Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский государственный университет путей сообщения
Императора Николая II»
Институт транспортной техники и систем управления
_________________________________________________________________
Кафедра "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте"
Курсовая работа
По дисциплине «Основы теории надежности»
на тему:
«Расчет надежности системы автоматического диспетчерского контроля»
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Москва – 2017
Содержание
Введение 3
2. Задание на курсовую работу 4
Рассчитать показатели надежности объектов контроля и автоматизированной системы диспетчерского контроля (АСДК) устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на станциях. Система включает в себя аппаратуру контроля, кабельные линии связи, аппаратуру обслуживаемых и необслуживаемых усилительных пунктов, а также приемную аппаратуру в пункте контроля. К объектам контроля относятся стрелочные электроприводы и светофоры со схемами их управления; рельсовые цепи и напольные кабельные сети. 4
3. Исходные данные 6
Параметр потока отказов, ωсп× 7
10-6,ч-1 7
Параметр потока отказов, ωсв× 7
Параметр потока отказов, ωрц× 7
Время восс-ния, Тврц, ч 7
Удельный параметр потока отказов, ωукн× 7
Параметр потока отказов, ωАК×10-6,ч-1 7
Параметр потока отказов, ωАК×10-6,ч-1 7
Удельный параметр потока отказов, ωукн×10-6 , км-1·ч-1 8
4. Расчет показателей надежности объектов контроля на станциях 9
5. Расчет показателей надежности аппаратуры контроля на станциях и аппаратуры в пункте телеконтроля. 14
Выводы 19
Введение
Качество перевозочного процесса на железнодорожном транспорте определяется быстротой и безопасностью доставки грузов и пассажиров к месту назначения. Оба эти показателя решающим образом зависят от надежности функционирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ). Отказы данных систем приводят к задержкам поездов, а в худшем случае, могут приводить к аварийным ситуациям и катастрофам.
Обеспечение надежности СЖАТ является задачей разработчиков этих систем и эксплуатационного персонала. Первые должны создавать системы с высоким ресурсом надежности, вторые-поддерживать этот ресурс в процессе эксплуатации. Поэтому инженеры СЦБ должны знать основы теории надежности и владеть методами расчета и обеспечения надежности и безопасности систем.
Впервые оценка значений показателей безопасности устройств СЦБ была сделана в 1953 г. в работе А.А. Эйлера и С.И. Залгаллер «Анализ способов защиты от ложных срабатываний контрольных реле стрелочных электроприводов». Интенсивность опасных отказов для элементов и схем первого класса надежности была оценена величиной 1,3·10-12 1/час. Близость этой оценки к реальной величине подтвердили дальнейшие исследования.
Обеспечение высокого уровня безотказности и безопасности СЖАТ является непростой научно-технической проблемой. Трудности ее решения определяют особенности СЖАТ: непрерывный характер работы во времени (и днем, и ночью); длительный срок службы (десятки лет); широкое распространение систем по всей стране (сотни и тысячи экземпляров); серийное производство систем в больших количествах на электротехнических заводах; сложные климатические, динамические и электромагнитные условия работы.
Особое значение имеет проблема доказательства и оценки безопасности СЖАТ. При разработке механических и релейных систем эта проблема в строгой постановке не ставилась. Безопасность устройств обосновывалась простым здравым смыслом, простыми принципами работы и опытом экспертов. В микроэлектронных системах для доказательства безопасности требуются расчеты показателей надежности и безопасности, имитационные, стендовые и эксплуатационные испытания. Они составляют суть сертификационных работ, которые проводятся при создании новых СЖАТ в соответствии с требованиями Закона РФ «О федеральном железнодорожном транспорте» (1995 г.). В статье 13 этого Закона записано, что технические средства и механизмы, поставляемые железнодорожному транспорту, подлежат обязательной сертификации на соответствие требованиям безопасности движения, охраны труда и экологической безопасности.
2. Задание на курсовую работу
Рассчитать показатели надежности объектов контроля и автоматизированной системы диспетчерского контроля (АСДК) устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на станциях. Система включает в себя аппаратуру контроля, кабельные линии связи, аппаратуру обслуживаемых и необслуживаемых усилительных пунктов, а также приемную аппаратуру в пункте контроля. К объектам контроля относятся стрелочные электроприводы и светофоры со схемами их управления; рельсовые цепи и напольные кабельные сети.
Рис.1. Структурная схема АСДК
Принятые на рис.1 условные обозначения:
- АК – аппаратура контроля системы АСДК на станциях 1 и 2;
- ОУП1, ОУП2, ОУП3 – обслуживаемые усилительные пункты;
- НУП – необслуживаемые усилительные пункты;
- ПТ – пункт телеконтроля;
- L1, L2, L3 – длины кабельных линий связи между обслуживаемыми усилительными пунктами;
- L4 – длина кабельной линии связи от обслуживаемого усилительного пункта ОУП-3 до пункта телеконтроля ПТ.
Схемы резервирования:
Рис. 2. Схема нагруженного дублирования аппаратуры в НУП
Рис. 3. Схема ненагруженного дублирования аппаратуры в НУП
Рис. 5. Схема ненагруженного троирования аппаратуры в НУП