3.4. Методы расчета надежности комплекса средств автоматизации управления службой скорой медицинской помощи

Согласно требованиям, предъявленным к КСАУ ССМП в разделе 3.1, рассматриваемая система, помимо доступности информации, удобства работы пользователя, высокой производительности, должна обеспечивать также надежную работу.

Построим модель надежности работы КСАУ ССМП [71], используя известные результаты теории надежности информационных систем [72, 73].

Для этих целей, основываясь на структуре КСАУ (см. рис. 3.2), представим систему в виде расчетной схемы, изображенной на рис.3.11.

Рис. 3.11.

Определим надежность работы каждого элемента схемы, учитывая состав отдельных АРМ, приведенных на рис.3.3.

АРМ диспетчера вызовов (см. рис.3.3а) включает в себя три элемента, два из которых с точки зрения надежности, работают последовательно (ЭВМ и телефон), а один (КЗТП) – параллельно. Вероятность безотказной работы АРМ диспетчера вызовов в интервале времени будет равна [72, 73]:

,

(3.3)

где – вероятность безотказной работы ЭВМ, – вероятность безотказной работы телефона, – вероятность безотказной работы комплекса записи телефонных переговоров.

Тогда, предполагая однородность всех АРМ диспетчеров приема вызовов, вероятность безотказной работы таких параллельно работающих АРМ с учетом (3.3) будет равна:

.

(3.4)

Аналогично, вероятность безотказной работы параллельно работающих АРМ фельдшеров-эвакуаторов (см. рис. 3.3) вычисляется как:

,

(3.5)

где – вероятность безотказной работы рации, – вероятность безотказной работы комплекса записи переговоров по рации.

Вероятность безотказной работы параллельно работающих АРМ диспетчеров подстанции (см. рис. 3.3) будет равна:

.

(3.6)

Вероятность безотказной работы параллельно работающих АРМ врачей бригады (см. рис.3.3) представляется формулой вида:

,

(3.7)

где – вероятность безотказной работы переносной ЭВМ, – вероятность безотказной работы блока связи GPRS, – вероятность безотказной работы GPS-приемника.

Соответственно вероятность безотказной работы параллельно работающих АРМ администрации ССМП записывается как:

,

(3.8)

где – вероятность безотказной работы принтера.

Тогда, следуя схеме, представленной на рис. 3.11, вероятность безотказной работы КСАУ ССМП с учетом выражений (3.4) – (3.8), может быть определена по формуле:

,

(3.9)

где – вероятность безотказной работы сервера КСАУ ССМП, – вероятность безотказной работы маршрутизатора КСАУ ССМП.

Отметим, что, следуя работам [69, 73], все функции надежности элементов КСАУ, входящие в формулу (3.4) могут быть вычислены по формулам:

,

(3.10)

где – интенсивность отказов -го аппаратно-программного средства (элемента) КСАУ ССМП.

Структура КСАУ ССМП со временем может изменяться, например, увеличится или уменьшится количество АРМ пользователей или в состав комплекса будет введено новое оборудование. Например, рабочее место диспетчера подстанции может быть оборудовано системой видеонаблюдения за стоянкой автомобилей СМП. Поэтому рассмотрим подход к оценке надежности развивающегося КСАУ ССМП, который ранее в литературе не рассматривался.

При развитии системы возможны два случая, когда новый элемент входит в нее с точки зрения теории надежности [74] последовательно или параллельно (см. рис.3.12).

а)

б)

Рис. 3.12.

Тогда, исходя из определения функции надежности системы при последовательном и параллельном соединении [74], математическая модель для определения изменения функции надежности развивающейся системы, примет вид:

(3.11)

где – функция надежности нового элемента в момент времени .

Найдем решение рекуррентного уравнения (3.11) с помощью метода индукции.

Рассмотрим случай, представленный на рис.3.12а. Пусть – значение функции надежности КСАУ ССМП в момент времени . Тогда, если в момент времени в состав комплекса будет включен новый элемент с функцией надежности , то вероятность безотказной работы КСАУ в этот момент времени будет равна .

Будем считать, что в некоторый момент времени в состав КСАУ ССМП включается новый элемент с функцией надежности .

Рассмотрим случай, представленный на рис.3.12б. Пусть – функция надежности КСАУ ССМП в момент времени . Тогда, если в момент времени к КСАУ ССМП будет присоединен элемент с надежностью , то функция надежности комплекса будет равна:

.

Если в момент времени в состав КСАУ ССМП будет включен элемент с вероятностью безотказной работы , то функция надежности комплекса будет равна:

Пусть в некоторый момент времени к КСАУ ССМП присоединяется новый элемент с функцией надежности . Тогда вероятность безотказной работы КСАУ ССМП можно определить из формулы:

Таким образом, общее решение рекуррентного уравнения (3.11) имеет вид:

а) при последовательном включении нового элемента в состав КСАУ в момент времени :

;

(3.12)

б) при параллельном включении нового элемента в состав КСАУ в момент времени :

(3.13)

Полученные выше выражения (3.9), (3.12), (3.13) могут быть использованы при расчете надежности КСАУ ССМП в процессе его разработки, развития и текущей эксплуатации.