Курс лекций по дисциплине "Основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте"

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики  и телемеханики на железнодорожном  транспорте» Москва, Транспорт – 1988г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс 3

Сенімділік теориясының негізгі терминдері мен көрсеткіштері

 

 

  Жүйе мен элементтер сенімділігі – берілген уақыт ішінде осы элементтердің мүмкіншілік дәрежесін анықтайды.

Жүйе мен элементтер сапасы – берілген мақсатта қолдану үшін осы элементтердің пайдалану дәрежесін анықтау.

Сенімділік- яғни уақытқа қатысты сапа. Сенімділік ұғымына жұмыстың қайтымсыздығы, ұзақтылығы, жөнделетіндігі, функциялардың нақты орындалуы кіреді.

Қайтымсыздық – бұл анықталған эксплуатация деңгейіндегі берілген уақыт мерзімінде жұмыс қабілеттілігінің сақталу қабілеті.

Шыдам мерзімі (ұзақтылығы) – бұл оның берілген шарттағы ұзақ, эксплуатациялау қабілеті, тіпті толық бұзылу қалпында да.

Элементтің (сұлбаның) жөнделетіндігі- қайтарымнан кейінгі қайта құрылу.

Жөнделу – әрекеттің қайта құрылуы үшін құралдардың, уақыттың, еңбектің шығындарымен өлшенеді.

Автоматика, телемеханика және байланыс жүйесінің өміршендігі – бұл өзінің функциясының орындалу мүмкіндігі дәрежесін анықтайтын қосындысының қасиеті.

Сенімділік, өміршендік және шыдам мерзімі ұғымдары сапалық ұғымдарға жатады.

Келтірілген қасиеттерден сандық ұғымдарға ықтималдық өлшемдер жатады, есептеулер үшін жеткілікті шарттар мен қажеттілер ұғымдары келтіріледі.

Аппарат пен құрылғылардың механикалық түзетушіліктері, ақпараттық бөгеуілдер, қозғалтушылардың қателіктері, СОБ және байланысшылар механиктерінің қателіктері қаражаттың шығынға, қауіпті жағдайдың тууына, поездар қозғалысы графиктерінің бұзылуына әкеліп соқтырады.

Орташа материалдық шығынды есептеуге болады. Сенімділіктен және өміршендіксізден орташа уақыттың шығындар БДП станциясының толық объективтік сипаттамасын береді. Осыны міндетті түрде ескеру қажет.

СОБ құрылғыларының істен шығуларының жалпы саны жол шаруашылығының (П) сигнализация және байланыс (Ш), электрлендіру және энергетикалық шаруашылық (Э), қозғалыс (Д), локомотивтік шаруашылық және тағы басқалардың қызметтеріне тәуелді болатын істен шығулардың себебі бойынша жинақталады. Осы қызметтер бойынша істен шығулардың шамамен жіктелуі 1 суретте пайыздық диаграммада көрсетілген.

 

Сурет 1 – Қызмет бойынша істен шығулардың таратылуы

 

Диаграммадан СОБ құрылғыларының жалпы істен шығуларының санының 43 % жол шаруашылығының қызметіне, соның ішінде рельс тізбектеріне түсетіндігі көрініп тұр. Бұл келесі себептермен түсіндіріледі: рельс тізбектері арнайы сыртқы оқшаулағышсыз электрлік тізбектен тұрып, жалпы қол жететін жерлерде болады, рельс тізбектері өзінде өтетін пойыздардың тұрақты динамикалық жүктемелерін, температура тербелісінің әсерін және ауа ылғалдылығын сынайды, рельс тізбегінде қолданылатын барлық жалғаушы және оқшаулағыш элементтер жеткілікті сенімділікке ие емес; рельс тізбектерін профилактикалық күйін көрсету және істен шығарудан кейін оперативті қалыптастыру бірнеше қызмет жұмысшыларымен жүзеге асырылады. Бұл кезде профилактикалық өлшеулерді жүргізетін және істен шығу орнын анықтайтын байланыс қызметінің жұмысшылары әрқашан өздері оны қалпына келтіруге мүмкіндік болмайды, ал істен шығу себебін орнатуға міндетті жол қызметінің жұмысшылары әрқашан оның орнын анықтауға немесе профилактикалық қажеттілігін анықтауға мүмкіндігі бола бермейді.

Істен шығу мәліметтерін талдау қызмет көрсетуші персоналдың қатесіне орай жүзеге асатындығын көрсетеді. Мұндай істен шығулардың сипаттамасы және жыл ішінде бірнеше жолдың автоматика және телемеханика құрылғыларының жұмысын талдау негізінде алынған мәндері 2.2 кестеде келтірілген.

