Сбор и представление исходных данных
В качестве исходных данных для расчёта показателей надёжности системы ЖАТ следует использовать отчёты, предоставляемые различными современными информационными системами, а при их отсутствии – из карточек учёта отказов, журналов повседневной эксплуатации, актов технических ревизий, рекламаций и анкет опроса электромехаников. Например, при использовании информации из комплексной системы управления хозяйством сигнализации, централизации и блокировки второго поколения – АСУ-Ш-2 исходные данные можно получить на основе отчетов, формируемых из единой базы данных «Оснащённость устройствами СЦБ» всей сети железных дорог.
Для этого выполняют следующие действия.
1. Осуществляют выборку данных о системе ЖАТ и её функционировании на конкретном участке железных дорог за расчётный период времени. При первоначальной оценке расчетный период составляет календарный год (для малых участков период может в последующем удлиняться). Отсчет событий начинают от момента времени 00:00 01 января рассматриваемого года.
Результаты сводят в таблицу 4.2.
Таблица 3.2
Данные о функционировании системы ЖАТ (пример)
№ п/п | Событие | Условный номер события | Дата, (число:месяц:год) | Время, (часы:минуты) |
1. | Отказ | №1 | 14.05.2012 | 12:55 |
2. | Восстановление | №1 | 14.05.2012 | 13:40 |
3. | Отказ | №2 | 17.05.2012 | 03:22 |
… |
Примечание: Каждому конкретному отказу присваивается условный номер путем сквозной нумерации, восстановление системы ЖАТ после отказа с заданным условным номером обозначается тем же условным номером.
2. Осуществляют перевод единиц измерения таким образом, чтобы выразить моменты отказов и восстановлений в часах с начала отсчета в 00:00 01 января рассматриваемого календарного года. При этом отдельно переводят число, месяц, год и минуты. Прошедшая доля текущего часа при известном количестве прошедших минут определяется как:
. (3.11)
Результат округляют до сотых.
Прошедшее количество часов от начала календарного месяца при известном числе в месяце определяют как:
. (3.12)
Прошедшее количество часов от начала календарного года до начала календарного месяца:
(3.13)
где – номер анализируемого календарного месяца;
– количество дней в i-ом месяце.
Если расчетный период составляет более одного года, то следует осуществить перевод в количество часов календарных лет:
(3.14)
где – календарный год, когда наступило рассматриваемое событие;
– календарный год, соответствующий началу анализируемого периода;
– количество дней в j-ом году.
Окончательно, время события, выраженное в часах, прошедших с начала расчетного периода определяется по формуле:
, (3.15)
где – час наступления события.
Например, если началом расчетного периода является 00:00 01 января 2011 года, а событие наступило 03 марта 2012 года в 12:45, то ему соответствует промежуток времени равный:
- 31 день в январе и 29 дней в феврале
- 365 дней было в 2011 году.
Итого, время наступления события от начала расчетного периода есть:
часа
3. Результаты расчета времени событий сводят в таблицу аналогичную таблице 4.3.
Таблица 3.3
Данные о функционировании системы ЖАТ, выраженные в часах (пример)
№ п/п | Событие | Время, ч |
1. | Отказ | 10260,75 |
2. | Восстановление | 10261,00 |
3. | Отказ | 10275,50 |
… | …. | … |
При составлении таблицы необходимо обеспечить строгое чередование между отказами и восстановлениями. Здесь следует отметить, что в отраслевых стандартах оговаривается отсутствие накопления отказов. Что выражается в требовании, чтобы до наступления нового отказа, старый был ликвидирован, однако, на практике, бывают случаи, когда в процессе устранения одного отказа регистрируется новый. В этом случае в таблице 3.2 может быть несколько строчек подряд заполненных формулировкой «отказ» или формулировкой «восстановление». Тогда в таблице 3.3 необходимо такие отказы, происходящие сериями, объединить в один (кратный). Для полученного таким образом отказа следует в качестве времени его возникновения указать время возникновения первого отказа в серии, а в качестве времени восстановления – время устранения последнего отказа в серии.
4. На основе таблицы 3.3 вычисляют наработки на i-ый отказ, а также времени до i-го восстановления (здесь i – условный номер события).
Как следует из рисунка 3.1 наработка на i-ый отказ есть интервал времени между восстановлением после i-1 отказа и возникновением i-го отказа. Следовательно, значение наработки можно вычислить по формуле:
, (3.16)
где – момент времени i-го отказа из таблицы 3.3;
– момент времени i-1-го восстановления из таблицы 3.3.
Для первого отказа в качестве момента предыдущего восстановления следует брать время начала расчетного периода t=0.
Время до i-го восстановления есть интервал времени между i-ым отказом и i-ым восстановлением (см. рис. 3.1):
. (3.17)
Результаты расчета сводят в таблицу аналогичную таблице 3.4.
Таблица 3.4
Данные о функционировании системы ЖАТ: наработки на отказы и времена до восстановления (пример)
№ п/п | Характеристика | Обозначение | Время, ч |
1. | Наработка на 1-ый отказ | 12,75 | |
2. | Время до 1-го восстановления | 2,25 | |
… | …. | … |
5. Осуществляется проверка достаточности объема выборки для вычисления статистических оценок средней наработки на отказ и среднего времени до восстановления . Для этого следует задаться значением доверительного интервала определения соответствующей характеристики. Минимальный объем выборки отказов (восстановлений) определяется по формуле:
, (3.18)
где - среднее квадратическое отклонение соответствующего параметра;
- параметр распределения Стъюдента (см. Приложение 2).
В свою очередь, среднее квадратическое отклонение следует вычислить на основе первых 20 значений соответствующей характеристики из таблицы 3.4 по формуле:
. (3.19)
Статистическая выборка должна составлять не менее большего из полученных значений необходимых объёмов для среднего времени до восстановления и средней наработки на отказ.
При недостаточности фактического объёма выборки календарный срок увеличивают, а таблицу 3.4 дополняют.
Таблица 3.4 представляет собой исходные данные для вычисления статистических оценок указанных ранее параметров надежности и готовности систем ЖАТ. При этом времена наработок на отдельные отказы и времена до отдельных восстановлений рассматриваются отдельно.