3. Исходные данные

Вариант: 1244

q = 4

p = 15

1.Количество рельсовых цепей на станции, шт.:

а) k_c = a(p+25·q) = 15+25·3 = 90 – для 1 станции;

б) k_c = a(p+25·q) = 1,2(15+25·3) = 108 – для 2 станции.

2. Количество централизованных стрелок на станции, шт.:

а) l_c = a(p+20·q) = 15+20·3 = 75;

б) l_c = a(p+20·q) = 1,2(15+20·3) = 90.

3. Количество светофоров на станции, шт.:

а) S_c = a(p+15·q) = 15+15·3 = 60;

б) S_c = a(p+15·q) = 1.2·(15+15·3) = 72.

4. Суммарная длина напольных кабельных линий электрической централизации стрелок и сигналов на станции, км.:

а) L_кн = a[0,5+0,15(k_c+l_c+S_c)] = 0,5+0,15(90+75+60) = 34,25;

б) L_кн = a[0,5+0,15(k_c+l_c+S_c)] = 1,2·(0,5+0,15(90+75+60)) = 49,2.

5. Длины кабельных линий связи между ОУП1, ОУП2 и ОУП3, км.:

L1 = p+50·q = 15+50·3 = 165;

L2 = p+65·q = 15+65·3 = 210;

L3 = p+75·q = 15+75·3 = 240.

6. Длина кабельной линии связи от ОУП-3 до пункта телеконтроля, км.:

L4 = 6p+80q = 90+240 = 330.

Таблица 1-Показатели надежности объектов контроля

Стрелочные электроприводы		Светофоры		Рельсовые цепи		Напольные кабели
Параметр потока отказов, ωсп× 10-6,ч-1	Время восс-ния, Твсп, ч	Параметр потока отказов, ωсв× 10-6,ч-1	Время восс-ния, Твсв, ч	Параметр потока отказов, ωрц× 10-6,ч-1	Время восс-ния, Тврц, ч	Удельный параметр потока отказов, ωукн× 10-6, км-1·ч-1	Время восстановления, Твкн, ч
12,0	3,0	0,7	2,0	7,0	3,5	1,0	3,0

Таблица 2- Показатели надежности аппаратуры контроля

Станция 1
Параметр потока отказов, ωАК×10-6,ч-1	9
Время восстановления, ТВАК, ч	1,7
Станция 2
Параметр потока отказов, ωАК×10-6,ч-1	10
Время восстановления, ТВАК, ч	1,8

Таблица 3- Показатели надежности аппаратуры необслуживаемых и обслуживаемых усилительных пунктов

Параметр потока отказов	ωНУП×10-6,ч-1	6,0
	ωОУП×10-6,ч-1	1,8
Время восстановления	ТВНУП, ч	3,0
	ТВОУП, ч	1,1

Таблица 4- Численные показатели надежности магистрального кабеля связи

Удельный параметр потока отказов, ωукн×10-6 , км-1·ч-1	2,5
Время восстановления Твкн, ч	4,8

4. Расчет показателей надежности объектов контроля на станциях

При расчетах учитывается, что время восстановления устройств автоматики и связи намного меньше длительности их средней наработки на отказ. Это позволяет использовать приведенные ниже формулы, обеспечивающие достаточную для инженерных задач точность расчетов требуемых показателей надежности [1].

1. Суммарный параметр потока отказов равнонадежных i-х устройств в системе:

ω_сi=f_i·ω_i ;

2. Средняя наработка на отказ i-х устройств:

Т_0Сi=1/ω_Ci ;

3. Вероятность безотказной работы i-х устройств за время t:

P_Ci(t)=e^-ω_ci^t ;

4. Среднее число отказов i-х устройств за время t:

n_Ci(t)=ω_ci·t ;

5. Коэффициент готовности i-х устройств:

К_ГСi=1/ 1+ ω_ci ·T_Bi ;

6. Коэффициент простоя i-х устройств:

К_ПСi= 1 - К_ГСi ;

7. Время простоя i-х устройств за время t:

T_ПСi(t)=K_Пi·t .

Для кабельных линий задается удельный параметр потока отказов кабелей ω_УК в расчете на один километр кабеля. Величина этого показателя надежности не зависит от количества кабельной линий ω_К длиной L_К вычисляются по формуле :

ω_К=ω_УК · L_к .

Остальные показатели надежности кабельных линий и кабельных сетей вычисляются по формулам (2)-(7) с подстановкой вместо ω_Сi найденного численного значения параметра потока отказов ω_К.

Пример расчета.

Задание: рассчитать параметры надежности светофоров на станции при следующих исходных данных.

Исходные данные. Средний параметр потока отказов одного светофора ω_СВ= 0,7·10^-6 ч^-1. Среднее время восстановления работоспособности светофора Т_ВСВ=2 ч. Количество светофоров на станции S_C=60 штук.

Расчет.

Суммарный параметр потока отказов светофора по формуле (1):

ω_ССВ = 60·0,7·10^-6=42·10^-6 ч^-1.

Средняя наработка на отказ светофоров по формуле (2):

Т_0СВ == 23809,5 ч ≈ 2,7 года.

Вероятность безотказной работы светофора по формуле (3):

- за месяц

P_СВ(720) == ,

-за год

P_СВ(8760) ==

Среднее количество отказов светофоров по формуле (4):

-за месяц

n_СВ(720) = 42·10^-6·720 ≈ 0,03 отказа,

-за год

n_СВ(8760) = 42·10^-6·8760 ≈ 0,37 отказа.

Коэффициент готовности светофоров на станции по формуле (5):

К_ГСВ =.

Коэффициент простоя светофоров на станции:

К_ПСВ = 1-0,9999 = 0,0001.

Время простоя светофоров на станции за год:

Т_ПСВ = 0,0001·8760 = 0,876 ч.

Таблица 5- Показатели надежности объектов контроля на станции

Устройства	ωС× ×10-6, ч-1	Т0, лет	Р(720)	Р(8760)	n(720), отказов	n(8760), отказов	КГ	КП	ТП, ч за год
Станция 1
Стрелочные электроприводы	900	0,130	0,5231	0,0301	0,65	7,9	0,9973	0,0027	23,600
Светофоры	42	2,700	0,9681	0,6922	0,03	0,4	0,9999	0,0001	0,876
Рельсовые цепи	630	0,181	0,6353	0,0040	0,45	5,5	0,9978	0,0022	19,300
Напольная кабельная сеть	34,2	3,300	0,9756	0,7408	0,02	0,3	0,9999	0,0001	0,902
Все напольные устройства	1606	0,071	0,3146	0,7 · 10-6	1,16	14,1	0,9949	0,0051	44,700
Станция 2
Стрелочные электроприводы	1080	0,106	0,4595	0,00007	0,78	9,46	0,9968	0,0032	28,000
Светофоры	50,4	2,300	0,9644	0,64310	0,04	0,44	0,9998	0,0002	1,752
Рельсовые цепи	756	0,151	0,5802	0,00130	0,54	6,62	0,9974	0,0026	22,780
Напольная кабельная сеть	49,2	2,320	0,9652	0,64980	0,04	0,43	0,9999	0,0001	1,296
Все напольные устройства	1936	0,060	0,2481	0,04 · 10-6	1,39	16,96	0,9939	0,0061	53,440