Эксплуатационное обслуживание информационных систем железнодорожного транспорта. Конспект лекций

При положительном результате испытаний АРК выдаёт сигнал в УВВ о работоспособности устройства.

При отрицательном результате АРК выдаёт сигнал в УУ; при этом проверяется работоспособность аппаратуры контроля и при положительном результате в УВВ выдаётся сигнал о неработоспособности устройства.

Цифровая

Рисунок 5.4 Структурная схема цифровой аппаратуры контроля

АЦП – преобразователи “напряжение-код”, “частотакод” и др.

УУ – регулирует режимы и диапазоны измерений. ОЗУ – хранит эталонные значения параметров.

АУ – сравнивает значения эталонных и контролируемых параметров.

51

АРК – осуществляет регистрацию положительного результата или вводит режим самоконтроля при отрицательном результате. При работоспособной аппаратуре контроля сообщение о неработоспособности контролируемого устройства выдаётся УВВ.

Лекция 6

Методы контроля

Систематизация поиска отказавших элементов при отсутствии опыта эксплуатации

Опыт эксплуатации – это сведения о:

условных вероятностях к отказа k-го элемента (k=1 n, где n – число элементов) при условии, что отказ объекта произошёл;

средних значениях времени выполнения прове-

рок tк (к=1...n).

При отсутствии опыта эксплуатации предполагают:

 ..............................................................................

..............................................................................

..............................................................................

..............................................................................

 ..............................................................................

..............................................................................

..............................................................................

..............................................................................

52

а в с Рисунок 6.1. Метод средней точки; а, в, с – первая,

вторая и третья проверки соответственно а – элементы 1 4 дают положительный результат; 5 8 отрицательный результат;

в– 5-6 – дают положительный результат 7-8 – отрицательный результат

с – 7 – отрицательный результат.

Систематизация поиска отказавших элементов с учётом опыта эксплуатации объектов

Допущения:

все элементы требуют индивидуальной проверки;

последовательно проводимые проверки каждого элемента не дают сведений о состоянии других

элементов.

Цель: определить метод, который минимизирует среднее время поиска неисправности.

Находим среднее время поиска неисправного элемента tc для двух способов организации проверок.

1 способ: Элементы проверяются в последователь-

ности 1, 2...k - 1, k, k + 1,…n

2 способ: элементы проверяются в последовательно-

сти 1, 2...k -1, k + 1, k,…n

53

tc1 1t1 2 (t1 t2 ) ... k (t1 t2 ... tk )k 1(t1 t2 ... tk 1) ... n (t1 t2 ... tn ).

k (t1 t2 tk 1 tk 1 tk ) ...

Пусть tc1 tc2 , при этом

tc2 tc1 k tk 1 k 1tk 0.

Условию tc1 tc2 соответствует соотношение

Организация проверок в соответствии с (6.1) называется “метод время-вероятность”.

Если k для всех k, то проверки организуют

..........................................................................

Если tk t для всех k, то проверки организуют

............................................................................................

Контроль с прогнозированием.

Метод граничного контроля

Идея: Индивидуальное прогнозирование постепенного отказа электронной системы по результатам наблюдений за изменением значений определяющих параметров этой системы.

Условие применения метода: Метод может быть при-

менён, если изменение параметров элементов электронной системы удаётся имитировать изменением напряжения питания, называемого напряжением граничного контроля.

54

Алгоритм:

1.Построение графика граничного контроля.

* При номинальных значениях параметров всех элементов изменяется напряжение граничного контроля от

номинального до значения uгро, при котором происходит отказ системы.

* Для конкретного элемента системы изменяют напряжение граничного контроля при различных значе-

ниях ηi определяющего параметра этого элемента.

*Фиксируют напряжение uгрi (соответствующее ηi ), при котором произошёл отказ системы.

*Для каждого значения отклонения ∆ηi = ηi - ηо

параметра от номинала ηо находят отклонение напряжения граничного контроля до отказа системы:

∆uгр = uгрi - uгро.

