Динамика изменения уровня надежности систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

К факторам, влияющим на экономическую эффективность внедрения системы поддержки принятия решений на основе ЭД, можно отнести: повышение производительности труда всех пользователей СЭД, занимающихся проектированием, содержанием и обработкой (съемом информации) технической документации за счет преимуществ электронной технологии; сокращение эксплуатационных расходов на содержание и пересылку технической документации; повышение эффективности функционирования систем (АТК УДП); повышение эффективности и уровня интеграции ин-формационно-управляющих систем хозяйства сигнализации, связи и вычислительной техники с другими системами управления ОАО РЖД.

Библиографический список

1. Эффективный документооборот: от традиционного к электронному / М. П. Бобылева. - М. : Московский энергетический институт, 2004. - 172 с.

2. Электронные системы управления документооборотом : учеб. пособие / Г. Н. Смирнова. - М. : Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права, 2003. - 168 с.

3. Сравнительные характеристики систем электронного документооборота для промышленных предприятий города Омска / Н. С. Иванова // Математические структуры и моделирование. - 2008. - № 18. - С. 116-125.

4. Рынок ПО : Обзор систем электронного документооборота / А. Пах-чанян, Д. Романов // С-News-2002.

5. http://cnews.ru/newcom/index.shtml72002/05/17/140012.

6. Принципы организации электронного документооборота технической документации / М. Н. Василенко, Б. П. Денисов, П. Е. Булавский, Д. В. Седых // Транспорт Российской Федерации. - 2006. - №7. - С. 31-35.

УДК 656.25

Т. А. Белишкина, канд. техн. наук

О. А. Абрамов

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

В последние три года наметилась положительная тенденция снижения числа отказов устройств ЖАТ. В соответствии с данными Департамента автоматики и телемеханики ОАО РЖД [1], [2], [3] общее количество нарушений нормальной работы устройств СЦБ в 2007-2009 годах по сети

59

железных дорог снизилось с 39 852 случаев (в конце 2006 г.) до 33 628 случаев (в конце 2009 г.).

Если рассматривать динамику отказов устройств СЦБ по элементам за период с 2005 по 2009 год, можно сделать вывод о том, что каждый год распределение отказов среди технических средств остается практически неизменным. Наибольшее количество отказов приходится на монтаж ста-тивов и релейных шкафов, отказы аппаратуры СЦБ и отказы элементов рельсовых цепей.

По-прежнему основное количество отказов устройств СЦБ приходится на системы ЭЦ (55,5%) и на устройства АБ (40,4%). Распределение отказов по системам СЦБ приведено на рисунке 1.

На основании полученной статистической информации [1], [2], [3] и данных по оснащенности были произведены расчеты показателей надежности устройств и систем ЖАТ. С учетом ранее полученных результатов [4] удалось проследить динамику изменения уровня надежности технических средств за последние 18 лет.

Результаты расчетов приведены в таблице 1 и отображены на диаграмме (рис. 2), по которой можно судить:

• о реальных уровнях надежности различных технических средств

ЖАТ;

• о характере изменения уровней надежности за временные промежутки (улучшение/ухудшение);

• о взаимном “расположении” уровней относительно друг друга.

ПС - 0,2%

ЭЦ -55,5%

Рис. 1. Распределение количества отказов систем СЦБ

60

Значение экплуатационной интенсивности отказов Аэ, 1/ч

ЭЦ

.и—АБ

ПАБ

—ч—АПС

ДЦ

«"’•УКСПС

—•—Релейные шкафы —Аккумуляторы

—«—Стрелочные электроприводы, гарнитура —О— Светофоры

Кабели СЦБ

О

И

Рис. 2. График изменения интенсивностей отказов технических средств ЖАТ за период 1992-2009 гг.

Средние значения эксплуатационной интенсивности отказов устройств и систем ЖАТ за период 1992-2009 гг.

Таблица 1

Вид технического средства ЖАТ Среднее значение интенсивности отказов Хэ

ЭЦ, 1/ч на стрелку 6,99 10-6

ЭЦ, 1/ч на станцию 1,73 10-4

АБ, 1/ч на км 8,3110-6

ПАБ, 1/ч на км 1,45 10-6

АЛС, 1/ч на км 7,5110-5

АПС, 1/ч 4,40 10-7

ДЦ, 1/ч на км 5,44 10-7

УКСПС, 1/ч 4,1810-6

САУТ, 1/ч 6,99 10-5

Релейные шкафы, 1/ч 3,3910-6

Аккумуляторы, 1/ч 4,8810-8

Кабели СЦБ, 1/ч 7,83 10-7

Стрелочные электроприводы, гарнитура, 1/ч 1,05 10-6

Светофоры, 1/ч 3,5810-7

С началом активного внедрения на сети железных дорог России релейно-процессорных и микропроцессорных централизаций (в дальнейшем РПЦ и МПЦ соответственно) в последние годы появилась возможность получать статистические данные об отказах этих типов станционных систем, что в свою очередь позволило проанализировать их уровень надежности.

Согласно [3], всего по сети железных дорог в 2009 году на станциях, оборудованных МПЦ, произошло 244 отказа против 248 в 2008 году (включая традиционные устройства СЦБ - стрелка, светофор, рельсовая цепь и т. д.), т. е. уменьшение на 1,6 %. На станциях, оборудованных системами РПЦ, - 133 отказа, против 154 в 2008 году (включая традиционные устройства СЦБ), т. е. уменьшение на 16,5 %.

