7. Основы эксплуатации и технического обслуживания комплекса технических средств
СВЯЗИ И УПРАВЛЕНИЯ
7.1. Состав задач по эксплуатации комплекса технических средств связи и управления
7.1.1. Качественные и количественные критерии оценки надёжности комплекса технических средств связи и управления
7.1.2. Задачи технического обслуживания
7.2. Организация технического обслуживания комплекса технических средств связи и управления
7.2.1. Периодичность и объёмы профилактики
7.2.2. Организация ремонта, деление на категории и списание средств связи
7.1. Состав задач по эксплуатации комплекса технических средств связи и управления
7.1.1. Качественные и количественные критерии оценки надёжности комплекса технических средств связи и управления
Эксплуатация – это комплекс технических мероприятий, направленных на технически правильное использование объектов, качественное и своевременное обслуживание и ремонт для поддержания их в работоспособном состоянии, правильное хранение.
В настоящее время рассматриваются следующие виды технического обслуживания [3]: периодическое, сезонное, в особых условиях, регламентированное, с периодическим контролем, с непрерывным контролем, при использовании, ожидании, хранении и транспортировке.
В системе технического обслуживания выделяют профилактику и восстановление (ремонт).
Профилактика представляет собой группу операций для поддержания технического устройства в работоспособном состоянии при заданном уровне надёжности. Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности технических устройств (или их составных частей).
Технические устройства делятся на восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Критериями надёжности невосстанавливаемых изделий являются: вероятность безотказной работы Р(t); интенсивность отказов λ(t); частота отказов f(t); средняя наработка на отказ Тср.
Вероятность того, что в пределах заданных наработок отказ не возникнет, называется вероятностью безотказной работы. Статистически эта зависимость выражается формулой [17]
Р(t) = [N0 – n(t)] / N0, (7.1)
где N0 – общее число образцов, находящихся на испытании; n(t) – число отказавших образцов в течение времени t.
Частота отказов наиболее полно характеризует надёжность техники в данный момент времени. По ней можно определить любой показатель надёжности невосстанавливаемой системы. Статистически f(t) определяется отношением числа отказавших образцов техники в единицу времени к числу испытываемых образцов при условии, что отказавшие образцы не восполняются исправными:
f(t) = [n(t,t + Δt)] / N0Δt, (7.2)
где n(t,t + Δt) – число отказавших образцов за промежуток времени (t,t + Δt); N0 – число образцов, первоначально поставленных на испытания.
Интенсивностью отказов называется отношение плотности распределения к частоте отказов
λ(t) = f(t) / Р(t). (7.3)
Статистически интенсивность отказов представляет собой отношение числа отказавших образцов в единицу времени к среднему числу образцов, исправно работающих на интервале (t,t + Δt):
λ(t) = [n(t,t + Δt)] / Nср Δt, (7.4)
где Nср – среднее число исправно работающих образцов на интервале (t,t + Δt).
Из выражения (7.3) можно получить
Р(t)
= е –
.
(7.5)
Интенсивность отказов является основным показателем надёжности элементов сложных систем.
Средняя наработка на отказ представляет собой отношение наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение наработки. Эта наработка может быть определена по статистическим данным в период эксплуатации по формуле [17]
Тср
= (1 / N0)
·
,
(7.6)
где N0 – число испытываемых образцов техники; ti – время безотказной работы i-го образца.
Связь между интенсивностью отказов и наработкой на отказ выражается зависимостью [3]
Тср = 1 / λ. (7.7)
Средства связи и управления относятся к восстанавливаемой аппаратуре, которая должна быть работоспособной в любой произвольно выбранный момент времени. Для количественной оценки восстанавливаемости используется такой критерий, как среднее время восстановления, которое представляет собой математическое ожидание времени восстановления работоспособности изделия [3]
Тв
=
,
(7.8)
где
–
общее время, затраченное на обнаружение
и устранение отказов; n
– число отказов.
Время восстановления зависит от уровня технической подготовки обслуживающего персонала и наличия у него опыта в обнаружении и устранении неисправностей.
Важным количественным комплексным показателем надёжности является коэффициент готовности устройства, системы в целом. Коэффициент готовности Кг – это вероятность того, что устройство или система окажется работоспособным в произвольный промежуток времени, кроме времени плановых ремонтов:
Кг = Т0 / (Т0 + Тв), (7.9)
где Т0 – время наработки на отказ; Тв – время восстановления системы.
Для системы пожарной сигнализации используется коэффициент оперативной готовности Ко.г – вероятность того, что система, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособной в произвольный момент времени и, начиная с него, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени. Режим дежурства (ожидания) – это такой режим, когда система включена, но незанята переработкой поступающей информации. Если вероятность безотказной работы системы Р(tр) в течение времени tр не зависит от момента начала работы, то коэффициент оперативной готовности [3]
Ко.г(tр) = Кг Р(tр). (7.10)
При проектировании системы оперативного управления решаются вопросы выбора соединений отдельных элементов или составных звеньев (последовательное или параллельное), а также радиально-лучевой или магистрально-цепочной схемы соединения отдельных узлов и блоков. Надёжность перечисленных вариантов соединений будет различной. Вероятность безотказной работы последовательно включённых устройств [3]
Рпос(t)
=
(7.11)
где РJ(t) – вероятность безотказной работы j-го устройства системы в интервале (0,t); n – число устройств.
Вероятность безотказной работы системы радиально-лучевой структуры в интервале (0,t) [3]
Pр.л(t)
= 1 –
,
(7.12)
где m – число лучей; Pi(t) – вероятность безотказной работы каждого луча.