*По результатам эксперимента строят график граничного контроля – геометрическое место точек отказа системы, выражающее зависимость отклонения напряжения граничного контроля до отказа системы

∆uгр от отклонения параметра элемента ∆η.

Рис. 6.2. График граничного контроля. I, II – области неработоспособного и работоспособного состояний системы

55

2.Прогнозирование отказа Идея: При приближении А к В допустимые (не вызы-

вающие отказа) отклонения напряжения граничного контроля уменьшаются, поэтому по величине ∆uгр можно судить о приближении отказа.

1-й способ:

Строят (перестраивают) график граничного контроля в осях (∆uгр , t). Для этого:

-Проводят проверки элементов системы методом граничного контроля (обычно во время очередных профилактических работ).

-Экстраполируя кривую ∆uгр(t), определяют момент отказа системы.

2-й способ:

Опытным путём ( при проектировании системы) определяют «назначенное отклонение» ∆Ùгр, подобранное так, что если при ∆Ùгр система работоспособна, то до следующей проверки отказа не будет.

При нескольких элементах системы значения

∆Ùгр подаются поочерёдно. При этом удаётся установить не только ожидаемое приближение отказа, но и его причину ( соответствующий элемент ).

Технологические схемы поиска неисправностей

Х – .................................................................................

Y – ..................................................................................

..........................................................................................

Z – ....................................................................................

..........................................................................................

..........................................................................................

Обозначение проверки П:

1– непроверенный элемент;

0 – проверенный элемент.

Обозначение результатов проверки:

0 – положительный результат: проверяемые элементы работоспособны;

1 – отрицательный результат:

среди проверенных элементов есть неисправные.

Пример построения технологической схемы поиска неисправностей

100111

П001111

111111

П100111

011000

П101111

Рисунок 6.3. Технологическая схема поиска неисправного элемента в системе из 6 элементов: А, Б, В, Г, Д, Е.

Оценка достаточности совокупности проверок: воз-

можность отыскать определённый неисправный элемент при любой последовательности проверок.

57

Алгоритм:

Переписать каждое основное или дополнительное обозначение проверки П так, чтобы в разряде, соответствующему рассматриваемому элементу, всегда были нули.

Обозначения проверок пишутся одно под другим и единицы в соответствующих разрядах складываются.

Совокупность проверок достаточна, если в сумме во всех разрядах, кроме разряда рассматриваемого элемента, отсутствуют нули.

Пример:

Оценить достаточность проверок П1010, П1100, П0110 для отыскания неисправного элемента 2.

Применение технологической схемы поиска неисправностей для минимизации числа проверок

Допущение: значение среднего времени выполнения проверок одинаковы для всех элементов.

Исходные данные: условные вероятности отказа i i-го

элемента (i =1...n, где n – число всех элементов) при условии, что объект отказал.

Алгоритм:

Обозначения элементов выписывают столбиком в порядке уменьшения значений i ;

Последние два элемента с наименьшими значениями группируются вместе и значения складываются.

В получившейся схеме ищут следующие два элемента с наименьшими значениями , группируют и складывают значения .

58

Последний этап продолжается до тех пор, пока не останется один элемент с =1.

Находят число проверок, равное числу объединений на пути от рассматриваемого элемента до последнего объединения элементов включительно.

При построении технологической схемы учитывают, что точкам объединений элементов соответствуют проверки на схеме состояний.

Пример построения оптимальной схемы поиска неисправностей

Рисунок 6.4. Получение оптимальной структуры схемы поиска

59

Рисунок 6.5 Схема поиска, соответствующая оптимальной структуре

Примечание:

Для успешного закрепления материала, проанализировать решение примеров 2.3; 2.5;

решить задачу 2.4 [2].

Лекция 7

Подсистема восстановления

Организация восстановления работоспособности ТО определяется структурой системы технического обслуживания

Структуры СТО

60