|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
НАДЕЖНОСТЬ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ Надежность устройств автоматики И телемеханики Надежность — это способность аппаратуры выполнять возложенные на нее функции в полном объеме при определенных условиях эксплуатации в течение заданного срока службы. Нарушение надежности выражается в виде отказов. Различают внезапные отказы, вызываемые случайными причинами (перенапряжение, ошибочные действия персонала и т.п.) и постепенные отказы, являющиеся следствием старения элементов аппаратуры. Наряду с устойчивыми отказами, устраняемыми эксплуатационным персоналом, наблюдаются сбои — однократные самоустраняющиеся отказы, вызываемые, например, действиями помех. Наиболее характерный закон появления отказов во времени приведен на рис. 10.1. Частота отказов Л в начальный период эксплуатации (период I), составляющий от нескольких месяцев до года, повышенная и снижается по мере «приработки» аппаратуры. Затем частота отказов стабилизируется (период П) и остается постоянной. Это наиболее длительный период, характеризующийся редкими, преимущественно внезапными отказами. Продолжительность его зависит от особенностей и режима работы аппаратуры, может составлять 20—25 лет. В конце срока службы аппаратуры (период Ш) частота отказов вновь возрастает в результате старения элементов аппаратуры. Наибольший интерес представляет период П. Это период нормальной эксплуатации. Ему соответствуют следуюшие свойства: среднее число отказов в единицу времени ), ( частота отказов) — величина постоянная; отказы отдельных элементов в устройствах не зависят друг от друга. Зная А, можно определить одну из важнейших характеристик надежности — среднюю наработку на отказ: Наработка на отказ системы, выполненной из однотипных элементов, зависит от степени ее сложности и условий эксплуатации. Чем сложнее система при прочих равных условиях, тем меньше Т0. Среднее время восстановления Тв показывает, сколько времени персонал затрачивает на устранение одного отказа.
При отсутствии резерва любой отказ приводит к простою аппаратуры. Продолжительность простоя зависит от свойств аппаратуры (степени сложности, ремонтопригодности и т.п.), от условий эксплуатации, количества и квалификации персонала. Поэтому наряду с наработкой на отказ Т0 надежность аппаратуры оценивается также коэффициентом готовности КГ=Т0/(Т0+ТВ), (10.2) где Т0 — наработка на отказ; Тв — среднее время восстановления. Как видно из выражения (10.2) коэффициент готовности Кг представляет собой отношение времени исправной работы аппаратуры устройства между двумя отказами к общему времени (исправной работы и восстановления) за один и тот же период эксплуатации. Назначение коэффициента готовности можно пояснить на следующем примере. Пусть у двух аппаратов, выполняющих одни и те же функции, но имеющих разную элементную базу, наработки на отказ равны соответственно Го1 и Го2, причем Го1 = 1, 5 То2. В то же время среднее время восстановления аппаратуры у второго аппарата в три раза меньше, чем у первого, и составляет Т в2 = 0, 1 T0 2. При этих условиях
Таким образом, несмотря на меньшую наработку на отказ, эффективность использования второго аппарата выше, чем первого, благодаря менее длительным простоям (рис. 10.2). Чем выше Кт, тем меньше продолжительность простоев аппаратуры и выше качество и эффективность работ по восстановлению исправности. При использовании метода централизованного обслуживания Kг=0, 98—0, 995. Иными словами, затраты времени при простоях аппаратуры составляет от 0, 5 до 2% продолжительности исправной работы между двумя следующими друг за другом повреждениями устройств. Повышение надежности аппаратуры может быть достигнуто не только путем применения высоконадежных базовых элементов, схемных и технологических запасов, но и путем резервирования аппаратуры или отдельных ее блоков. При использовании высоконадежных элементов ожидаемое число отказов отдельных блоков становится весьма малым ( один отказ в течение нескольких лет). В этих условиях нет смысла повышать надежность аппаратуры путем дублирования всех ее блоков. Целесообразно иметь определенное число резервных блоков и модулей и обеспечить быструю замену поврежденных. Ремонт модулей и блоков, вышедших из строя, в большинстве случаев целесообразней производить в мастерской телемеханики, расположенной обычно в здании отделения дороги с энергодиспетчерским пунктом.
