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:

(10.1)

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

КГ0/(Т0В), (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.

Эффективность внедрения автоматизированных систем и их обслуживания

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

Тпробпв (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:

(10.7)

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.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1105; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.022 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь