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