Avtomatika va telemexanika

ELEKTR MARKAZLASHTIRISH TIZIMLARI BUZILISHLARI OLDINI OLISHGA QARATILGAN ISHLARNING QULAY MUDDATLARINI ANIQLASHNING STATISTIK USULLARI

Qismlar fizik va kimiyoviy tarkibining o’zgarishini o’lchash apparaturasi yordamida nazorat qilish imkoniyati bo’lmaganida, elektr markazlashtirish tizimlari buzilishlari oldini olishga qaratilgan ishlarning muddatlarini statistik usullar yordamida aniqlash mumkin. Bunday usullardan foydalanish uchun qismlar buzilishlari va qayta tiklanishlari tarqatilishi qonunlari, buzilishlar oldini olishga qaratilgan qulay ishlar intizomi va talablari ma’lum bo’lishi kerak. Elektr markazlashtirish tizimlari bekatlarda poyezdlar harakatini tartibga solish va ularning xavfsizligini ta’minlashga qaratilganligi uchun ularning buzilishlarini oldini olishga qaratilgan ishlar muddatlari asosan ikkita talab bo’yicha qulaylashtirilgan, ya’ni xizmat qilish ishlarining narxi va ishlash ishonchliligi bo’lishi kerak.

Xizmat qilish ishlarining eng past narxi uchun buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlarning eng qulay muddatini aniqlash usulini ko’rib chiqamiz.
Elektr markazlashtirish tizimi xizmat qilish ishlarining narxi T_ish muddatdan keyin o’tkaziladigan buzilishlar oldini olishga, (0,T_ish) muddat davomida paydo bo’ladigan va buzilishlar natijasida poyezdlar to’xtab turishiga olib keladigan qismlar buzilishlarini bartaraf etishga qaratilgan ishlarga sarflanadigan xarajatlardan iborat. Elektr markazlashtirish tizimlarini xizmat qilishga sarflanadigan xarajatlarning tarkibiy qismlari buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddatlari va buzilishlar jadalligi bilan bog’liq. Misol uchun, buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddati qisqartirilib buzilishlar jadalligi pastroq bo’lsa xarajatlarning birinchi tarkibiy qismi oshib, ikkinchi tarkibiy qismi kamayishi mumkin. Buni ko’zda tutib, xizmat qilishga sarflanadigan xarajatlarning eng yuqorida miqdoriga to’g’ri keladigan buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddati va buzilishlar jadalligining miqdorlarini topish mumkin. Bu holat eng qulay T_ishq muddatga to’g’ti keladi.
Elektr markazlashtirish tizimi xizmat qilish ishlarining narxini o’lchash uchun buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlarning bir kunlik o’rtacha narxi C_oo va buzilishlar natijasi narxi C_buz tanlangan

,
bunda K₁ - bitta buzilish bilan bog’liq xarajatlar;
K₂ - bitta qism buzilishi oldini olishga qaratilgan ishlar narxi;
n - (0,T_ish) vaqt davomida sodir bo’lgan buzilishlar soni.
Misol uchun, ikkita o’tkazilgan buzilish oldini olishga qaratilgan ishlar orasida n buzilishlar sodir bo’lgan. Unda bu n buzilishlarni xizmat qilish va bundan keyin bitta buzilish oldini olishga qaratilgan ish o’tkazish narxini hisoblash uchun mo’ljallangan ifoda quyidagicha bo’ladi:

Buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar C_oo va buzilishlar natijasi C_buz narxlarining buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddatidan nazariy jihatdan bog’liqligi 7-rasmda keltirilgan. Agar bu chiziqlar ordinatalari bir-biriga qo’shilsa, natijada xizmat qilish C_hiz narxi chizig’i chiqadi. Bu chiziqda har bir buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddati uchun eng past xizmat qilish C_hizmin narxiga to’g’ri keladigan nuqta mavjud. Agar buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddati oshsa yoki kamaysa, xizmat qilish narxi faqat oshishi mumkin. Shuning uchun chiziqning eng past nuqtasiga to’g’ri keladigan C_hiz(T_ish) qaramligi eng qulay hisoblanadi.
Elektr markazlashtirish tizimlarida sodir bo’ladigan buzilishlarning keltiradigan ziyon buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar narxidan 100 - 1000 barobar qimmatroq bo’ladi. Shuning uchun buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddati qismlar buzilishsiz ishlash o’rtacha vaqtidan ancha qisqaroq bo’lishi yani Tish << T bo’lishi kerak. Bu tengsizlikdan biribchi buzilishdan tashqari barcha qolgan buzilishlar ehtimolligi geometrik progressiya bo‘yicha kamayadi, shuning uchun bu ehtimollikni hisobga olmasa ham bo’ladi.
Shunday qilib, xizmat qilishning narxi
,
bunda F(T_ish) - (0,T_ish) vaqt davomidagi buzilishlar ehtimolligi.
Xizmat qilish narxining ekstremal miqdori undan kelib chiqadigan natija nolga tengligi shartidan kelib chiqadi, ya’ni:
(19)
bunda K = K₂ / K₁ - normal xizmat qilishning nisbiy narxi.
Buzilishlar ehtimolligi normal tarqalishining qonuni sharoitida (19) ifodaning ko’rinishi quyidagicha bo’ladi:

Ushbu ifodaning barcha qismlarini T ga bo’lib, T’_ishopt ko’rsatkichini hisoblash uchun qo’llanadigan ifodani topamiz:
(20)
Bu ifodaning tahliliy yechilishi murakkab bo’lgani uchun T_ishopt miqdorlarini tanlash yo’li bilan K=φ(Tish/T) chizig’i monogrammasi tuziladi. 8-rasmda keltirilgan monogramma ε,T ko’rsatkichlari va K nisbiy narxi ma’lum bo’lganda, buzilishlar oldini olish ishlarining optimal muddatlarini aniqlash imkoniyati tug’iladi.
Xizmat qilish ishlarining K nisbiy narxi bitta qismga tegishli buzilishlar oldini olish ishlari K₂ narxining ushbu qismning bitta buzilishi bilan bog’liq xarajatlar K₁ narxiga bo’lgan ahamiyatidan iborat.
Bitta qismga tegishli buzilishlar oldini olish ishlari narxini quyidagi ifoda yordamida hisoblash mumkin:

bunda T_oo - bitta qismga tegishli buzilishlar oldini olish ishlariga sarflanadigan vaqtning meyori, soat;
C - xizmat qiladigan xodimlarga bir soat ishlashi uchun to’lanadigan haq.
Markazlashtirish tizimi qismlari buzilishi bilan bog’liq xarajatlarni quyidagi ifoda bo’yicha aniqlash mumkin:
(21)
bunda T_uv - xizmat qiladigan xodimlar tomonidan qismni qayta tiklashga sarflanadigan umumiy vaqti, soat;
T_qt - qismni qayta tiklashga sarflanadigan vaqt, soat;
C_t - qism buzilishi bilan bog’liq poyezd to’xtab turishining bir soatga to’g’ri keladigan o’rtacha xarajat narxi, so’m;
C_m - buzilishni bartaraf etishga sarflangan ashyolar narxi;
k - markazlashtirish tizimi ishdan chiqishi natijasida poyezdlar harakatini
boshqarish xizmati xodimlari yo’l qo’ygan xatolar bilan bog’liq moddiy xarajatlar koeffitsiyenti.



C_{hiz min}

C_hiz

7-rasm

C_buz

C_oo

T_ishopt

8-rasm
(21) ifoda bo’yicha o’tkazilgan hisobotlar natijasida markazlashtirish tizimi qismlarining bitta buzilishi keltirgan ziyon 11,3 - 17,0 % ni tashkil etishi aniqlangan.
Hisoblangan xizmat qilish ishlari nisbiy narxi va markazlashtirish tizimi qismlari asta-sekin ishdan chiqishi tarqalishi qonunining ko’rsatkichlaridan (4-jadval) foydalanib,T_rz rels zanjirlari va T_eo strelka elektr o’tkazuvchilari buzilishlari oldini olishga qaratilgan ishlarning optimal muddatlarini aniqlash mumkin:
T_rz = 12,2 ÷ 13,3 sutka
T_eo = 13,3 ÷ 14,7 sutka
Agar qism buzilishi narxini hisoblab bo’lmasa, buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar muddatini oldindan berilgan ishonchlilik darajasi bo’yicha aniqlash mumkin. Bunday holatda elektr markazlashtirish tizimining har bir qismi t vaqtida ishlash holatida va t vaqtidan t+x vaqtigacha buzilishsiz ishlashining eng katta ehtimolligi P(x,t)ga teng bo’ladi (9 - rasmi). Dastlabki holatga qaytish vaqtidan buzilishgacha bo’lgan buzilishsiz ishlash T vaqti tarqalishi funksiyasi quyidagi ko’rinishga ega:

Ehtiyot qismlari mavjud bo’lmagan qismlar buzilishlarining oldini olishga qaratilgan ishlar muddati esa V tasodifiy tarqalish qonuniga bo’ysunadi

Qismning dastlabki holatga qaytish vaqtlari orasidagi Z vaqti quyidagi miqdorlarga teng bo’lishi mumkin:
Z = V + T_o V < T holati uchun;
Z = T + T_q V > T holati uchun,
bunda T_o, T_q - qismning buzilish oldini olishga qaratilgan ishlarni o’tkazish uchun tizimdan o’chirilishi va buzilishdan keyin qayta tiklanish vaqtlari.
Tizimlar qismlari har bir buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlardan so’ng dastlabki holatga qaytishini hisobga olganda t vaqtida qayta tiklanish ehtimolligi dH(t)ga teng bo’lgandagi qayta tiklanish funksiyasi quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:

Ro’y berish ehtimolligi P(x,t) bo’lgan hodisa ikkita hodisadan iborat. Birinchi hodisa 1 - G(t)ga teng ehtimolligi bilan t vaqtgacha buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar o’tkazilmasligi va 1 - F(t+x)ga teng ehtimolligi bilan t+x vaqtgacha ishdan chiqmasligidan iborat. Ikkinchi hodisa esa qismni dH(t - τ)ga teng ehtimolligi bilan t - τ vaqt davomida qayta tiklanishi, 1 - G(t)ga teng ehtimolligi bilan τ vaqti davomida buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar o’tkazilmasligi va 1 - F(t+τ)ga teng ehtimolligi bilan t+τ vaqt davomida ishdan chiqmasligidan iborat.
Bu ikkita hodisalarning jami quyidagicha bo’ladi:

limP(x,t) ko’rsatkichini aniqlab buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar optimal muddatini hisoblash mumkin:

bunda
t>>T_ish tensizligi G(t)=1, tish tensizligida G(t)=0 shartlaridan G(t) ko’rsatkichini tanlab quyidagi natijaga erishamiz:

