ПЗ_Кононенко С.Д (Анализ условий работы устройств автоматики и телемеханики и факторов, обуславливающих повышение вероятности возникновения отказов на Спасск-Дальненской дистанции СЦБ), страница 5

1.2.4 Отказы за 2012 – 2016 годы на Спасск-Дальненской дистанции СЦБ

На рисунке 1.6 представлен график, показывающий изменение количества отказов на дистанции за 2012 – 2016 года.

Рисунок 1.6 – Общее количество на Спасск-Дальненской дистанции СЦБ за 2012 – 2016 годы

На графике видно, что за 5 лет количество отказов незначительно уменьшилось, но для более полной характеристики изменения количества отказов, на рисунке 1.7 рассмотрим график, показывающий в процентах количество отказов, закрепленной за службой Ш на Дистанции от общего количества.

Рисунок 1.7 – Доля отказов по вине службы Ш за 2012 – 2016 года

Из графика на рисунке 1.7 видно, что доля отказов, случившихся по вине службы Ш на Спасск-Дальненской дистанции СЦБ за 5 лет выросла.

1.3 Выводы по разделу 1

В эксплуатационной части дипломного проекта была проанализирована работа устройств автоматики и телемеханики на Спасск-Дальненской дистанции СЦБ за последние 5 лет. Для анализа использовалось несколько методов: метод гистограмм, диаграмм Парето, диаграмм Исикава.

С помощью диаграмм Парето было определенно какие именно факторы вызвали за период времени с 2012 года по 2016 год большую часть отказов и какие виды отказов случались чаще всего.

На основе выводов, сделанных в эксплуатационной части, будут разработаны мероприятия для снижения вероятности возникновения отказов устройств автоматики и телемеханики.

2 Техническая часть

2.1 Общие сведения

В эксплуатационной части были выявлены основные факторы, приводящие повышению вероятности возникновения отказов, факторы из-за которых случается наибольшее число отказов на рассматриваемой Спасск-Дальненской дистанции. Во-первых, это старение устройств, проблема которая за последние годы всё больше и больше проявляется в дирекции инфраструктуры компании ОАО «РЖД». Во-вторых, это нарушение правил производства работ по ремонту и техническому обслуживанию и несоблюдение технологии обслуживания и ремонта, т.е. сильное проявление человеческого фактора.

Необходимо принять меры для устранения факторов, из-за которых возникает наибольшее количество отказов, происходит нарушение безопасности движения поездов и которые несут огромные экономические затраты.

2.2 Надежность. Этапы жизни технических устройств и систем

В условиях современной экономики автоматизация является одним из основных направлений технического прогресса. Улучшение эффективности и качества проектируемых различных технических систем и устройств невозможно без повышения надежности технических средств управления. Повышение надежности требует возрастание сложности технических систем, аппаратуры их обслуживания, жестких условий их эксплуатации и ответственности задач, которые на них возлагаются. Недостаточная надежность технических систем приводит к увеличению доли эксплуатационных затрат по сравнению с общими затратами на проектирование, производство и применение этих систем.

Надежностью называется свойство технической системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значение устанавливаемых эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортировки. Техническое состояние устройств и систем в данный момент времени характеризуется исправностью или неисправностью, работоспособностью или неработоспособностью, а также предельным состоянием [8].

Для большинства технических систем и, в частности, систем управления характерны три вида зависимостей интенсивности отказов от времени, которые соответствуют трём «периодам жизни» этих устройств.

График зависимости интенсивности отказов от времени представлен на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – «Периоды жизни» технических устройств и систем

В первый «период жизни» интенсивность отказов монотонно уменьшается. Это соответствует периоду приработки, в котором проявляются дефекты технологии и изготовления и которые не свойственны конструкции. Во второй период интенсивность отказов приблизительно остаётся постоянной. Это период нормальной эксплуатации. Здесь, как правило, возникают внезапные отказы, свойственные самой конструкции. На третьем «периоде жизни» технических систем и устройств интенсивность отказов постоянно возрастает – период износа, в котором возникают, главным образом постепенные отказы, связанные со старением технических устройств и систем.

