Разработка микропроцессорной системы автоматической переездной сигнализации, страница 6

Интенсивность отказов в каждом из этих блоков определяется как сумма интенсивностей отказов всех элементов блока. Это следует из того утверждения, что при отказе любого компонента блока, выходит из строя весь блок. На практике конечно это не так, но мы примем это упрощение, иначе расчёт для схем такой сложности провести практически невозможно.

Расчет интенсивности будем производить в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 – Интенсивности отказов для основных элементов

5.1.1    Интенсивность отказов для генератора

Генератор содержит семнадцать резисторов, восемь конденсаторов, три диода, один транзистор, четыре интегральных микросхемы и два штепсельных соединителя таким образом интенсивность отказов составит:

 1/ч

5.1.2  Интенсивность отказов блока контроля путевого реле

Блок контроля путевого реле содержит одно реле, три штепсельных соединителя и один трансформатор. Интенсивность отказов трансформатора примем равной интенсивности катушки индуктивности.

1/ч

5.1.3    Интенсивность отказов линии связи и устройств согласования

 Интенсивность отказов линии связи примем равной интенсивности для штепсельного соединителя, тогда:

 1/ч

5.1.4    Интенсивность отказов схемы сравнения и контроля

Схема сравнения и контроля включает в себя следующие устройства: два резистора, две оптопары, шесть штепсельных соединителя и десять интегральных микросхем (интенсивность оптопары примем равным интенсивности транзистора):

1/ч

5.1.5    Интенсивность отказов схемы управления лампой светофора

Схема управления лампой светофора состоит из одного трансформатора, двух транзисторов, трех диодов, шести оптопар, десяти резисторов и пяти штепсельных соединителей.

1/ч

5.1.6  Интенсивность отказов для устройства управления шлагбаумом

Схема устройства управления шлагбаума включает в себя следующие устройства:

три транзистора, шесть диодов, семь резисторов, шесть конденсаторов, одно реле и два штепсельных соединителя

1/ч

5.1.7    Интенсивность отказов для всей системы

Общая интенсивность строится из интенсивности отказов устройств на всех сигнальных точках и устройств выполняющих дублирование сигналов. Таким образом, общая интенсивность будет равна:  

   Найдем интенсивность отказов вычислительного канала:

 1/ч

   Найдем интенсивность отказов безопасных схем включения реле:

1/ч

   Рассчитаем общую интенсивность отказов разработанной системы:

1/ч

5.1.8    Расчёт безотказности

Безотказность дублированной самопроверяемой системы равна:

5.2   Расчёт безопасности системы

Безопасность может быть оценена с помощью выражения:

где  - есть время диагностики (ч), λ – интенсивность отказов вычислительного канала.

Время диагностики есть максимальное время, за которое в системе обнаруживается отказ и равен для данной системы 3 секунды или часа.

Таким образом, вероятность появления опасного отказа за год:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте было разработано устройство автоматической переездной сигнализации, построенное как дублированная самопроверяемая система. Данная система рассчитана на замену существующих АПС. Использование микропроцессорного ядра делает её более гибкой и простой в настройке, увеличивает функциональность. Применённые методики повышения безопасности позволяют внедрять данный комплекс на линиях с высокой интенсивностью движения. Так как при синтезе устройства использовалась в основном отечественная элементная база (за исключением микроконтроллеров), то снижаются эксплуатационные расходы.