Расчет показателей надежности усилителей

 

Для расчета показателей надежности усилителя заполняется таблица 1, в которой элементы выбранной схемы усилителя группируются по их типам..

Вычисляем отказы для каждой группы элементов и данные вычислений заносим в последнюю колонку таблицы 2. Затем по формуле (1) вычисляется интенсивность отказов усилителя λУ (суммируются по вертикали численные значения последнего столбца таблицы 2).

 

Таблица 2 – Показатели безотказности элементов усилителя

Наименование и тип элемента Количество элементов j-го типа, mj, шт Интенсивность отказов элементов j-го типа, lj ×10-6 ч-1 Интенсивность отказов группы элементов j-го типа, ч-1
Резисторы типа: МЛТ КЭВ         0,01 0,01     0,11 0,03  
Конденсаторы типа: К10       0,012     0.264  
Транзисторы типа: КП350Б КТ603Е КТ904 IRF510       0,29 0,3 0,3 0,3   0,29 0,3 0,3 0,6
Микросхемы типа:        
Диоды: КС113         0,07     0,07  
Трансформатор: Межкаскадные Силовой     0.11 1,7   0,22 1,7
Катушки индуктивности STR     0,5   3,0
Соединения паяные 0,001 0,011
Интенсивность отказов элементов усилителя λу 6,134

 

7. Расчёты для выбора способа повышения надёжности усилителей

В качестве резервных усилителей используются усилители того же типа, что и основной. В курсовой работе рассчитываются нагруженное резервирование усилителей кратностью m=1 по схеме, показанной на рис.2, а также ненагруженное резервирование с кратностью m=1 (на рис.3) и кратностью m=2 (на рис.4).

 

Рис.2. Схема нагруженного дублирования усилителей

Коэффициент готовности усилителя при нагруженном резервировании кратностью m = 1 находится по формуле

 

(10)

 

где КГУ коэффициента готовности усилителя.

Рис.3. Схема ненагруженного дублирования усилителей

Рис.4. Схема ненагруженного троирования усилителей

Для вычисления коэффициента готовности резервированных усилителей в рассматриваемых условиях при использовании ненагруженного резервирования кратностью m используется формула

 

. (11)

Наиболее эффективный способ резервирования выбирается по наименьшему времени простоя за год. Параметр потока отказов для наиболее эффективного способа резервирования вычисляется по формуле

(12)

Параметр потока отказов переключателя

Время восстановления переключателя

Коэффициент готовности переключателя по формуле (6):

Расчёт с использованием нагруженного дублирования.

Коэффициент готовности усилителя при нагруженном дублировании кратностью m=1 находим по формуле (10):

Коэффициент простоя усилителя по формуле (7):

Время простоя усилителя за год по формуле (8):

Расчёт с использованием ненагруженного дублирования.

Коэффициент готовности усилителя при ненагруженном дублировании кратностью m=1 находим по формуле (11):

Коэффициент простоя усилителя при ненагруженном дублировании кратностью m=1 находим по формуле (7):

Время простоя усилителя при ненагруженном дублировании m=1 за год по формуле (8):

Расчёт с использованием ненагруженного троирования.

Коэффициент готовности усилителя при ненагруженном троировании кратностью m=2 находим по формуле (11):

Коэффициент простоя усилителя при ненагруженном троировании кратностью m=2 находим по формуле (7):

Время простоя усилителя при ненагруженном троировании m=2 за год по формуле (8):

Наименьшая величина времени простоя за год – при нагруженном дублировании.

Находим параметр потока отказов при нагруженном дублировании усилителей по формуле (12):

Средняя наработка на отказ усилителя при нагруженном дублировании по формуле (3):

Вероятность безотказной работы усилителя при нагруженном дублировании за год по формуле (4):

Среднее количество отказов усилителя при нагруженном дублировании за год по формуле (5):

.

Результаты расчётов коэффициентов готовности, простоя и времени простоя для всех типов резервирования занесены в таблицу 1.

8. Расчёт показателей надёжности аппаратуры необслуживаемых и обслуживаемых усилительных пунктов

По исходным данным (стр.4) с использованием формул (3) – (8) рассчитаны показатели надёжности аппаратуры НУП и ОУП. Ход расчётов в работе не представлен. Результаты расчётов занесены в таблицу

Найденное ранее численное значение коэффициента готовности кабеля для соответствующей линии связи берётся из таблицы 1. Далее по формулам (7) и (8) вычисляются коэффициенты простоя и время простоя за год этих линий связи. Результаты вычислений занесены в таблицу 1.

 

 

10. Расчёт показателей надёжности каналов передачи информации

Коэффициенты простоя и время простоя этих каналов за год вычислены по формулам (7) и (8). Результаты расчётов занесены в таблицу 2. Ход расчётов по пункту 10 не представлен.

 

Выводы по работе

 

В данной курсовой работе были произведены расчёты различной аппаратуры системы телемониторинга. Усилители в НУПах без использования резервирования имеют время простоя Тп=0,09477 ч за год. С использованием дублирования и троирования время простоя уменьшается до и соответственно. Закольцованность кабельных линий связи оказывает сильное влияние на надёжность линий связи: для линий связи в целом между ОУП-1, ОУП-2 и ОУП-3 коэффициенты готовности равны соответственно 0,9999998и 0,9999998. Таким образом, закольцовывание сильно повышает надёжность каналов передачи информации между ОУПами. Также на надёжность кабельных линий оказывает влияние и надёжность аппаратуры в НУПах.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Шаманов В.И. Методические указания к курсовой работе «Расчет системы телемониторинга» Москва, 2010. -19с.



9с.