一种空管系统中计算设备可靠性方法的应用研究

1、    一种空管系统中计算设备可靠性方法的应用研究    王慧娟【摘  要】论文通过介绍silver light技术，描述了如何利用 silver light实现对空管设备框架图形的灵活绘制。并在实现绘制图形后，保存关系框图中的节点信息和边信息，通过遍历图形来找出串并联关系，最后通过可靠性建模的公式计算出空管设备链的可靠性，进而可以找出设备链中的薄弱点，并进行纠正和预防，从而可以提高设备运维部门的服务质量和设备本身的可靠性。【abstract】by introducing the silver light technology， this pa

2、per describes how to use silver light to realize the flexible drawing of the air traffic control equipment frame. after the graph is drawn， the node information and the edge information in the relation block diagram are saved， the series-parallel relation is found by traversing the graph， and finall

3、y the reliability of the air traffic control equipment chain is calculated by the reliability modeling formula， then we can find out the weak points in the equipment chain， and correct and prevent them， so as to improve the service quality of the equipment operation department and the reliability of

4、 the equipment itself.【关键词】可靠性计算;silver light;拖放;空管系统【keywords】reliability calculation; silver light; drag and drop; air traffic control systemv355                                           

5、  【文獻标志码】a                                                 1673-1069（2021）06-0110-021 引言在空管系统中，设备运维部门的工作就是保障空管设备安全，空管系统的设备都是服务于空中交通的正确指挥而建立的。管制员的指挥影响着航空安全，所以设备的可靠性成为影响管制员

6、正常工作的一个重要因素。而现在的设备又是管制工作中不可或缺的一部分，所以在当今数据至上的时代，如何利用设备巡视的历史数据来监控设备的薄弱环节，计算设备链路中每个节点的可靠性就成为了尤为重要的问题。为了提高设备面向管制所提供的服务质量，希望能够提早预防故障和缺陷，发现薄弱环节，进而能够采取有效措施，提高设备的可靠性。基于现有的设备运行管理信息化系统，增加管制服务可靠性分析功能，会面临的一个问题就是如何在b/s模式下，能够灵活地进行设备链路图的绘制，这是进行分析的第一步也是重要的一步，因为目前市面上的类似计算工具都是客户端形式的，很少应用在浏览器服务器模式下。经过调查和研究，silver ligh

7、t的拖拽功能可以实现控件的灵活拖放、变大变小的控制，能够很好地实现图形绘制需求，并可以对基于.net的web开发环境实现无缝连接。2 silver light技术的简单介绍microsoft silver light是一个跨浏览器的、跨平台的插件，可以为网络带来下一代基于.net frame work的媒体体验和丰富的交互式应用程序。silver light提供灵活的编程模型，并可以很方便地集成到现有的网络应用程序中（、ajax等）。所以在本次研究中用到了silver light的绘图技术和控件的拖拽功能。在许多的web设计场合中，绘图功能是一直不可或缺的一个重要功能环节，如直线、圆形、正方形

8、等;silver light对应这部分的功能称为shape，也就是绘图。透过shape类别所衍生出的各种绘图功能子类别，可以应付从简单到复杂的绘图需求。 silver light的对象拖动，是基于绘图的控件拖动。一般有3种思路：基于canvas绝对定位布局的拖动、基于对象margin值得拖动、基于translate transform偏移量的拖动。本次使用的对象拖动是基于第一种canvas的绝对定位布局的拖动。3 可靠性框图的绘制及实现可靠性框图给大家展现的就是一张面向管制提供服务的链路图，包括开始节点、结束节点和中间节点。中间节点代表组成这张服务链路图的一部分。外层的框图是面向服务的，层层解

9、析到最低层是一张面向设备的链路图，图形格式如图1所示。要实现这样的图形绘制，需要绘制开始节点、结束节点和内容节点，所以需要做4个控件，分别是基础控件、开始控件、结束控件和标签控件。其中，开始控件、结束控件和标签控件继承基础控件的所有属性，标签控件的内容可以由图形设计者自己填写。另外还有箭头控件，其中开始节点不能作为箭头的箭尾节点，结束节点不能作为箭头控件的箭头节点。现在以基础控件为例来说明silver的绘图和拖拽功能的使用。首先在前台页面拖一个文本框（text block）、圓形（ellipse），text block需要设置显示内容、在画布上的位置。ellipse需要设置线的宽度、颜色、大小