2.3 Контроль технического состояния устройств

Во время эксплуатации технического объекта необходимо постоянно или периодически контролировать пра­вильность его функционирования и работоспособность. Данные мероприятия помогут избежать выхода из строя устройств по причине старения, заводского брака, внешних воздействий и других причин. При появлении отказов объект утрачивает способность выполнять свои главные функции. В таком случае необходимо зафиксировать факт отказа и выявить место, где он возник. Для этого служат устройства технической диагностики. Диагностирова­ние дает возможность в требуемый момент времени обоснованно принимать решения о текущей и дальнейшей работе объекта.

Процесс оценки технического состояния объекта, который включает контроль технического состояния (проверка соответствия значений параметров устройства установленным нормам или требованиям, и определения на основе этой информации технического состояния объекта контроля на данный момент: работоспособное или неработоспособное, исправное или неисправное, , предотказное состояние), поиск места и выявление причин неисправности или отказа, а также прогнозирование в каком техническом состоянии будет объект (определение тех­нического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени или определение с заданной вероятностью интервала времени, в течение которого сохранится работоспособность объекта) называется техническим диагностированием.

По выявлению технического состояния объекта в общем случае выделяют три типа задач:

- Задача диагноза. Данная задача служит для определения состояния объекта, в котором находится объект в текущий момент времени. Она появляется при решении вопросов об исправности и работоспособности объектов, поиске неисправно­стей при первой проверке устройств после изготовления.

- Задача прогноза. Данная задача основана на предсказании в каком состоянии окажет­ся технический объект в некоторый последующий момент времени. Эта задача часто решается при эксплуатации устройств железнодорожной АТиС, имеющих большой срок службы. При этом устанавливается периодичность ремонтов и профилактических проверок с целью предсказания и избегания выхода устройств из строя.

- Задача генезиса. Эта задача заключается в определении в каком состоянии на­ходился технический объект в прошлом. При определении причин от­казов систем, правильное решение данной задачи очень важно для систем железнодорожной автоматики и телемеханики, с целью их дальнейшего предупреждения.

На практике чаще других решается задача диагноза.

При диагнозе выполняются задачи точного выявления состояния, в ко­тором находится система, или установления того множества состояний, в единственном из которых она находится. Выявляется это тем, какая задача устанавливается при анализе объекта диагноза. Техническая диагностика выделяет 4 задачи диагноза.

К первой задаче диагноза относится проверка исправности, при которой выполнятся задача обнаружения в объекте всякой неисправности, переводящей сис­тему из множества состояний исправных в множество со­стояний неисправных. Она появляется при изготовлении устройств на заводах, включе­нии их после ремонта или долгого хранения. При введении в эксплуатацию средств ЖАТС выполняется проверка всех элементов, цепей, узлов, изоляции и источников питания. Обычно очень трудоемкий процесс, и для его упрощения необходимо использоваться методы технического диагностирования.

Вторая задача диагноза включает в себя проверку работоспособности, при которой решается задача обнаружения тех неисправностей, при которых система переходит из множества работоспособных состояний в множество состояний отказавших устройств или систем. В процессе проверки работоспособности можно остав­лять необнаруженными неисправности, которые не препятствуют использованию системы по ее назначению. Поэтому эта задача является не такой детальной, как проверка исправности, и может быть реализована более простыми метода­ми. Проверка работоспособности происходит при профилактических осмотрах или при включении объекта в работу, а также когда время, отведенное для проверки устройств, ограниченно.

Третья задача диагноза представляет собой проверку правильности функционирования. Эта задача решается во время работы системы. При этом достаточно наблюдать за тем, чтобы в системе не проявились неисправности, которые нарушают ее нормаль­ную работу в текущий момент времени, и избежать недопустимого для нормальной работы влияние неисправностей. Проверка правильности функционирования даёт возможность сделать вывод о правильной работе объекта диагноза только в этом режиме и в данный этот времени. Эта задача очень важна для устройств железнодорожной автомати­ки, которые выполняют ответственные функции по регулированию движения железнодорожных составов. В них требуется следить за тем, чтобы искажение алгоритма функцио­нирования системы не давало начало к опасным последствиям в поведении объекта, которым управляют.