Buzilishsiz ishlash vaqti tarqalishi eksponensial qonuni uchun

sharti hisobga olinganda, T_ishopt miqdorini topish uchun [8] ifodasi aniqlangan

l ^{- λTish} ko’rsatkichi darajalar qatoriga bo’linganida, temir yo’l transportida ishlaydigan avtomatika tizimlari qimslarining λ= 10 ^{- 3} ÷ 10 ^{- 8} 1/soat ga teng buzilishlar jadalligi miqdorini hisobga olganda, amaldagi hisobotlarda faqat ikkinchi qismni ko’zda tutish yetarli.
Unda ½( λT_ish) = λT_o
Bundan tengligi kelib chiqadi.
Shunday qilib T_ish va λ ga qaramli buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar optimal muddatini aniqlash uchun foydalanadigan ifoda belgilangan. Bu ifoda buzilishlar jaddaligining har hil miqdorlarida tekshirilgan. Buning natijalari 10-rasmda chiziqlar ko’rininshida keltirilgan va ular bo’yicha T_ishopt miqdorlarini aniqlash mumkin.
Misol uchun, λ = 10 ^{- 5} 1/soat, T_o= 0,5 soatga teng bo’lsa, T_ishopt = 320 soatga teng bo’ladi. Demak, elektr markazlashtirish tizimi qismlari buzilishlari oldini olishga qaratilgan ishlarning 13 kunga teng muddatiga rioya qilinsa, bu qismlar buzilishsiz ishlashi ehtimolligining eng yuqori miqdoriga erishish mumkin.
Agar buzilishlar oldini olishga qaratilgan ishlar tizimlar o’chirilmasdan o’tkazilsa, ya’ni T_o = 0, unda T_ishopt = 0 ga teng bo’ladi. Bu holatda qismlarga doim beto’xtov xizmat qilib turish kerak. Bunday usul qismlarning har xil ko’rsatkichlarini o’lchash va belgilangan miqdorlarga moslab turish kabi texnologik jarayonlarda ishlatiladi.
Shu daqiqadan bishlab 7P impulsli yo'l rele bilan deshifrator DA ishlamay qolishadi, 7J signal relesi esa toksizlanadi. Bunda 7J ort kontakti orkali, 7 svetofordagi qizil chiroq lampasi 70 olovli relening qarshiligi kichik bo'lgan o'rami bilan ketma-ket ulanadi va svetoforda qizil chiroq yoqiladi. 9T transmitterli rele esa, uni zanjirida 7J relening ort kontakt yordamida KPT ning KJ kontaktiga ulanadi va 9P svetoforda sariq chiroq yoqiladi va xokazo.
Son kodli avtoblokirovkaning yo'l qurilmalari 50 Gs li o'zgaruvchan tokli uch fazali 6 yoki 10 kV yuqori kuchlanishli liniyadan hamda kontakt tarmog'i tayanchlarida ilinadigan uch fazali 6 yoki 10 kV kuchlanishli zahira elektor uzatish yo'lidan ta'minladilar. Agar asosiy liniyadan ta'minot uzilib qolsa, unda avtomatik ravishda zahira liniyasi ulanadi.
Avtoblokirovka qurilmalarida nosozlik ro'y bersa, stansiya navbatchisi (DSP) bu nosozlikni bartaraf etish uchun zarur choralarni ko'rishi lozim. Bunda ko'rik jurnalida vaziyat va ko'rilgan choralar haqida ma'lumotlar yoziladi, elektromexanik Bilan navbatchi poezd dispetcheriga (DNS) xabar beriladi, so'ngra temir yo'llarda poezdlar harakati va manevr ishlari bo'yicha yo'riqnomasi bo'yicha ish tutiladi. Ushbu yo'riqnomadan kelib chiqqan holda, avtoblokirovkaning ishi quyidagi vaziyatlarda to'xtatiladi: peregonda ketma – ket joylashgan ikkita va undan ko'proq svetoforlarning signal chiroqlarini o'chib qolishi; band blok – uchastkaning o'tish svetoforida ruxsat beruvchi signal mavjudligida; ikki tomonlama avtoblokirovkali ikki yo'llik peregonda poezdni teskari yo'nalish yo'li bo'yicha jo'natish yoki bir yo'llik peregonda, hattoki ko'makchi rejimda ham, yo'nalish almashuvi amalga oshmasligida.
Bunday hollarda avtoblokirovka o'chirilib, uni ishi to'xtatiladi va poezdlarning harakati telefon aloqa vositalari orqali yo'lga qo'yiladi. