Расчёт надёжности резервированной восстанавливаемой системы
Курсовая работа, 18 Февраля 2012, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Наиболее целесообразно использовать нагруженный (горячий) резерв (Рис.3) ,так как коэффициент готовности превышает КГ при других способах резервирования и усилитель имеет наименьшую стоимость из рассмотренных трёх вариантов резервирования системы.
Оглавление
Исходные данные.
Расчет показателей надежности и стоимости.
Расчет показателей надежности и стоимости усилителя звуковой частоты (УЗЧ);
Расчет показателей надежности напольных устройств;
Расчет показателей надежности магистрального кабеля;
Расчет показателей надежности при резервировании элементов системы.
Расчет стоимости трех вариантов резервирования.
Список используемой литературы.
Файлы: 1 файл
Курсовой по ОТН.doc
— 197.00 Кб (Скачать)- Исходные данные.
- Структурная схема системы телеконтроля объектов, рассредоточенных по станции (рис. 1).
Рис. 1
где:
1 – передающее устройство;
2; 4 – линии связи;
3 –
необслуживаемый усилительный
5 – приемное устройство;
6 –
табло.
- Объекты:
- Номер группы: Г=3
- k – рельсовые цепи;
- l – централизованные стрелки;
-
m – светофоры.
Порядковый номер: n=9
Количество объектов:
а) количество рельсовых цепей
k = n+10×Г = 9+10×3 = 39
б) количество централизованных стрелок
l = n+11×Г = 9+11×3 = 42
в) количество светофоров
m = n+5×Г = 9+5×3 = 24
г) суммарное количество объектов контроля
N= k+l+m = 39+42+24 = 105
д) суммарная длина станционного кабеля
Lk = 0.5+0.1×N = 0.5+0.1×105 = 11 км
е) суммарная длина магистрального кабеля
Lm
= 2×n+10×Г
= 2×9+10×3
= 48 км
- Расчет показателей надежности и стоимости.
2.1
Расчет показателей надежности
и стоимости усилителя
а) определяем номенклатуру элементов УЗЧ
Таблица 1
Перечень
элементов, входящих в состав усилителя
| Позиционное обозначение | Тип элементов | Кол-во | Примечание | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Резисторы | ||||
| R1 | МЛТ–0.125, 180 Ом | 1 | ||
| R2 | МЛТ–0.125, 2.7 кОм | 1 | ||
| R3 | МЛТ–0.125, 10 кОм | 1 | ||
| R4 | МЛТ–0.125, 3.8 кОм | 1 | ||
| R5 | МЛТ–0.125, 1 кОм | 1 | ||
| Конденсаторы | ||||
| С1 | К50–6, 0.1 мкФ | 1 | ||
| С2 | К50–38, 180 мкФ | 1 | ||
| С3 | К50-35, 5 мкФ | 1 | ||
| C4, C7 | К50–6, 1 мкФ | 2 | ||
| C5, C6, C8, C9 | К50-16, 50 мкФ | 4 | ||
| Транзисторы | ||||
| VT1 | КТ342БМ | 1 | ||
| VT2 | КТ315Б | 1 | ||
| Микросхемы | ||||
| DA1 | К174УН4Б | 1 | ||
б)
составляем таблицу, необходимую для
расчета безотказности
Таблица расчёта интенсивности отказов усилителя
и стоимости
элементов усилителя
Таблица2
Тип элементов |
Ед. изм. | Кол-во | Среднее значение
интенсив-ности отказов
l×10-6 ,ч-1 |
Суммарное значение
интенсив-ности отказов
ln×10-6 ,ч-1 |
Цена одного
элемента
С, руб |
Суммарная
стоимость элементов Сn, руб |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Постоянные
непроволочные резисторы:
МЛТ–0.125 |
шт. | 5 | 0,025 | 0,125 | 2 | 10 |
| Конденсаторы
алюминиевые оксидно- К50–6, 0.1 К50–38, 180 К50-35, 5 К50–6, 1 К50-16, 50 |
шт. шт. шт. шт. шт. |
1 1 1 2 4 |
0,03 0,05 0,05 0,03 0,045 |
0,03 0,05 0,05 0,06 0,18 |
0,95 23,35 0,52 0,52 1,1 |
0,95
23,35 0,52 1,14 4,4 |
| Транзисторы
биполярные:
КТ342БМ КТ315Б |
шт. шт. |
1 1 |
0,29 0,29 |
0,29 0,29 |
1,28 0,53 |
1,28 0,53 |
| Микросхема
интегральная
Аналоговая: КР174УН4Б |
шт. |
1 |
0,20 |
0,20 |
163,43 |
163,43 |
| Соединение пайкой | шт. | 39 | 0,001 | 0,039 | 2,5 | |
| Итого: | 56 | 1,314 | 205,5 |
г) Рассчитываем:
-
вероятность безотказной
за месяц:
за год:
за 15 лет:
- среднее число отказов:
за месяц:
за год:
за 15 лет:
- стоимость усилителя:
где: - стоимость элементной базы усилителя, руб.