Четвертая задача диагноза заключается в поиске дефектов (неисправностей), при которых реализуется проблема точного указания неисправного элемента в объекте или множества элементов, среди которых присутствует неисправ­ный. Отыскивание дефектов может осуществляться в нера­ботоспособных, неисправных и в неправильно функционирующих частях систем во время отладки при производстве и в период ремонта при хранении и эксплуатации. В результате процедуры поиска неисправностей осуществляется разбиение множества состояний неисправных систем (если исследуется неисправный объект) или множества состояний систем, которые отказали (если анализируется неработоспособный объект) на классы эквивалентных между собой состояний и также соответствующих им неисправностей. Равноценными неисправностями называются такие, которые невозможно от­личить друг от друга при используемом для исследования устройства способе диагностирования. Одновременно решается вопрос о классе эквива­лентного состояния объекта диагноза. Степень детализации, достигаемая при поиске неисправностей, определяется числом классов.

Диагностирование, как процесс, реализуется теми или иными средствами диагностики. Это могут быть аппаратурные средства или программные. Объект и средства диагностирования, которые взаимодейст­вуют между собой, составляют систему диагностирования. Существуют системы функционального и тестового диагностирования. Функциональное диагностирование осуществляется в про­цессе использования объекта по назначению. В этот момент на объект поступают только рабочие воздействия, которые предусмотренны самим ходом функцио­нирования. При тестовом диагностировании на объект приходят специально подготовленные для этого тестовые воздействия. В той и в другой системах средства диагностирования анализируют и воспринимают ответные реакции объекта на входящие воздействия и показывают диагноз - результат диагностирования.

Системы тестового диагностирования используются для проверки работоспособности и исправности, а также для поиска всевозможных дефектов, которые нару­шают работоспособность и исправность объекта. Системы функцио­нального диагностирования используют для проверки правильного функционирования и для поиска дефектов, которые нарушают исправное функционирование объекта.

При использовании устройств железнодорожной автоматики и телеме­ханики решение вопросов технического диагностирования имеет важнейшее значение, так как эти устройства являются восстанавливаемыми и обслужи­ваемыми. При отказах данных устройств могут происходить задерж­ки поездов, а в худшем случае и нарушения безопасности движения.

Перед обслуживающим и эксплуатационным персоналом стоят задачи контроля, а также поддержания исправно­го состояния устройств, а в случае появления отказов - быстрого их выявления и устранения. Решение таких задач усложняют особенности применения таких устройств и систем, потому что для них характерны бесперебойный характер работы; слож­ные динамические, климатические, электромагнитные условия работы; длительный срок эксплуатации (до двадцати лет).

2.4 Диагностика систем ЖАТ

Разработанные в 80-е гг. прошлого века устройства диспетчерского контроля не получили широкого применения на железных дорогах, потому что применявшаяся элементная база не обладала достаточным уровнем надежно­сти, каналы передачи данных не гарантировали электромагнитную совместимость с действующими линиями связи, затраты на обслуживание, строительство и ремонт таких систем не оправдывали эффект от их внедрения, недостаточный уровень совершенствования вычислительной техники не давал обеспечить обработку, передачу и представление информации.

На сегодняшний день на сети железных дорог Российской Федерации для выполнения технической диагностики систем ЖАТ рекомендованы к использованию микропроцессорные системы диспетчерского контроля АСДК, АПК-ДК и АДК-СЦБ. Системы диагностирования объектов ЖАТ можно разделить на мобильные, стационарные и переносные.

В свою очередь стационарные системы диагностирования разделяют на специали­зированные для диагностирования отдельных видов устройств ЖАТ (например, кабельных сетей, рель­совых цепей и др.) и универ­сальные для полного диагностирования систем ЖАТ.