Расчет надежности системы телемониторинга

Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2010 в 23:11, курсовая работа

Описание работы

Одной из основных задач эксплуатационной работы железнодорожного транспорта является своевременное и качественное выполнение перевозок населения и грузов для обеспечения жизнедеятельности всех отраслей экономики и национальной безопасности государства.
К приоритетным направлениям совершенствования работы железнодорожного транспорта можно отнести повышение безопасности и обеспечение высокого качества грузовых и пассажирских перевозок. В условиях конкурентной работы ОАО «РЖД» качество перевозок становится одним из экономических критериев обеспечения и поддержания рационального уровня эксплуатационных затрат.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4
1. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ АППАРАТУРЫ КОНТРОЛЯ. 5
1.1. Расчет для станции 1. 5
1.2. Расчет для станции 2. 5
2. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ УСИЛИТЕЛЯ В НУП. 6
3. РАСЧЕТЫ ДЛЯ ВЫБОРА СПОСОБА ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ УСИЛИТЕЛЕЙ В НУП. 7
4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ В ОУП. 8
5. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ. 8
ВЫВОД 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 15

Скачать полностью (78.64 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

Курсач(надежность).docx

— 81.84 Кб (Скачать)
  1. РАСЧЕТ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ В ОУП.
 

  Считаем, что и в НУП и ОУП используются усилители одного типа, и они являются самым ненадежными элементами в усилительных пунктах. Аппаратура в ОУП отличается большей сложностью по сравнению с аппаратурой в НУП, поэтому принимаем, что Тогда:

  - средняя наработка на отказ усилителя в ОУП:;

  - вероятность безотказной работы усилителя в ОУП за год:

.

  - среднее количество отказов усилителя в ОУП за год:

.

  - коэффициент готовности на усилителя в ОУП: 

  - коэффициент простоя усилителя в ОУП: 

  - время простоя усилителя в ОУП за год: 
 

  1. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ.

  Рассчитаем  параметр потока отказов q-й кабельной линии: = ;   с использованием вычисленного по формуле значения параметра потока отказов соответствующей кабельной линии, найдем численные значения  показателей надежности для каждой линии. Сначала найдем параметры потоков отказов и рассчитаем надежность для каждого кабеля.

Расчет  надежности 1-ого кабеля.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год:  .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год:  .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                        Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 2-ого кабеля.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год: .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год: .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                        Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 3-ого кабеля.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год: .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год: .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                        Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 4-ого кабеля.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год: .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год: .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-4.                                        Время простоя кабеля за год:       

  Рассчитаем  параметры надежности для каждой линии связи с учетом надежности аппаратуры в НУП:

=

Расчет  надежности 1-ой кабельной линии связи.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год:  .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год:  .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                          Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 2-ой кабельной линии связи.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                            Вероятность безотказной работы кабеля за год:  .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год:  .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                               Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 3-ей кабельной линии связи.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                               Вероятность безотказной работы кабеля за год:  .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год:  .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                        Время простоя кабеля за год:       

Расчет  надежности 4-ой кабельной линии связи.

Параметр потока отказа: .                                    Средняя наработка на отказ кабеля:.                               Вероятность безотказной работы кабеля за год:  .                                                                           Среднее количество отказов кабеля за год:  .                                                 Коэффициент готовности кабеля: .

Коэффициент простоя  кабеля:-5.                                        Время простоя кабеля за год:       

  Для определения  параметров надежности кабельных линий  между соответствующей станцией и контрольным пунктом необходимо произвести структурное преобразование соединения кабельных линий между  обслуживаемыми усилительными пунктами ОУП1, ОУП2 и ОУП3 из соединения типа «треугольник» в соединение типа «звезда» (рис. 3.(а) и рис. 3.(б)). Принципиальная схема кабельной линии связи между станциями и пунктом телемониторинга представлена на рис.4. 

 
 
 
 

 
 
 
 
 

рис.4. Принципиальная схема кабельной линии связи 
 

  Вероятности безотказной работы кабелей для схемы «звезда» (рис. 3.(б)) найдем решением следующей системы уравнений:

 

 

 

  Решая данную систему уравнения, находим:                           Тогда вероятность безотказной работы кабельной линии за время t между пунктами ОУП-1 и ОУП-3:             Между ОУП-2 и ОУП-3:                                         Эти вероятности вычисляются для отрезка времени t = 8760 ч.

  Найдем  параметр потока отказов для кабельных линий связи. Между пунктами ОУП-1 и ОУП-3: = 7,106*10-6

Между ОУП-2 и ОУП-3:

==7,745*10-6

  Для определения надежности каналов  передачи информации между каждой станцией и пунктом телемониторинга найдем сумму параметров потоков отказов всех устройств, расположенных между ними. Затем вычислим требуемые показатели надежности. Время простоя канала рассчитаем суммированием времён простоя всех устройств, входящих в него. 
 
