2) Определяется перечень или классы возможных

неисправностей и отказов, условия и признаки их проявления, а также процессы обнаружения по информации в контрольных точках;

3) при необходимости для малоизученных объектов выполняется физическое моделирование влияния неисправностей и отказов;

4) при формализованном решении задач диагностирования выбирается известная или разрабатывается новая математическая модель функционирования объекта;

5) по результатам анализа математической модели функционирования объекта выбираются метод, тесты и процедуры диагностирования;

6) составляется оптимальный алгоритм диагностирования;

7) по полноте обнаружения возможных неисправностей и отказов оценивается качество алгоритма диагностирования;

8) выбираются оптимальные средства диагностирования, удовлетворяющие требованиям полноты обнаружения и глубины поиска неисправностей и отказов;

9) оцениваются средства диагностирования по

безотказности, достоверности работы и т.д.;

10) при необходимости дорабатываются алгоритмы диагностирования и уточняются выбранные средства диагностирования;

11) исследуются и разрабатываются схемы съема

информации с контрольных точек с учетом того, что эти схемы должны:

^{− при подключении к устройствам телеизмерений не снижать} показатели функциональной безопасности этих устройств;

^{− выполнять функции сбора цифровых и аналоговых} электрических сигналов постоянного, импульсного и переменного токов;

^{− иметь гальваническую развязку;}

^{− обеспечивать защиту от перенапряжений;}

^{− выполняться с конструктивными минимальными} дополнениями на объекте;

^{− потреблять ток, не превышающий 30 % рабочего} тока контролируемого объекта;

12) исследуется работа системы диагностирования в целом, в том числе и экспериментально.

2.5 Особенности и задачи технического диагностирования систем железнодорожной автоматики

Системы железнодорожной автоматики (СЖА), такие как автоматическая блокировка (АБ), электрическая (ЭЦ), диспетчерская (ДЦ), горочная автоматическая (ГАЦ) централизации, автоматическая переездная сигнализация (АПС) и другие, относятся к классу сложных систем длительного пользования с непрерывным процессом функционирования. Они имеют, в основном, последовательную структуру построения и поэтому отказ отдельного элемента может привести к частичному или полному отказу всей системы [14].

Вероятность отказов элементов систем, как известно, увеличивается в зависимости от продолжительности срока эксплуатации и поэтому в строго установленные сроки требуется периодический контроль соответствия их параметров установленным техническими нормами. В настоящее время такой контроль и при необходимости устранение неисправностей осуществляется во время технологического обслуживания. Технологическое обслуживание систем автоматики является одной из главных задач персонала ШЧ и, как показывает статистика, по разным причинам она не позволяет полностью исключить все неисправности и отказы.

Известно, что из-за отказов в системе управления проходным светофором на двухпутном железнодорожном участке со средней интенсивностью движения поездов каждый час «ложного» запрещенного показания светофора снижает суточную пропускную способность на 2 – 2,5 %, а среднесуточная скорость движения уменьшается на 3 – 4 км/ч.

Время восстановления нормального функционирования СЖА в СНГ пока превышает интервал попутного следования поездов и в среднем составляет:

^{• для ЭЦ – 84 мин;}

^{• для АБ – 77 мин;}

^{• для полуавтоматической блокировки (ПАБ) – 84 мин;}

^{• для АПС – 60 мин.}

Время восстановления отказавшей системы является случайной величиной и состоит из следующих слагаемых:

^T_в ^{= t}_ол ^{+ t}_пр ^{+ t}_п ^{+ t} _{ус ,}

где

^tол

– время оповещения обслуживающего персонала об отказе;

^t_пр – время прибытия к отказавшему объекту системы;

t_п

^t _ус

– время поиска неисправности;

– время устранения отказа.

Анализ причин, влияющих на длительность времени восстановления, свидетельствует, что оно зависит от ряда организационных и технических причин. Особенно настораживающим является то, что наблюдается некоторое опережение количественных и качественных изменений средств автоматики над возможностями эксплуатационного штата.

Основными организационными и техническими причинами, влияющими на длительность времени восстановления, являются:

а) используемые во время технологического обслуживания простые измерительные средства позволяют получить неполные данные о параметрах систем автоматики, не позволяющие выполнить детальный анализ их состояния. При этом, чем сложнее система (а также недостаточная квалификация обслуживающего персонала), тем больше вероятность получения ошибочных результатов. Применение сложных измерительных средств требует специальной подготовки персонала и значительного увеличения времени измерений.

б) получаемая обслуживающим персоналом информация о неисправностях или отказах систем автоматики от ДСП по разным причинам весьма ограниченна и иногда недостоверна. В результате этого затрудняется процесс принятия правильных и рациональных решений по своевременному устранению неисправностей и отказов. По этой причине обслуживающему персоналу нередко приходится, прибыв к месту расположения неисправной системы, после локализации неисправности и обнаружения отказавшего элемента или блока, возвращаться за иным элементом или блоком на пост ЭЦ или ремонтно-технологический участок (РТУ).

в) в значительной мере сокращение времени поиска и устранения отказа зависит от уровня знаний и практического опыта обслуживающего персонала.

Значительно уменьшить время восстановления отказавшей системы автоматики можно за счет анализа полной информации от функционирующих в непрерывном автоматическом режиме систем технического диагностирования. В результате этого возможно дистанционно определить отказавший элемент или узел и наметить оптимальный алгоритм локализации и устранения отказа, контроля и регулировки параметров системы.

При диагностировании СЖА в основном применяется функциональное диагностирование, поэтому необходимо определить его эффективность.

Принято считать функциональное диагностирование малоэффективным, когда значение вероятности безотказной работы устройства или системы в конце самого длительного установленного периода непрерывной эксплуатации не опускается ниже допустимого значения, заданного в технических нормах, т. е. Р_б(t) > Р_{б. доп}. Однако применительно к СЖА с их пространственным размещением оборудования на перегонах и станциях использование технического диагностирования, даже в указанном случае, позволит значительно уменьшить задержки поездов и повысить безопасность их движения. При любом отказе СЖА осуществляется переход на нештатный режим ее работы, при котором, как показывает статистика, в основном и наблюдаются случаи брака и аварий.

Вместе с тем необходимо учитывать и то, что некоторые поверочные операции из-за своей сложности могут не поддаваться автоматизации или быть малоэффективными.

Поэтому вопрос о целесообразности диагностирования СЖА должен решаться с учетом следующих взаимосвязанных факторов: значения вероятности Р_б(t) безотказной работы объекта, цели диагностирования и ее полноты, точности и требуемой надежности, времени, отводимого на проверку, универсальности и гибкости проверяющей системы, вида индикации и регистрации результатов проверки, допустимой стоимости и т.д.

В общем случае известными и перспективными задачами технической диагностики являются:

^{• задача диагноза или определения состояния, в котором в}настоящий момент находится система или устройство.

Она возникает при решении вопроса определения работоспособности системы, а также при поиске в ней неисправностей;

^{• задача прогноза или предсказания состояния, в котором} окажется система при определенных эксплуатационных ситуациях в будущем, в том числе и при ее повреждении;

^{• задача генеза или анализа возможного момента}

появления неисправности и влияния ее на работу системы.

В мировой практике наиболее часто решается задача диагноза, но современные компьютерные системы технической диагностики позволяют надежно функционировать также и в режимах параллельного решения задач технического прогнозирования.