Безопасностьсжат.Процессобеспечениябезопасностисжат.

В общем случае,жизненный цикл процесса обеспечениябезопасности систем ЖАТ, вт.ч.в целях сертификации, начиная от стадии разработки и заканчивая повсеместным внедрениемнажелезныхдорогах,можнопредставитьследующимобразом(см.рис.2).Даннаясхемаотражает сущность понятия сертификации - это деятельностьпоподтверждению соответствияпродукцииустановленнымтребованиям,вданномслучае,требованиямбезопасности.

Впервуюочередьприсозданииновыхсистемжелезнодорожнойавтоматикиителемеханики возникает проблемаопределениятребований побезопасности,предъявляемых кним.НаоснованииэтихтребованийпоокончанииразработкиделаетсязаключениеовозможностипримененияданныхустройствисистемЖАТвкачествесоставнойчаститранспортногокомплекса.

Рис.3

Требованиябываютколичественнымиикачественными.

Количественныепоказателихарактеризуютбезопасностьнепосредственноспомощьюнекоторых числовых величин.Качественныепоказатели дают косвенную оценку безопасности.Онирегламентируютконструкционные,производственныеиэксплуатационныеспособыобеспечениябезопасностиизделийЖАТ.

Количественныепоказателибезопасностиделятсянадетерминированныеивероятностные.Детерминированныепоказатели обычно выражаются физическими величинамиилиотношениемэтихвеличин.Например,безопасностьмногоканальнойрезервированнойаппаратуры может оцениваться числомканалов, отказы которых приводят к опасным ситуациям.Кдетерминированнымотносятсяпоказатели,оценивающиеработупредприятийжелезнодорожноготранспорта(абсолютноеколичествокрушений,аварий,случаевбракаиотношенияэтихслучаевктехническойоснащенности).Причемэтипоказателимогутрассчитыватьсяотносительновремениилиобъемаработ.Детерминированнымпоказателямприсущ ряд недостатков. Они не отражают вероятностную природу процессов эксплуатации иобслуживаниясистем,имеютобычноограниченнуюобластьпримененияиносятчастныйхарактер. Они не могут быть определеныa prioriаналитическими методами при разработкесистем.

Наиболееадекватнооцениваютбезопасностьвероятностныеколичественныепоказатели,которые определены в ОСТ 32.17–92. Они имеют общий характер (применяются длялюбых систем, элементов и устройств) и могут определяться экспериментально, расчетным путемили спомощьюмоделирования. Втабл.1.1 приведеныосновныевероятностныепоказатели.

Т аб лиц а1.1

Обозначение	Названиепоказателя
Рб(t)	Вероятностьбезопаснойработы
Qоп(t)	Вероятностьопасногоотказа
оп(t)	Интенсивностьопасныхотказов
Топ	Средняянаработкадоопасногоотказа
оп(t)	Параметрпотокаопасныхотказов
Тбср	Средняянаработканаопасныйотказ
Kб	Коэффициентбезопасности

Приисходномдопущениисправедливостиэкспоненциальногозаконараспределениявременинаработкидоопасногоотказапоказателибезопасностирассчитываютсяаналогичнопоказателямбезотказности,есливкачествеотказов рассматривать толькоопасныеотказы.

ПрисозданииновойСЖАТразработчикдолженобеспечитьвысокиепоказателивсехсоставляющихнадежности:безотказности,безопасности,ремонтопригодностиидолговечности. Однако приоритетной является задача обеспечения безопасности. Этот приоритетозначает, что с целью повышения уровня безопасности системы допускается идти на снижениедругихпоказателей надежности.

Приэтомдлякаждойсоздаваемойсистемыдолжнабытьразработанаконцепция

безопасности.

Концепциябезопасности-совокупность положений,всоответствии с которымиосуществляетсяпостроениебезопаснойсистемыиустанавливаютсякритерииопасныхотказов.

Критерииопасногоотказаустанавливаютсядляоднозначногоопределенияопасныхсостоянийэлементов,устройств исистем.

Дляреализацииконцепциибезопасностииспользуютсятристратегии:безотказность (reliability), отказоустойчивость (fault-tolerance) и безопасное поведение приотказах(fail-safe).

Безотказность СЖАТ– свойство системы непрерывно сохранять работоспособноесостояние в течение некоторого времени или наработки.Безотказность обеспечивается за счетприменениявысоконадежных элементов, имеющихмалыеинтенсивностиотказов.

ОтказоустойчивостьСЖАТ–свойствосистемысохранятьработоспособностьвслучаеотказа ееэлементовблагодарярезервным возможностям.

Отказоустойчивостьбазируетсянарезервировании.Остальныесредства(диагностирование,восстановлениеиреконфигурация)толькоповышаютееэффективность.Отказоустойчивость в зависимости от вида используемого резерва может быть функциональной,структурной,временной и информационной.

Диагностирование–определениетехническогосостоянияобъекта.

Реконфигурация–свойствосистемыизменятьструктурупутемотключениянеисправныхили включениярезервных (восстановленных)элементов.

Деградация–свойствосистемыприпоявленииотказовотключатьнеисправныерезервныеэлементы структуры.

Безопасноеповедениеприотказе–переходсистемывзащитноенеобратимоесостояниеприпоявлении отказа.

Т.о. первыедве стратегии подразумевают,что система,которая правильно выполняетсвой алгоритм функционирования, безопасна. Эти стратегии не являютсяспецифическимиииспользуются в различных отраслях техники,в частности, в авиации, ядерной энергетике. Вжелезнодорожнойавтоматикионипозволяютуменьшитьвероятностьопасноговоздействиясистемынаобъектуправления.

Третья стратегия используется специально дляпостроения безопасных систем ЖАТ изаключаетсявпереводесистемывзащитноенеобратимоесостояниеприпоявленииотказа.Обратный переход в работоспособное состояние исключается (маловероятен) и возможен лишьобычносучастиемчеловека.

Исходяизконцепциибезопасности,повыситьбезопасностьСЖАТможноследующимисредствами:

безотказность–применениемминимизациилогическихсхемиснижениеминтенсивностипотокаотказов элементов;

отказоустойчивость–резервированием,диагностированием,реконфигурацией,восстановлением;

безопасное поведение при отказах– самопроверяемыми схемами и элементной базой снесимметричнымиотказами.

В отличие от систем ЖАТ в авиации, космонавтике, ядерной энергетике приоритетнымиявляютсяпервыедвестратегииипостроениебезопасныхсистемориентированонанедопущениеотказа.

В основе концепции безопасности систем ЖАТ лежит принцип использования