Автоматические системы управления и связь

t₀ к общему времени дежурства в смене Т_д [3]:                                    

 

К_з = t₀ / Т₀,                                               (6.12)

 

Коэффициент занятости диспетчера по физиологическим  нормам не должен превышать величины 0,75 [3].                                                                                                                                                                 

 

6.2.2.

Модель эффективности автоматизированных систем связи и оперативного управления

 

В качестве обобщённого показателя эффективности  АСОУПО принимается отношение [3]

 

                                      

 

А = В / С ,                                              (6.13)

 

где

В

 – обобщённый положительный  результат применения АСОУПО  за определённый промежуток времени;  С – обобщённые затраты на  приобретение, установку и эксплуатацию  АСОУПО.

Обобщённый  положительный результат применения АСОУПО [3]

 

                                     

 В  =

В_э

+

В_с

,                                             (6.13)

 

где

В_э

 – экономический результат; 

В_с

 – социальный результат.

Для обеспечения  единой размерности обобщённого  результата применения АСОУПО необходимо социальный эффект представить в  эквивалентных и экономических  единицах [3]:

 

                                   

 

В_с

= D[η(

Р_л

, γ)],                                         (6.14)

 

где

D – целое положительное число, задаваемое для данного региона и зависящее от числа объектов стратегической важности; η(

Р_л

, γ) –

функция показателя социального эффекта, зависящего от плотности на единицу  площади 

Р_л

 и степени опасности для  жизни людей γ при пожарах  в данном населённом пункте.

Система АСОУПО является системой многократного  действия, и положительный результат  её применения создаётся при тушении  пожаров за счёт сокращения времени  обслуживания вызовов, выработки и  передачи на исполнение управленческих решений, обеспечивающих эффективное  тушение пожаров.

Чем больше заявок обслуживает АСОУПО и больше количество успешно ликвидированных  пожаров с помощью АСОУПО, тем  выше её эффективность. Эффективность  АСОУПО [3]

 

                          

 В_эфф = ,                                             (6.15) 

 

где В

_i

 – положительный результат, полученный при тушении

i

-го пожара с помощью АСОУПО, аппаратурная надёжность и надёжность  диспетчера которой идеальны; k – число пожаров, потушенных с помощью АСОУПО. 

При наличии  статистических данных положительный  результат может быть определён  как разность между предотвращёнными убытками при тушении 

i

-го пожара с помощью АСОУПО  В₀

_ic

(за счёт более правильного  управленческого решения, при  котором сокращается время начала  тушения пожара) и убытками при  тушении 

i

-го пожара без АСОУПО В₀

_i

_б:

 

                                

 

В

_ic

= В₀

_ic

 – В₀

_i

_б.                                           (6.16)

 

Реальная

 АСОУПО не обладает идеальной  оперативной надёжностью, поэтому  [3]  

 

                               

 В  = В

_ид · Р_а ·

Р_д

,                                          (6.17)

 

где Р

_а – аппаратурная надёжность АСОУПО;

Р_д

 – надёжность диспетчера  как составного звена АСОУПО; В_ид – идеальная оперативная надежность.

Надёжность  диспетчера состоит из независимых  между собой вероятности безошибочного  выполнения своих действий

Р_б

_.о

_ш

 и вероятности своевременного  выполнения поставленных перед  ним задач 

Р_св

[3]:

 

                             

 

Р_д

=

Р_б

_.о

_ш

 · 

Р_св

,                                           (6.18)

 

следовательно,

 

  

                            В = В

_ид · Р_а ·

Р_б

_.о

_ш

 · 

Р_св                                    

(6.19)

 

и

 

                              

 А  = (В

_ид · Р_а ·

Р_б

_.о

_ш

 · 

Р_св

) / C

Р_б.ош

 · 

Р_св

.                       (6.20)

 

Обобщённые  затраты [3]

 

                       

      С =

С_пт

+

С_ус

+

С_э

,                                         (6.21)

 

где

С_пт

 – затраты на приобретение  АСОУПО;

С_ус

 – затраты на установку; 

С_э

 – затраты на эксплуатацию. Величина 

С_э

 случайная, зависящая от 

надёжностных

 показателей АСОУПО, как правило,  изменяющихся во времени. Для  поддержания заданной надёжности  АСОУПО с увеличением срока  эксплуатации системы 

 

                           

 

С_э

= С

₀

+ С_1n,                                             (6.22)

где С

₀

 – стоимость эксплуатации, не  зависящая от надёжности; С₁ – стоимость устранения одного отказа; n – число отказов за исследуемый промежуток времени.

Тогда [3]

 

 

       

 

А = (В_ид · Р_а ·

Р_б

_.о

_ш

  ·

Р_св

) / (

С_пт

+

С_ус

+ С₀ + С_1n).                   (6.23)

 

Оценка  эффективности осуществляется за период функционирования АСОУПО в течение  года.

 

 

7. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ

 И ТЕХНИЧЕСКОГО  ОБСЛУЖИВАНИЯ КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ    

 СВЯЗИ И УПРАВЛЕНИЯ  

 

 

7.1. Состав задач по эксплуатации  комплекса технических сре

дств  св

язи и управления

 

7.1.1.

Качественные и количественные критерии

оценки надёжности комплекса технических средств связи

 и управления         

 

Эксплуатация  – это комплекс технических мероприятий, направленных на технически правильное использование объектов, качественное и своевременное обслуживание и  ремонт для поддержания их в работоспособном  состоянии, правильное хранение.

В настоящее  время рассматриваются следующие  виды технического обслуживания [3]: периодическое, сезонное, в особых условиях, регламентированное, с периодическим контролем, с  непрерывным контролем, при использовании, ожидании, хранении и транспортировке.

В системе  технического обслуживания выделяют профилактику и восстановление (ремонт).

Профилактика представляет собой  группу операций для поддержания  технического устройства в работоспособном  состоянии при заданном уровне надёжности. Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправности или  работоспособности технических  устройств (или их составных частей).

Технические устройства делятся 

на

 восстанавливаемые и невосстанавливаемые.  Критериями надёжности невосстанавливаемых  изделий являются: вероятность безотказной  работы 

Р

(t); интенсивность отказов λ(t); частота отказов f(t); средняя наработка на отказ

Т_ср

.

Вероятность того, что в пределах заданных наработок  отказ не возникнет, называется вероятностью безотказной работы. Статистически  эта зависимость выражается формулой [17]

 

                                 

 

Р

(t) = [N₀ – n(t)] / N₀,                                        (7.1)

 

где

N₀ – общее число образцов, находящихся на испытании; n(t) – число отказавших образцов в течение времени t.

Частота отказов наиболее полно характеризует  надёжность техники в данный момент времени. По ней можно определить любой показатель надёжности невосстанавливаемой  системы. Статистически 

f(t) определяется отношением числа отказавших образцов техники в единицу времени к числу испытываемых образцов при условии, что отказавшие образцы не восполняются

исправными

:                                   

                                    

 

f(t) = [n(

t,t

+ Δt)] / N₀Δt,                                      (7.2)

 

где

n(t,t +

Δt

) – число отказавших образцов  за промежуток времени (t,t +

Δt

);  N₀ – число образцов, первоначально поставленных на испытания.

Интенсивностью  отказов называется отношение плотности  распределения к частоте отказов

 

                                    

 λ(

t) =  f(t) /

Р

(t).                                             (7.3)  

 

Статистически интенсивность отказов представляет собой отношение числа отказавших образцов в единицу времени к  среднему числу образцов, исправно работающих на интервале (

t,t +

Δt

):

 

                                  

 λ

(t) = [n(

t,t

+ Δt)] /

N

_ср Δt,                                    (7.4)

 

где

N

_ср – среднее число исправно работающих образцов на интервале (t,t +

Δt

).

Из выражения (7.3) можно получить

 

                                  

 Р(t) = е – .                                             (7.5) 

 

Интенсивность отказов является основным показателем  надёжности элементов сложных систем.

Средняя наработка на отказ представляет собой отношение наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение  наработки. Эта наработка может  быть определена по статистическим данным в период эксплуатации по формуле [17]

 

                             

 

Т_ср

= (1 / N₀) · ,                                         (7.6)

 

где

N₀ – число испытываемых образцов техники;

t_i

 – время безотказной работы 

i

-го образца. 

Связь между  интенсивностью отказов и  наработкой на отказ выражается зависимостью [3]                       

                                   

 

Т_ср

 = 1 / λ.                                                 (7.7)

 

Средства  связи и управления относятся  к восстанавливаемой аппаратуре, которая должна быть работоспособной  в любой произвольно выбранный  момент времени. Для количественной оценки восстанавливаемости используется такой критерий, как среднее время  восстановления, которое представляет собой математическое ожидание времени  восстановления работоспособности  изделия [3]

 

                                   

 

Т_в

= ,                                                 (7.8)

 

где

 – общее  время, затраченное на обнаружение  и устранение отказов; n – число отказов.

Время восстановления зависит от уровня технической подготовки обслуживающего персонала и наличия  у него опыта в обнаружении  и устранении неисправностей.

Важным  количественным комплексным показателем  надёжности является коэффициент готовности устройства, системы в целом. Коэффициент  готовности

К_г

 – это вероятность того, что  устройство или система окажется  работоспособным в произвольный  промежуток времени, кроме времени  плановых ремонтов:

 

                                   

 К

_г = Т

₀

/ (Т₀ +

Т_в

),                                            (7.9)

 

где Т

₀

 – время наработки на отказ; 

Т_в

 – время восстановления системы.

Для системы  пожарной сигнализации используется коэффициент  оперативной готовности

К_о

_.г

 – вероятность того, что система,  находясь в режиме ожидания, окажется  работоспособной в произвольный  момент времени и, начиная с  него, будет работать безотказно  в течение заданного интервала  времени. Режим дежурства (ожидания) – это такой режим, когда  система включена, но незанята  переработкой поступающей информации. Если вероятность безотказной  работы системы