 

2.2 кесте – Істен  шығулардың сипаттамасы

Қызмет көрсетуші персоналдың қателеріні негізгі принциптері	Істен шығулардың орташа саны	Істен шығу, %
Аппаратуралардың сапасыз тексерілуі	452	28.1
Қызмет көрсетуші персоналдың қанағаттанарсыз сапасы	761	49.7
Типсіз сақтандырғыштарды орнату	45	2.9
Құрылғылардың тәуелділіктен ажыратылу ережесін сақтамау	69	4.4
Жөндеу жұмыстардан басқа қызметтермен сәйкессіздігі	232	14.9

 

Бақылау объектісінің істен шығу мәліметтерін талдай отырып, сенімділік сипаттамасын есептеуге болады, яғни t уақыт моментіндегі істен шығу интенсивттілігі. Бұл сипаттамалы статистикалық анықтау, 1/сағ келесі өрнекке сәйкес келтірілген:

 

             (2.1)

 

мұнда [t; t+∆t] -  ∆n (t, ∆t) уақыт интервалында істен шығатын элементтердің саны;

N(t) – t уақыт моментіндегі  СЦБ жүйелерінің ақаулы элементтерінің  саны.

Электрлендіру және электрлік шаруашылық қызметтеріне тәуелді болатын істен шығулар 8% құрайды және келесідей түсіндіріледі. Электрмен қамту желісі белгілі дәрежедегі сенімділікке ие элементтерден тұрады, олардың тоқтаусыз жұмысының ықтималдылығы бірге тең емес, желі абсолютті «климаттық» орнықтылыққа ие емес: оларға жоғары температура, найзағай, аяз, күшті дауылдар және тағы басқалар әсер етеді.

Шамамен 14-18% істен шығуларды басқа себептер құрайды, яғни оларға алдын ала айтылмайтын істен шығулар жатады.

Істен шығулардың бір бөлігі қызмет көрсетуші персоналдың қатесі мен бұрыс әрекеттері болып табылады. Мұндай істен шығулардың белгілі саны қозғалыс қызметіне түседі. Олар негізінен пойыздар қозғалысын ұйымдастыратын  кезекшілік аппараттың қате әрекетіне байланысты.

СОБ құрылғыларының барлық істен шығуларын үш топқа бөлуге болады: аппаратуралардың істен шығулары; алаңдық қондырғылардың істен шығулары және қызмет көрсетуші персоналдың кінәсына орай пайда болатын істен шығулар. Соңғы жылдарда белгі беру және байланыс дистанциясына диспетчерлік қызмет енгізілген, оның арқасында аппаратуралардың істен шығулары туралы ақпарат оперативтіліг жақсарды. Бірақ мұндай тәжірибе кезінде жұмыс қабілеттілігін қалыптастыру кезінде құрылғылардың техникалық қызмет көрсетуі бойынша жұмысқа көп уақыт жұмсалады. Сондықтан техникалық қызмет көрсетуді дұрыс ұйымдастыру үшін жол блок-учаскелерінің күйі бекеттік аппаратуралардың, элементтердің жұмыс қабілеттілігі, бақылау объектілерінің күйлері туралы толық ақпарат алу үшін жаңа әдістер мен техникалық құрылғылар қажет. Бұл үшін ақпараттарды жинау, тарату, өңдеу және кескіндеуге қажетті аппаратура жасау қажет.

Пойыздар қозғалысын реттеу процессінің қалыпты жүруі үшін пайдаланылатын автоматика және телемеханика құрылғыларының жұмысындағы істен шығулармен ақауларды минимумға дейін азайту қажет екендігін ескерсек, онда басқа қажетті талаптар айқын бола түседі – істен шығуларды болжауды қамтамасыз ету. Бұл үшін аппаратура элементтерінің, түйіндерінің және блоктарының шектік жұмыс режимі туралы алғашқы ақпарат қажет. Аталған құрылғылардың жұмысын болжау рұқсат етілген мән шегінде тұрған элементтердің бақыланатын параметрлерін реттеу бойынша дер кезінде шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

Мұндай күрделі мәселелер кешенін шешу диагностика теориясын, әдістерін және тәсілдерін пайдалану базасында мүмкіндік алады. Бақылау объектілерінің күйін бақылау туралы объективті факторларға базалана отырып, техникалық диагностика теориясы мен тәжірибесі ақаулық туралы дер кезінде хабарлауды жүзеге асырып, бақылау объектісінің жеке бөлігімен барлығының жұмысын жобалағанға дейін оларды орнатуға оперативті мүмкіндік береді.

Техникалық диагностикалау жүйесін өңдеу пайдаланылатын автоматика және телемеханика құрылғыларының сенімділігін, істен шығуларды,  талдауды, ақаулықты іздеу және орнату процесін модельдеуді, бақыланатын параметрлердің, жеткілікті санын таңдауды, бақылау ақпаратын тарату өңдеу әдістері мен тәсілдерін өңдеуді, жоғары сенімділікті диагностикалық датчиктерді құру және зерттеуді, сонымен қатар барлық диагностикалық кешеннің жоғары экономикалық тиімділігін қамтамасыз ететін диагностикалау жүйесінің оптималды құрылымын анықтауды бағалаумен байланысқан теориялық және тәжірибелік сұрақтар қатарын шешуді талап етеді.

