Сбор и обработка информации по предотказным состояниям эталонных объектов и систем ЖАТ

В статье обозначена проблема предотвращения и своевременного устранения возможных отказов систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Особое внимание акцентировано на важности правильного определения критических параметров предотказных состояний технических средств, приведён порядок определения этих параметров. Результатами обработки получаемой информации являются нормы критических параметров систем ЖАТ и конкретный классификатор предотказных состояний для рассматриваемой системы, которые представляются в виде таблиц.

Аннотация статьи
коэффициент готовности
УРРАН
отказы
статистические данные
критические параметры
предотказы
классификатор предотказных состояний
железнодорожная автоматика и телемеханика
Ключевые слова

В хозяйстве железнодорожной автоматики и телемеханики реализация основных принципов методологии УРРАН заключается в автоматизации риск-ориентированного планирования ресурсов, необходимых для предотвращения и своевременного устранения возможных отказов систем и устройств ЖАТ. Решение данной задачи требует разработки научно-обоснованных методов анализа статистических данных не только об отказах систем и устройств ЖАТ, но и о случайных событиях, которые могут потенциально привести к их возникновению. К таким событиям относят возникновение предотказных состояний и отступлений от норм содержания технических средств ЖАТ [1].

При этом необходимо правильно определить критические параметры предотказных состояний эталонных объектов (ЭО) и систем ЖАТ.

Определение критических параметров в целом заключается в следующем:

1. Номенклатура критических параметров ЭО и систем ЖАТ включает в себя следующие критические параметры:

  • допустимую среднюю величину издержек [C(t)], обусловленных отказами системы ЖАТ (ЭО) на конкретном участке за расчётный период;
  • допустимое значение коэффициента готовности [Kг];
  • допустимое время достижения граничного состояния системы ЖАТ (ЭО) [T].

2. Для указанных перечисленных параметров, помимо верхней границы необходимо указывать нижнюю, характеризующую минимальное значение каждого параметра, при котором состояние системы ЖАТ в целом характеризуется, как предотказное:

.     (1)

3. Значения первых двух показателей уникальны для каждой системы ЖАТ и зависят от того, к какой дистанции хозяйства автоматики и телемеханики она относится, какие объекты ЖАТ включены в систему, от характера эксплуатационной работы на участке.

4. В зависимости от системы ЖАТ выбирается соответствующий классификатор предотказных состояний и пороговые нормы критических параметров.

5. Нормы коэффициента готовности системы ЖАТ, полученные на основе допустимого значения коэффициента готовности рассматриваемой системы ЖАТ из зоны ответственности дистанции хозяйства автоматики и телемеханики, в зависимости от соотношения количества входящих в систему ЖАТ ЭО к общему количеству ЭО из зоны ответственности ШЧ представляются в виде таблицы 1.

6. Производится расчёт норм коэффициента готовности согласно методикам, приведённых в соответствующем классификаторе.

7. Для каждой системы ЖАТ на основе норм, указанных в таблице 1, вычисляются границы интервала коэффициента готовности системы ЖАТ и представляются в виде таблицы 2.

8. Производится расчёт допустимых издержек для отдельной системы ЖАТ, согласно утверждённым методикам.

Таблица 1

Нормы коэффициента готовности для систем ЖАТ

Коэффициент готовности систем ЖАТ по ШЧ

Доля ЭО в рассматриваемой системе ЖАТ от общего количества ЭО в пределах ШЧ

Допустимое значение коэффициента готовности - граничное значение коэффициента готовности системы ЖАТ, соответствующее переходу системы ЖАТ в неработоспособное состояние

Граничное значение коэффициента готовности ЖАТ, соответствующее области предотказных состояний

 

 

 

 

Таблица 2

Границы интервала значений коэффициента готовности систем ЖАТ

Интервал значений критического параметра

Категория состояния системы ЖАТ

;

Бедственная

Катастрофическая

Критическая

;

Серьёзная

Незначительная

9. Границы интервалов средних издержек, обусловленных отказами систем ЖАТ и их последствиями за расчётный интервал времени, представляются в виде таблицы 3.