10、及画布位置。后台代码需要设置基础控件的唯一识别码activity guid、设置基础控件名称的方法、设置鼠标的mouseenter、mouseleave、mousemove、mouseleftbuttondown、mourseleftbuttonup方法，设置基础控件的右键下拉菜单修改内容和删除操作，设置获取箭头、箭尾更新后的位置。开始节点、结束节点和标签节点全都继承基础节点的属性。基础控件的代码编写完成后，需要在主运行页面设置控件随鼠标点击、拖放动作实现控件的拖拽功能。可靠性框图的绘制功能，除了设计之外，还需要导入、导出图形和边的关系、计算整个框图的可靠性的功能，绘制的图形可以导出为xml格

11、式的文件，内容为每个节点在画布中的位置信息、坐标信息、唯一标识码、每个节点的可靠度、节点名称、节点和节点之间边的关系等，也可以以文本的方式保存在数据库。4 可靠性框图的计算可靠性框图绘制完之后，就需要就整个图的可靠性进行分析。要想计算整个图的可靠性，需要先计算出每个节点的可靠性。每个节点的可靠性计算涉及图的类型，假如这是一张最底层的设备图，每个节点代表一个设备。单个节点的可靠度函数可表示为r=e-t（其中的表示失效率，=1/平均无故障时间，t为运行时间）。由上述公式可知，单个节点的可靠度与设备的运行时间和运行时间内的故障信息相关，这些数据在设备运维部门都有了很长时间的积累，实际计算时可以根据设

12、备的历史数据计算出每个节点的可靠度。分析各个节点的关系时，根据实际的设备间关系可以分为单串联、单并联和混合连接，这里暂时只考虑节点和节点串联、节点和节点并联等，其他混合型的关系可以把串联或并联后的节点看作整个节点，再梳理串并联的关系，这样就能计算出最终的结果。根据串并联的相应公式如：实验平台中我们先用一个简单的设备结构图来做一个原型测试，图中有5个节点，开始节点、测试节点1、测试节点2、测试节点3、结束节点。其中，测试节点1和测试节点2并联后，再和开始节点、测试节点3串联，最后和结束节点串联。计算时需要计算并联2个节点的总可靠度，然后用这个总可靠度和其他3个节点利用串联计算公式计算出整张图的可

13、靠度。前提假设每个节点的可靠性已算出依次分别为r0、r1、r2、r3、re，那么这张图总的计算公式为：r=r0×（1-（1-r1）（1-r2）×r3×re  （其中每个r为各自的e-t）利用该公式计算出的整个框图及各串并联节点的可靠性，在原型示例中，通过各个节点的值可以找出可靠度小的薄弱节点，并针对该节点进行故障分析，减少故障率，提高系统的可靠性（见图2）。5 结语综上所述，通过silver light技术可以实现对框架图形的灵活绘制，当然如果是流程图还可以编写相应的控件来实现判断节点等。在实现绘制图形后，为便于计算，需要保存节点和边的信息，存储的形式要

14、便于分析节点间的关系。本文的示例中是通过图形遍历来找出节点的串并联关系，通过得到每个节点的可靠性，最后通过可靠性建模的公式计算出每条链路的可靠性，通过观察找出可靠性框图中的薄弱点。但是本文的实验原型仅仅是在最底层的简单模型上实现的，还需要进一步在复杂的图形条件下实验验证，包括对计算的准确率、计算的资源消耗以及程序的编码实现。下一步工作就是根据实际情况，绘制出设备的逻辑框图，统计底层设备的失效率以及工作时长等数据，计算每个底层设备节点的可靠度，并通过程序编码实现对数据的管理和计算，对计算出来的设备框图的可靠性同实际工作情况进行对比和分析，进而验证方法的可行性。【参考文献】【1】廖娅西.改进设备现场可靠性的方法研究d.长沙：长沙理工大学，2012.【2】王文文.设备维护工程可靠性的