Техникалық диагностикалау құрылғысы бақылау объектісінің автоматты бақылануын және жұмыс қабілеттілігі дер кезінде бағалауды қамтамасыз ететін белгілі пайдалану мүмкіндігіне ие. Автоматика және телемеханика құрылғыларын техникалық диагностикалау ерекшелігі бақылау объектілері үлкен қашықтықты темір жол бойында орналасқандығымен тұрады, бұдан басқа олар үздіксіз пайдалану режимінде болып, жұмыста кіші үзілістерге жол бермейді. Бұл құрылғыларды техникалық диагностикалау кезінде құрылымы бойынша әр түрлі және әр түрлі функцияларды орындайтын өзіндік жүйешенің толық кешеніне күрделі климаттық жағдайларда пайдаланылады, олар әр түрлі элементтік база негізінде құрылған. Автоматика және телемеханика құрылғыларының жұмыс қабілеттілік функциясын бақылауды орындаудан басқа, техникалық диагностикалық жүйесіне пойыздар  қозғалысының диспетчерлік реттеу жүйесіне пойыздық жағдайды бақылау сияқты қажетті талаптар қойылады.

 

 

Бақылау сұрақтары.

1.  Жүйе мен элементтер сенімділігі дегеніміз не және олар нені анықтайды?

2. Сенімділік ұғымына не жатады оларға сипаттама бер.

3. СОБ құрылғыларының істен шығуларының жалпы саны қалаай анықталады?

4. Істен шығу мәліметтерін талдау ненің немесе кімнің қатесіне орай жүзеге асырылады?

5. Техникалық диагностикалау жүйесін өңдеу пайдаланылатын автоматика және телемеханика құрылғыларының қандай сұрақтарын шешуді талап етеді?

 

Әдебиеттер.

 

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Транспорт – 1988г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс 4

Темір жол АТ жүйелерінің және элементтерінің сенімділігі

 

Элементтер мен жүйелер телемеханизациясы және қасиеттерінің сенімділік ықтималдығы берілген шарттағы эксплуатацияда жүйе тоқтаусыз жұмыс істейдіжәне элементтер мен темір жол АТ жүйелері берілген жөнделуден келетін шыдам мерзімін сақтайды және сәйкес материалдарды пайдалана отырып қате және бөгеуілдер жұмыстық ісіне кедергі болмас үшін жұмыс параметрлерімен қамтамасыз ету қажет, АТ жүйесінде сонымен қатар Алгоритм функционалдауымен немесе жүйелердің логикалық структурасы құрылғандығы мен толықтырылған. Осымен сенімділік, қайтымсыздық және шыдам мерзімі қамтамасыз етілген.

Автоматика және телемеханика жүйесінің сенімділігі потенциалдық (өнеркәсіптік) және эксплуатациялық болып бөлінеді. Потенциалдықтан да, эксплуатациясындықтан да мынандай тұжырымдама алуға болады: темір жол автоматика, телемеханика және байланыс жүйе сенімділігі және элементтер сенімділігі.

Потенциялдықты эксплуатация орнына элементтер мен жүйелі сақтап және жеткізу кезінде қосуға болады.

Барлық периодтарда автоматика, телемеханика және байланыс жүйесінің эксплуатацияның сенімділігі объективтік және субъективтік факторлар әсер еткендіктен орнында қала алмайды. Күрделі жүйеде сенімділіктің заңды түрде өзгеруі қайтару ықтималдығының тарату қисығы.

Қисық анализінен кейін, АОБ қайтару интенсивтілігі стандартсыз өзгереді және қатысты үлкен ұзындық алуға болады.

Қазіргі заманғы темір жол автоматика және телемеханика жүйелері иерархиялық құрылыммен сипатталатын күрделі диагностикаланатын жүйеге жатады, яғни жүйелердің істен шығулары барлық жүйенің істен шығуына емес, тек олардың қолдану тиімділігін төмендетеді.

Бұл жүйелер толық автоматтандырылған болып табылмайды, яғни басқару және бақылау  функцияларының бір бөлігін адам орындайды.

Көліктік конвейрдің күрделі және көпжақты кешенінде аталған жүйелер ерекше орвн алады, яғни олар тек қана басқару және реттеу функцияларын орындап қана қоймай, сонымен қатар пойыздар қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Өкінішке орай автоматика және телемеханика санының өсуі әрқашан жүйенің жұмыс істеу сапасы мен тиімділігін арттыруға септігін тигізбейді. Елдің темір жол желісінде, сонымен қатар, аталған құрылғылардың істен шығуы бар, ал бұл өз кезегінде жүк және жолаушылар тасымалының барлық тезнологиялық процесінің сапасын төмендетеді.

Істен шығулардың санын төмендетудің  көп санды әрекеті қажетті тиімді нәтиже бермейді. Темір жол автоматика және телемеханика құрылғыларында ең істен шығуы көп элемент рельс тізбегі болып табылады, яғни оның үлесіне барлық істен шығулардың 40% сәйкес келеді.