4. Методика выполнения курсовой работы

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

Интенсивность отказов всех элементов в усилителе

где количество элементов j-го типа в усилителе;

интенсивность отказов элементов j-го типа;

количество типов элементов в усилителе.

Суммарный параметр потока отказов равнонадежных i –х устройств в системе

где количество i –х устройств.

Средняя наработка на отказ i –х устройств

Вероятность безотказной работы i –х устройств за время t

Среднее число отказов i –х устройств за время

(5)

Коэффициент готовности i –х устройств в системе

Коэффициент простоя i –х устройств в системе

Время простоя i –х устройств в системе за время t

. (8)

Для кабельных линий задается удельный параметр потока отказов кабелей в расчете на один километр кабеля. Величина этого показателя надежности не зависит от количества жил кабеля [2]. Параметр потока отказов конкретной кабельной линии длиной вычисляется по формуле

. (9)

Остальные показатели надежности кабельных линий и кабельных сетей вычисляются по формулам (2) – (8) с подстановкой вместо найденного численного значения параметра потока отказов .

При расчетах показателей надежности принимается, что длительность месяца составляет 720 ч, а длительность года 8760 ч.

5. Расчет показателей надежности передающей аппаратуры на станциях

Расчеты показателей надежности передающей аппаратуры на станциях выполняются по формулам (2) – (8) в соответствии с заданным вариантом численных значений её параметра потока отказов и времени восстановления (табл. 1). Результаты расчетов записываются в таблицу 5.

П р и м е ч а н и е 2:

В курсовой работе обязательно приводится пример расчета показателей надежности одного из видов аппаратуры.

Пример 1. Рассчитать параметры надежности передающей аппаратуры на станции 1 при следующих исходных данных.

Исходные данные. Средний параметр потока отказов передающей аппаратуры на станции ч^-1. Среднее время восстановления работоспособности аппаратуры Т_ВАС1 = 1,5 ч.

Расчет.

Средняя наработка на отказ аппаратуры по формуле (3)

Вероятность безотказной работы аппаратуры за год по формуле (4):

Среднее количество отказов аппаратуры за год по формуле (5):

Коэффициент готовности аппаратуры на станции по формуле (6)

Коэффициент простоя аппаратуры на станции по формуле (7)

Время простоя аппаратуры на станции за год по формуле (8)

6. Расчет показателей надежности усилителей

В курсовой работе приводится принципиальная схема усилителя. Для расчета показателей надежности усилителя заполняется таблица 4, в которой элементы выбранной схемы усилителя группируются по их типам. Из таблиц Приложения А или справочной литературы выбираются значения интенсивностей отказов элементов усилителя. Найденные значения интенсивностей отказов заносятся в таблицу 4.

Таблица 4 – Показатели безотказности элементов усилителя

Наименование и тип элемента	Количество элементов j-го типа, mj, шт	Интенсивность отказов элементов j-го типа, j ×10-6 ч-1	Интенсивность отказов группы элементов j-го типа, ч-1
Резисторы типа: - -
Конденсаторы типа: - -
Транзисторы типа: - -
Микросхемы типа: - -
… … … … …
Соединения паяные
Интенсивность отказов элементов усилителя

Вычисляются интенсивности отказов для каждой группы элементов и данные вычислений заносятся в последнюю колонку таблицы 4. Затем по формуле (1) вычисляется интенсивность отказов элементов усилителя (суммируются по вертикали численные значения последнего столбца таблицы 4). Далее по формулам (3) – (8) вычисляются остальные показатели надежности усилителя. При расчетах принимается, что и

Таблица 5 - Показатели надежности устройств системы телемониторинга

Устройства	ω × ×10-6 , ч-1	ч	, месяцев		n (8760), отказов	Кг	Кп	Тп , ч за год
Аппаратура: - на станции 1 - на станции 2
Усилитель
Аппаратура в пункте телемониторинга
Аппаратура в ОУП
Аппаратура в НУП: - при отсутствии резервирования - при нагруженном дублировании - при ненагруженном дублировании - при ненагруженном троировании
Магистральный кабель в линиях связи: - номер 1 - номер 2 - номер 3 - номер 4
Кабельные линии связи (с учетом надежности аппаратуры в НУН): - номер 1 - номер 2 - номер 3 - номер 4	- - - -	- - - -	- - - -	- - - -	- - - -
Кабельные линии связи: -между ОУП-1 и ОУП-3 -между ОУП-2 и ОУП-3	- -	- -	- -	- -	- -
Канал передачи информации: - между станцией 1 и ПТ - между станцией 2 и ПТ	- -	- -	- -	- -	- -

7. Расчет показателей надежности аппаратуры

в пункте телемониторинга

Расчеты показателей надежности аппаратуры в пункте телемониторинга выполняются по формулам (2) – (8) и результаты расчетов записываются также в таблицу 5.

8. Расчет показателей надежности аппаратуры в обслуживаемых усилительных пунктах

Расчеты показателей надежности аппаратуры в обслуживаемых усилительных пунктах выполняются по формулам (2) – (8) по заданному варианту численных значений параметра потока отказов и времени восстановления этой аппаратуры (табл. 2). Результаты расчетов записываются в таблицу 5.

9. Расчет показателей надежности аппаратуры в необслуживаемых усилительных пунктах

Показатели надежности аппаратуры в необслуживаемых усилительных пунктах при отсутствии её резервирования рассчитываются по формулам (2) – (8) в соответствии с заданным по таблице 2 вариантом численных значений её параметра потока отказов и времени восстановления .

В качестве резервной аппаратуры используются аппаратура того же типа, что и основная. Считается, что переключение на резервную аппаратуру происходит мгновенно. Величина параметра потока отказов переключателя = 0,7×10^-6 ч^-1. Время восстановления переключателя .

Рассчитываются нагруженное резервирование аппаратуры в НУП с кратностью m = 1 по схеме, показанной на рис. 2, и два варианта ненагруженного резервирования по схемам, приведенным на рис. 3 и рис. 4.

Рис. 2. Схема ненагруженного дублирования аппаратуры

Коэффициент готовности усилителя при нагруженном резервировании кратностью m = 1 находится по формуле

(10)

где К_ГУ коэффициента готовности усилителя.

Для схемы на рис. 3 кратность резервирования m = 1, а для схемы по рис. 4 кратность резервирования m = 2.

Рис. 3. Схема нагруженного дублирования аппаратуры

Рис. 4. Схема нагруженного троирования аппаратуры

Для вычисления коэффициента готовности резервированных усилителей при использовании ненагруженного резервирования кратностью m используется формула

. (11)

Наиболее эффективный способ повышения надежности аппаратуры в НУП выбирается по наименьшей величине времени её простоя за год. Это время вычисляется с использованием найденных численных значений коэффициента готовности для рассматриваемых способов резервирования аппаратуры в необслуживаемых усилительных пунктах.

П р и м е ч а н и е 3:

В курсовой работе должны быть приведены расчеты параметров надежности по формулам (10) - (11).