 
 

Между станцией 1 и пунктом телемониторинга: 
 

Средняя наработка  на отказ кабельной линии

Вероятность безотказной  работы кабельной линии за год          .

Среднее количество отказов кабельной линии за год                                                . 

Между станцией 2 и пунктом телемониторинга: 
 

Средняя наработка  на отказ кабельной линии

Вероятность безотказной  работы кабельной линии за год          .

Среднее количество отказов кабельной линии за год                                                . 

  Время простоя  канала рассчитаем суммированием времени  простоя всех устройств, входящих в  него. Результаты вычислений сведем в таблицу 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 3

Устройства ω ×

×10-6 , ч-1

 ч ,

месяцев

   n (8760),

отказов

 Кг Кп*10-3 Тп , ч

за год

Аппаратура  контроля:

- на станции  1

- на станции  2

  
8,00

17,00

  
2,9

2,5

  
171,6

80,4

  
0,93

0,86

  
0,070

0,149

  
0,999977

0,999958

  
0,0232

0,0425

  
0,20

0,37

Аппаратура  в ОУП 4,63 1,6 296,0 0,96 0,041 0,999992 0,0787 0,07
Аппаратура  в НУП:

- при отсутствии  резервирования

- при нагруженном  дублировании

- при ненагруженном  дублировании

- при ненагруженном  троировании

 1,91 2,7  
 
716,0 

- 

- 

-

  
 
0,983 

- 

- 

-

  
 
0,017 

- 

- 

-

  
 
0,999995 

0,999999 

0,999995 

0,999999

  
 
0,0052 

0 

0,0042 

0,0042

  
 
2,70 

0 

0,04 

0,04

Магистральный кабель в линиях:           - номер 1

                  - номер 2

                  - номер 3

                 - номер  4

 
 
0,14 

0,16 

0,19 

0,27

 3,8  
 
96,5 

84,6 

71,3 

50,0

  
 
0,88 

0,87 

0,84 

0,79

  
 
0,124 

0,142 

0,168 

0,240

  
 
0,999946 

0,999938 

0,999927 

0,999896

  
 
0,05396 

0,06156 

0,07295 

0,10410

  
 
0,473 

0,539 

0,639 

0,912

Кабельные линии связи (с учетом

 надежности  аппаратуры в НУП):

                 - номер  1

                  - номер 2

                 - номер  3

                                       - номер 4

  
 
 
 
 
20,37 

22,37 

26,91 

38,20

 3,8  
 
 
 
 
68,3 

61,2 

50,9 

35,9

  
 
 
 
 
0,837 

0,822 

0,790 

0,716

  
 
 
 
 
0,178 

0,196 

0,236 

0,335

  
 
 
 
 
0,999923 

0,999915 

0,999898 

0,999855

  
 
 
 
 
0,07740 

0,08500 

0,10230 

0,14510

  
 
 
 
 
0,678 

0,745 

0,896 

1,271

Кабельные линии связи:

-между ОУП-1 и  ОУП-3

-между ОУП-2 и  ОУП-3

  
 
7,106 

7,745

  
 
- 

-

  
 
- 

-

  
 
0,940 

0,934

  
 
- 

-

  
 
- 

-

  
 
- 

-

  
 
- 

-

Канал передачи информации:

- между станцией 1 и ПТ

- между станцией 2 и ПТ

  
 
69,82		  
 
- 

-

  
 
19,6		  
 
0,542		  
 
0,612		  
 
- 

-

  
 
- 

-

  
 
2,089 

2,307

ВЫВОД

 

В курсовом проекте  велся расчет показателей надежности автоматизированной системы телемониторгинга на железнодорожных станциях.

В связи с  тем, что аппаратура НУП работает в тяжелых условиях, а отдаленность от населенных пунктов затрудняет работу обслуживающему персоналу, мы рассмотрели разные способы резервирования НУП.

При нагруженном  резервировании (кратностью m=1)  время простоя устройства за год практически сводиться к нулю, но т.к. все устройства работают равнонадежно, то наработка на отказ уменьшается. При ненагруженном резервировании кратность m на показатели надежности влияет незначительно, так же увеличивается вероятность безотказной работы, но при этом увеличивается время простоя устройств за год. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

      1. Шаманов В. И. Надежность систем железнодорожной автоматики и телемеханики: учеб. пособие / В. И. Шаманов. – Иркутск : ИрИИТ, 1999. - 223 с.

     2. Сапожников В. В. Надежность  систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учеб. пособие  / В. В. Сапожников,  Вл. В. Сапожников,  В. И. Шаманов - М. : Маршрут, 2003. - 263 с.

     3. Надежность изделий электронной  техники для устройств народнохозяйственного назначения: Справочник. М.: ВНИИ «Электростандарт», 1989. – 188 с.

     4. Шаманов В.И.  «Расчет надежности системы телемониторинга»  Методические указания к курсовому проекту  для студентов 3 курса специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» Москва, 2010. 
 
 

Информация о работе Расчет надежности системы телемониторинга