Цель – обучение студентов методическим основам исследования надежности безопасности и живучести сложных систем.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен

знать: методы исследования характеристик надежности , безопасности и живучести сложных систем, строить модели анализа показателей сложных систем, проводить анализ качества моделей;

уметь: поставить задачу исследования, провести необходимый анализ неопределенности, чувствительности и значимости моделей, провести исследование безопасности и надежности потенциально опасных объектов;

иметь навыки: построения моделей объектов сложных систем, потенциально опасных с точки зрения их эксплуатации, сбора информации о параметрах компонент модели, проведения исследования безопасности и риска объектов.


^ 3. Содержание дисциплины


3.1. Лекции


Номер темы

Тема

Число часов

1

Введение

2

2

Определение источников радиоактивности и событий, инициирующих аварии

4

3

Моделирование аварийных последовательностей

2

4

Анализ данных и определение параметров моделей

4

5

Определение основных показателей надежности

4

6

Логико-вероятностные методы расчета надежности резервированных систем

4

7

Количественный анализ аварийных последовательностей

2

8

Пути и сечения в монотонных системах

4

9

Документирование ВАБ. Представление и интерпретация результатов

2

10

Обслуживание оборудования

4

11

Заключение

2


1. Введение [7]. Цели и задачи вероятностного анализа безопасности (ВАБ) АЭС. Этапы проведения ВАБ, основные цели ВАБ, конкретные цели и направления использования ВАБ.


^ 2. Определение источников радиоактивности и событий, инициирующих аварии [7]. Ознакомление с ВАБ, станцией и сбор информации. Определение источников выброса радиоактивности на площадке АЭС. Определение эксплуатационных состояний станции. Определение состояний повреждения активной зоны или других последствий. Выбор исходных событий, определение функций безопасности, определение функционально-системных взаимосвязей, критерии успешной работы станции, группирование исходных событий.


^ 3. Моделирование аварийных последовательностей [1, 3]. Моделирование последовательностей событий. Моделирование систем. Анализ надежности персонала. Качественный анализ зависимостей. Влияние физических процессов на построение логических моделей Классификация аварийных последовательностей по состояниям повреждения станции.


^ 4. Анализ данных и определение параметров моделей [4, 7]. Общие процедуры анализа данных. Анализ частот исходных событий. Анализ надежности элементов. Анализ вероятности отказов по общим причинам. Определение вероятностей ошибок персонала. Анализ видов отказов и последствий.


^ 5. Определение основных показателей надежности [4, 7]. Понятия и определения теории надежности. Определение точности в оценке показателей надежности. Примеры определения показателей надежности и точности в их оценке для различных законов распределения.


^ 6. Логико-вероятностные методы расчета надежности резервированных систем [3, 6]. Логико-вероятностные основы расчета надежности. Последовательно-параллельные структуры расчета. Последовательность логико-вероятностных методов расчета надежности. Количественный анализ аварийных последовательностей. Определение Булевых уравнений аварийных последовательностей


^ 7. Количественный анализ аварийных последовательностей [7]. Определение булевых уравнений аварийных последовательностей. Анализ неопределенностей. Анализ значимости:

значимость по Бирнбауму;

значимость по Барлоу-Прошану;

значимость по Веселы-Фасселу;

цена повышения риска;

цена сокращения риска;

критическая значимость;

потенциал улучшения;

структурные меры значимости;

структурная значимость по Бирнбауму;

структурная значимость по Барлоу-Прошану;

структурная значимость по Батлеру.

Расчет чувствительности.

^ 8. Пути и сечения в монотонных системах [3, 7]. Структурные функции.

9. Документирование ВАБ. Представление и интерпретация результатов [7]. Цели и принципы документирования. Организация документации.


10. ^ Обслуживание оборудования. Предупредительное обслуживание. Обслуживание по состоянию. Обслуживание, ориентированное на надежность. Обслуживание на ходу. Обслуживание по возможности. Эффективность обслуживания. Деградация и механизмы отказов. Управление ресурсом систем и компонент.


11. Заключение. Перспективы дальнейшего развития теории и практики надежности, безопасности и живучести сложных систем.


^ 3.2. Практические и семинарские занятия


Раздел(ы)

Тема практического или семинарского занятия

Число часов

3

Моделирование аварийных последовательностей

3

4

Анализ частот исходных событий и надежности элементов

2

4

Анализ вероятности отказов по общим причинам

2

5

Определение точности в оценке показателей надежности

2

6

Логико-вероятностный метод анализа надежности систем

2




Использование метода максимального правдоподобия

2

7

Анализ неопределенностей

2

7

Анализ значимости и чувствительности

2


^ 3.3. Лабораторный практикум – не предусмотрен.


3.4. Курсовые проекты (работы) – не предусмотрены.


3.5. Формы текущего контроля


Раздел(ы)

Форма контроля

Неделя

6

Контрольная работа

8


^ 3.6. Самостоятельная работа


В качестве самостоятельной подготовки предусматривается изучение разделов по методам обработки эксплуатационной информации, таких как метод максимального правдоподобия и методы учета априорной информации. Данные методические материалы изложены в учебном пособии [7, темы 7,8]


Содержание самостоятельной работы

Литература

Объем, час.

Форма
контроля

Подготовка к контрольной работе

[3, 6]

9

Контрольная работа

Изучение метода максимального правдоподобия

[7]

20

Собеседование на семинаре

Изучение учета априорной информации

[7]

20


^ 4.1. Рекомендуемая литература


4.1.1. Основная литература


1. Надежность автоматизированных систем / Под ред. Я.А. Хетагурова. – М.: Высшая школа, 1979.

2. Глазунов Л.П., Грабовецкий В.П., Щербаков О.В. Основы теории надежности автоматизированных систем управления. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

3. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. – М.: Высшая школа, 1985.

4. ГОСТ 27002-83 (СТ СЭВ 5041-85). Надежность и техника. Термины и определения. – М.: Изд. стандартов, 1987.

5. ГОСТ 24701-86. Надежность автоматизированных систем управления. – М.: Изд. стандартов, 1986.

6. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. – М.: Энергия, 1977. – 536 с.

7. Антонов А.В. Процедуры выполнения вероятностного анализа безопасности. − Обнинск: ИАТЭ, 2002. – 125 с. (40 экз., имеется на кафедре АСУ)

8. Острейковский В.А. Теория надежности: Учеб для вузов. – М.: Высш. Шк., 2003. – 463стр. (1 экз.)

9. Острейковский В.А. Старение и прогнозирование ресурса оборудования атомных станций. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 288с. (20 экз. на кафедре АСУ)


^ 4.1.2. Дополнительная литература


1. Острейковский В.А. Математические методы теории надежности. Конспект лекции. – Обнинск: ИАТЭ, 1988. (10 экз.)

2. Острейковский В.А. Расчет надежности элементов и систем ЯЭУ. Конспект лекций. – Обнинск: ИАТЭ, 1988. (10 экз.)

3. Острейковский В.А. Основные вопросы надежности АЭС при эксплуатации. Конспект лекций. – Обнинск: ИАТЭ, 1989. (10 экз.)

4. Острейковский В.А., Сальников Н.Л. Задачи и упражнения по надежности. – Обнинск: Обнинский филиал МИФИ, 1985. (10 экз.)

5. Острейковский В.А. Эксплуатация атомных станций: Учеб. для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1999.-928стр. (10 экз.)


^ 4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


Демонстрационный материал подготовленный в виде компьютерных презентаций.

При изучении дисциплины используются программные комплексы для проведения ВАБ. Лекции сопровождаются демонстрацией работы с программными комплексами на реальных данных. Используется информация, полученная авторами программы при выполнении реальных ВАБ, например для Билибинской АЭС.

Также при подготовке лекций используются материалы кандидатской диссертиции и НИР, выполненных для Смоленской, Курской, Балаковской, Билибинской и др. АЭС.


5. Материально-техническое обеспечение дисциплины – не предусмотрено.