- коэффициент,
определяющий долю стоимости элементной
базы в стоимости усилителя.
2.2 Расчет показателей надежности напольных устройств.
Расчёт надёжности напольных устройств
Таблица 3
| Устройства | Ед. изм. | Кол-во
Ni |
Параметр потока
отказов
w×10-6,ч-1 |
Суммарный поток отказов wN×10-6,ч-1 | Время восстановления ТС,ч |
| РЦ | шт. | 39 | 35 | 1365 | 3.5 |
| Стрелочные электроприводы | шт. | 42 | 27 | 1134 | 3.4 |
| Светофоры | шт. | 24 | 11 | 264 | 1.5 |
| Кабельная сеть | км | 11 | 0,55 | 6,05 | 4 |
| Итого: | 116 | 2769,05 |
Рассчитываем:
- вероятность безотказной работы напольных устройств за календарный месяц:
- среднее число отказов напольных устройств за месяц:
- коэффициент готовности рельсовых цепей:
КГ – это вероятность того, что объект находящийся в процессе эксплуатации окажется работоспособным в произвольно выбранный момент времени, кроме планируемых периодов, в течении которых объект по назначению не применяется.
где ТО - время эксплуатации системы;
ТВС - время восстановления системы.
;
- коэффициент готовности стрелочных электроприводов:
;
- коэффициент готовности светофоров:
;
;
- коэффициент готовности кабельных сетей:
2.3 Расчет показателей надежности магистрального кабеля.
Рассчитываем:
- вероятность безотказной работы напольных устройств за календарный месяц и за год:
за месяц:
за год:
- среднее число отказов напольных устройств за месяц и за год:
за месяц:
за год:
- коэффициент готовности рельсовых цепей:
2.4 Расчет показателей надежности при резервировании элементов системы.
Резервирование – это метод повышения надежности путем введения избыточности, т.е. использование дополнительных средств и возможностей сверх минимально необходимых для выполнения объектом заданных функций.
а) при горячем резерве
Нагруженный («горячий») резерв – это когда резервные элементы находятся в том же режиме, что и основной (рис. 3).
где: ТО – средняя наработка изделия на отказ
ТВ – время восстановления
б) при холодном резерве
Ненагруженный («холодный») резерв – это когда резервные элементы не несут нагрузок до момента подключения их вместо основных (рис. 4).
АП
– автоматический переключатель.
Рис. 4
в) при троировании
Рис. 5
2.5
Расчет стоимости трех
-
стоимость усилителя при
-
стоимость усилителя при
где СП – стоимость автоматического переключателя;
СУ – стоимость усилителя
без резервирования.
-
стоимость усилителя при
Наиболее
целесообразно использовать нагруженный
(горячий) резерв (Рис.3) ,так как коэффициент
готовности превышает КГ при других способах
резервирования и усилитель имеет
наименьшую стоимость из рассмотренных
трёх вариантов резервирования системы.
Содержание
- Исходные данные.
- Расчет показателей надежности и стоимости.
- Расчет показателей надежности и стоимости усилителя звуковой частоты (УЗЧ);
Список
используемой литературы.
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: “Основы теории надежности”
На тему: “Расчёт надёжности резервированной
восстанавливаемой системы”
Иркутск
2004 г.
Список
используемой литературы
- Шаманов В.И. Надёжность систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Иркутск: Издательство ИрИИТ. 1999. 223 с.
- Бодиловский В.Г. Электронные приборы и усилители на ж.д. транспорте.
- Трещук Р.М. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства.
- Абрамов В.М. Электронные элементы ж.д. автоматики.