10. Далее определяется временной критический параметр.

Данный параметр выражается в удельных единицах, представляющих собой расчётные периоды анализа Tp, которые установлены и известны. Максимальное значение соответствует:

,    (2)

Тогда:

.     (3)

Таблица 3

Границы интервала значений средних издержек, обусловленных отказами и их последствиями за расчётный период

Интервал значений критического параметра

Категория состояния системы ЖАТ

; ]

Бедственная

;

Катастрофическая

;

Критическая

;

Серьёзная

Незначительная

11. Границы интервала значений времени достижения граничного состояния системы ЖАТ представляются в виде таблицы 4.

Таблица 4

Границы интервала времени достижения критического состояния системой ЖАТ

Интервал значений критического параметра

Категория состояния системы ЖАТ

(1.5⋅Tp-2⋅Tp; 2⋅Tp и больше]

Незначительная

(Tp-1.5⋅Tp; 1.5⋅Tp-2⋅Tp]

Серьезная

(0.5⋅Tp -Tp; Tp -1.5⋅Tp]

Критическая

(0.5⋅Tp; 0.5⋅Tp -Tp]

Катастрофическая

[0;0.5⋅Tp]

Бедственная

12. Номенклатура и нормы критических параметров для ЭО определяются аналогично нормам систем ЖАТ в целом. Используется методика расчёта норм из соответствующего классификатора. Нормы коэффициента готовности ЭО также определяются из значения допустимого коэффициента готовности систем ЖАТ из зоны ответственности дистанции хозяйства автоматики и телемеханики.

13. Результатами обработки полученной информации являются нормы критических параметров систем ЖАТ и конкретный классификатор предотказных состояний для рассматриваемой системы ЖАТ, которые представляются в виде таблиц 5 и 6.

Таблица 5

Классификация норм критических параметров систем ЖАТ (ЭО)

 

Уровень последствий

Уровень неготовности

1

2

3

4

5

2

2

3

4

5

3

3

3

4

5

4

4

4

4

5

5

5

5

5

5

Примечание: уровень «1» – незначительный; уровень «2» – серьезный; уровень «3» – критический; уровень «4» – катастрофический; уровень «5» – бедственный.

Таблица 6

Классификатор предотказных состояний систем ЖАТ (ЭО)

Уровень состояний

Время, оставшееся до перехода системы в новый уровень состояний

 

<0.5⋅Tp

0.5⋅Tp-Tp

Tp-1.5⋅Tp

1.5⋅Tp-2⋅Tp

>2⋅Tp

1

Серьезное

Незначительное

Незначительное

Незначительное

Незначительное

2

Критическое

Серьезное

Незначительное

Незначительное

Незначительное

3

Катастрофическое

Критическое

Серьезное

Незначительное

Незначительное

4

Бедственное

Катастрофическое

Критическое

Серьезное

Незначительное

5

Бедственное

Бедственное

Катастрофическое

Критическое

Серьезное

Текст статьи
  1. Горелик, А. В., Орлов А. В., Шерстюков О. С. Методика автоматизированного сбора и обработки информации о предотказных состояниях отдельных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / А. В. Горелик // Современные наукоёмкие технологии. – Москва: ООО ИД «Академия Естествознания». – 2021. – №10. – С. 28-34.
  2. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Шаманов В. И. Надёжность систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. – М.: Маршрут, 2003.
  3. Журавлев, И.А. Методы расчёта показателей надёжности и безопасности функционирования систем электрической и диспетчерской централизации / Б.Ф. Безродный, А.В. Горелик, И.А. Журавлев, П.А. Неваров, А.В. Орлов, Н.А. Тарадин, Д.В. Шалягин ‑ М., 2011. – 62 с. ‑ Деп. в ВИНИТИ 12.12.11, № 534. – В2011.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 13 августа по 19 августа
Осталось 3 дня до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
23 августа
Загрузка в eLibrary
23 августа
Рассылка печатных экземпляров
02 сентября