Внедрение автоматизированных систем управления позволяет повысить надежность работы силового оборудования электротяговых устройств путем непрерывного контроля, быстрой локализации повреждений и восстановления нормального электроснабжения путем повторного включения или включения резерва. Их эффективность определяется обеспечением бесперебойного электроснабжения, снижением затрат на устранение повреждений, исключением ручного труда персонала и рутинного контроля за работой оборудования и основными показателями производственного процесса. Эксплуатационные расходы при внедрении автоматизированных систем сокращаются вследствие повышения оперативности управления, высвобождения оперативного персонала и сокращения простоев поездов при повреждениях контактной сети. Одной из основных составляющих технико-экономической эффективности автоматизации является сокращение числа технологических «окон» (отключение напряжения питания контактной сети), необходимых для текущего обслуживания контактной сети, и сокращение их продолжительности при восстановлении повреждений. Значительная часть работ может быть выполнена в малые «окна» — естественные интервалы в движении поездов. Соответственно уменьшаются число задержек поездов и затраты энергии на их разгон и торможение. Кроме того, определяющую часть экономического эффекта составляет ускорение локализации поврежденных участков (отключение только поврежденных секций и восстановление питания неповрежденных) и восстановления тем самым движения поездов. Другая существенная составляющая — высвобождение оперативного персонала. На ряде тяговых подстанций возможен полный отказ от эксплуатационного персонала с обслуживанием их выездными бригадами соседних подстанций и ремонтно-ревизионных участков (РРУ). Частично сокращается персонал бригад контактной сети, так как в большинстве случаев необходимые переключения при подготовке рабочего места на контактной сети осуществляет энергодиспетчер с помощью системы телемеханики. Годовой экономический эффект, получаемый при внедрении автоматизированных систем управления устройствами электроснабжения, можно определить по выражению
Кгод — приведенные капитальные затраты. Приведенные капитальные затраты можно ориентировочно определить по выражению: Кгод =0, 15(КАСУ-∆ К) (10.4) где 0, 15 — нормативный коэффициент окупаемости, соответствующий сроку окупаемости 6 лет; Кдсу — стоимость устройств АСУ, их монтажа и наладки; ДК — сокращение капитальных затрат на сооружение устройств электроснабжения при внедрении АСУ. Эффективность обслуживания и качество выполняемых при этом работ оценивается средним временем восстановления Тв и временем простоя устройств Тпр, а также коэффициентом использования Kw Время простоя Гпр определяется от момента возникновения повреждения до момента восстановления исправности и включения аппаратуры в работу Время простоя Тпр определяется от момента возникновения повреждения до момента восстановления исправности и включения аппаратуры в работу Тпр=Тоб+Тп+Тв (10, 5) где Гоб — время обнаружения повреждения; ТП — время подготовки к восстановлению; Тв — время восстановления. Анализ составляющих времени простоя Гпр показывает, что оно является комплексным показателем, характеризующим правильность выбора метода обслуживания, организации и методики поиска повреждений. Время восстановления характеризует лишь процесс восстановления исправности аппаратуры на месте возникновения повреждения. Продолжительность как простоя, так и восстановления может быть значительно уменьшена в случае незамедлительной замены неисправного модуля или блока на исправный, предварительно проверенный в лаборатории и доставленный специально выделенным транспортом. Очевидно, при этом время Тв практически не зависит от квалификации персонала и особенностей повреждения, поскольку выявление причин неисправности и ее устранение производят в лаборатории. Продолжительность технического обслуживания определяется выражением: где ∑ ТПр — суммарное время простоя аппаратуры при повреждениях; ∑ Тпо — суммарное время простоя аппаратуры при техническом обслуживании. При длительности эксплуатации Т продолжительность исправной работы системы определяется выражением:
Рассмотренные временные показатели, характеризующие организацию технического обслуживания, позволяют определить коэффициент использования для каждого отдельного устройства или для системы в целом:
Чем более эффективно используется автоматизированная система управления, чем меньше затраты времени на все виды работ по техническому обслуживанию, включая профилактические, и процесс восстановления исправности, тем выше коэффициент использования. При правильно организованном техническом обслуживании аппаратуры КИ = 0, 96...0, 98, т.е. затраты времени на все виды работ по техническому обслуживанию составляют от 2 до 4 % от продолжительности ее эксплуатации Т. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1197; Нарушение авторского права страницы
(10.1) 
Эффективность внедрения автоматизированных систем и их обслуживания 
(10.7)