Полученные данные позволили произвести обработку полученной статистической информации и выполнить расчет эксплуатационной интенсивности отказов систем МПЦ и РПЦ. Результаты расчетов приведены в таблице 2 и отображены на диаграмме (рис. 3), из которой видно, что среди систем РПЦ меньше всего отказов приходится на РПЦ на базе ТУМС, а среди систем МПЦ - на систему ЭЦ-ЕМ. Кроме этого, из диаграммы видно соответствие эксплуатационной интенсивности отказов между системами РПЦ и МПЦ.

62

Рис. 3. Распределение эксплуатационой интенсивности оказов ЭЦ, РПЦ и МПЦ

£9

Значение экпяуатационной интенсивности отказов Аэ, 1/ч

на стрелку

ео-э<н'г

Таблица 2

Значения эксплуатационной интенсивности отказов систем ЭЦ, РПЦ и МПЦ за период 2005-2009 гг.

Год ЭЦ РПЦ МПЦ

РПЦ на базе ТУМС ЭЦ- МПК Диалог- Ц Среднее по РПЦ Ebilock- 950 ЭЦ- ЕМ МПЦ- 2 реднее по МПЦ

1/ч на стрелку

2005 6,57 10-6 1,28-10-6 1,1310- 5 3,22-10-6 5,27 106 9,05 -10-6 5,5710- 6 6,72 106 7,1110- 6

2006 6,49 10-6 2,66 10-6 3,97  106 7,29 10-6 4,64 106 7,3910-6 3,2810- 6 1,3410- 5 8,03 106

2007 7,21 10-6 3,94-Ю-6 7,06 106 1,76 10-5 9,55 -106 7,97 10-6 6,45 106 2,01 -105 1,15-10- 5

2008 7,93 -10-6 3,3810-6 8,01  106 8,47 10-6 6,62 106 8,69 10-6 1,01-10" 5 3,0910- 6 7,2810- 6

2009 7,30 10-6 1,8610-6 7,83  106 6,00-10-6 5,23 -106 6,0110-6 5,7810- 6 1,5410- 6 4,4410- 6

Сред нее зна- чение Хэ 7,1010-6 2,62 10-6 7,63  106 8,5210-6 6,26 106 7,8210-6 6,23 106 8,98 106 7,6810- 6

Среднесетевое значение эксплуатационной интенсивности отказов X за несколько лет для систем РПЦ составило 6,26 10-6 1/ч на стрелку, а для систем МПЦ 7,6810-6 1/ч на стрелку, из чего следует, что на данный момент системы РПЦ являются более надежными, чем системы МПЦ.

На рисунке 3 приведен график изменения интенсивности отказов для релейных систем ЭЦ, среднесетевое значение которой составляет 7,10 10-6 1/ч на стрелку. Полученное значение говорит о том, что уровень надежности релейных ЭЦ выше уровня надежности МПЦ и несколько ниже уровня РПЦ.

Произведем сравнение полученных реальных значений эксплуатационной интенсивности отказов систем ЭЦ, РПЦ и МПЦ с существующими требованиями по надежности. В настоящее время в отрасли все требования к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики, в том числе по надежности, установлены в нормативном документе ОСТ 32.146 [4]. В соответствии с данным документом для систем и устройств ЖАТ преду-

64

смотрено три класса безотказности, каждый из которых определяется классификационным признаком - средней наработкой на отказ Тср. Так, классу безотказности Н1 соответствует наработка Тср < 10000 часов (X > 10-4 1/ч), классу Н2 - Тср = 10000.. .40000 часов (X = 2,510-5... 10-4 1/ч), классу Н3 -Тср > 40000 (X < 2,5 10-5 1/ч). Класс безотказности выбирается в зависимости от последствий отказов: Н1 - для изделий, не относящихся к классу особо ответственных, отказ которых не приводит к последствиям катастрофического характера; Н2 - для изделий, не относящихся к классу особо ответственных, отказ которых может привести к последствиям катастрофического характера; Н3 - для особо ответственных изделий.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что средняя наработка на отказ систем ЭЦ, РПЦ и МПЦ значительно выше 40 000 часов, что доказывает соответствие данных технических средств самому высокому классу безотказности.

По сравнению с другими системами самой стабильной во времени характеристикой надежности обладают релейные системы ЭЦ (рис. 3). Это объясняется тем, что в традиционных системах ЭЦ используются уже отлаженные технические решения, которые устойчиво работают в течение всего периода эксплуатации, в то время как в новых системах (РПЦ и МПЦ) технические решения могут находиться на стадии совершенствования и доработок.

Результаты расчетов можно использовать при определении нормативных значений для вновь разрабатываемых систем РПЦ и МПЦ. При этом целесообразно учитывать принцип GAMAB (Globalement Au Moins Aussi Bon), установленный в стандарте EN 50126 [5]: «Степень риска при использовании любой новой системы транспортного управления не должна превышать степени риска при использовании уже существующих систем аналогичного назначения».

Библиографический список

1. Анализ состояния безопасности движения поездов в хозяйстве сигнализации и связи и надежности работы устройств ЖАТ на сети железных дорог за 2007 год / Департамент автоматики и телемеханики ОАО РЖД. - М., 2007.

2. Анализ состояния безопасности движения поездов в хозяйстве сигнализации и связи и надежности работы устройств ЖАТ на сети железных дорог за 2008 год / Департамент автоматики и телемеханики ОАО РЖД. - М., 2008.

3. Анализ состояния безопасности движения поездов в хозяйстве сигнализации и связи и надежности работы устройств ЖАТ на сети железных дорог за 2009 год / Департамент автоматики и телемеханики ОАО РЖД. - М., 2009.

4. ОСТ 32.146-2000. Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия.

5. EN 50126 Railway Applications - The Specification and Demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS), CENELEC.

65