Требования к функциональным характеристикам программы
Программный продукт должен соответствовать всем функциональным требованиям перечисленных ниже.
Программа должна определить время безотказной работы системы в зависимости от времени безотказной работы элементов на основе первой схемы расчета надежности.
Программа должна определить время безотказной работы системы в зависимости от времени безотказной работы элементов на основе второй схемы расчета надежности.
Программа должна статистически обрабатывать полученные результаты в виде графиков.
Программа должна определять из двух заданных систем более надежную.
Требования к составу и параметрам технических средств ЭВМ
Исполняемый компьютер должен соответствовать следующим требованиям представленных ниже.
Центральный процессор Intel Pentium III или аналогичный и лучше.
Операционная система Windows XP или Windows 7.
Библиотека .NET Framework 4.
Объектно-ориентированная модель программы
Диаграмма вариантов использования
Диаграмма вариантов использования (Use case diagram) – диаграмма, на которой отражены отношения, существующие между акторами и вариантами использования.
На Рис. 2 .7 показаны отношения между пользователем и программой.
Рис. 2.7. Диаграмма вариантов использования
Диаграмма активности
Диаграмма активности (Activity diagram) – диаграмма, на которой показано разложение некоторой деятельности на ее составные части. Под деятельностью (англ. activity) понимается спецификация исполняемого поведения в виде координированного последовательного и параллельного выполнения подчиненных элементов – вложенных видов деятельности и отдельных действий (англ. action), соединенных между собой потоками, которые идут от выходов одного узла к входам другого.
На Рис. 2 .8 приведена диаграмма активности программы.
Рис. 2.8. Диаграмма активности программного продукта
Руководство пользователя
Для запуска программы требуется открыть исполняемый файл «FinalWork.exe». Далее пользователю требуется задать параметры системы, для этого необходимо нажать в главном окне программы «Файл/Создать». После действий указанных выше пользователь увидит следующее окно Рис. 2 .9. Пользователю требуется выбрать схемы резервирования для двух систем, указать количество элементов в системе, количество резервных систем, задать объем выборки и выбрать закон распределения. Заполнив все параметры необходимо нажать кнопку «ОК».
Рис. 2.9. Выбор параметров системы
Программа выполнит все необходимые расчеты, построит график и определит среднее время безотказной работы систем. Пример графика представлен на Рис. 2 .10.
Рис. 2.10. График вероятности безотказной работы
Руководство программиста
Условия применения программы
Смотри пункт 2.1.4 Требования к составу и параметрам технических средств ЭВМ.
Характеристики программы
Проект полностью разработан в среде Microsoft Visual Studio 2010 с использованием стандартных библиотек FCL. Для реализации приложения был выбран язык высокого уровня С#.
Описание класса Data
Основным классом в программе я является класс Data. Данный класс позволяет создать систему, заполненную необходимыми параметрами.
Поля класса Data приведены в Табл. 2 .3.
Табл. 2.3. Поля класса Data
Имя |
Тип |
Модификатор |
Описание |
allItemCount |
int |
private |
Общее количество элементов в системе |
alpha |
double |
private |
Параметр альфа |
beta |
double |
private |
Параметр бета |
distrLaw |
distributionLaw |
private |
Закон распределения времени до отказа элемента |
gridValues |
DataGridView |
private |
Таблица для данных элементов системы |
gridСalculations |
DataGridView |
private |
Таблица для расчетов |
h |
int |
private |
Шаг промежутка времени |
hCount |
int |
private |
Число промежутков времени |
lambda |
double |
private |
Параметр лямбда |
m |
int |
private |
Количество резервных систем |
n |
int |
private |
Количество элементов в системе |
N |
int |
private |
Объем выборки |
name |
string |
private |
Название схемы |
scheme |
schemeSelected |
private |
Схема |
T |
double |
private |
Время безотказной работы системы |
Свойства класса Data приведены в Табл. 2 .4.
Табл. 2.4. Свойства класса Data
Имя |
Тип |
Модификатор |
Описание |
Alpha |
double |
public |
Возвращает параметр альфа |
Beta |
double |
public |
Возвращает параметр бета |
DistrLaw |
distributionLaw |
public |
Возвращает выбранный закон распределения |
Get_m |
int |
public |
Возвращает количество резервных систем |
Get_n |
int |
public |
Возвращает количество элементов в системе |
Get_N |
int |
public |
Возвращает объем выборки |
Get_T |
double |
public |
Возвращает время безотказной работы системы |
GetName |
string |
public |
Возвращает название схемы |
GridValues |
DataGridView |
public |
Устанавливает и возвращает таблицу для хранения данных элементов системы |
GridСalculations |
DataGridView |
public |
Устанавливает и возвращает таблицу для хранения расчетов |
Lambda |
double |
public |
Возвращает параметр лямбда |
SchemeSelected |
schemeSelected |
public |
Возвращает выбранную схему |
TimeStep |
int |
public |
Возвращает шаг промежутка времени |
Методы класса Data приведены в Табл. 2 .5.
Табл. 2.5. Методы класса Data
Имя |
Тип |
Модификатор |
Описание |
Calculate |
void |
public |
Расчет вероятности безотказной работы системы |
CoefSimpsonFormula |
void |
private |
Записываем коэффициенты формулы Симпсона для каждого промежутка времени. Данные записываются в таблицу gridСalculations |
CreateElementColumns |
void |
private |
Создает в таблице gridValues столбцы с названием элементов |
Data |
void |
public |
Конструктор с параметрами |
Distribution_Exp |
void |
private |
Заполняет таблицу gridValues согласно экспоненциальному распределению |
Distribution_Normal |
void |
private |
Заполняет таблицу gridValues согласно нормальному закону распределения |
Distribution_Weibull |
void |
private |
Заполняет таблицу gridValues согласно распределению Вейбула |
FailuresCount |
void |
private |
Находит количество отказов систем в промежуках времени. Данные записываются в таблицу gridСalculations |
FailuresCumulative |
void |
private |
Находит накопление отказов для каждого промежутка времени. Данные записываются в таблицу gridСalculations |
IntervalsColumn |
void |
private |
Добавляет столбец промежутков времени в таблице gridСalculations |
ProductCoefReliabilities |
void |
private |
Записываем произведение коэффициентов на соответсвующие значения функции P(t) для каждого промежука времени. Данные записываются в таблицу gridСalculations |
Reliabilities |
void |
private |
Находит вероятность безотказной работы для каждого промежука времени. Данные записываются в таблицу gridСalculations |
UptimeSystem |
void |
private |
Расчитывает время безотказной работы |
UptimeSystem_Scheme1 |
void |
private |
Расчет времени безотказной работы всей системы для схемы 1 в таблице gridValues |
UptimeSystem_Scheme2 |
void |
private |
Расчет времени безотказной работы всей системы для схемы 2 в таблице gridValues |
UptimeSystem_Scheme3 |
void |
private |
Расчет времени безотказной работы всей системы для схемы 3 в таблице gridValues |
UptimeSystem_Scheme4 |
void |
private |
Расчет времени безотказной работы всей системы для схемы 4 в таблице gridValues |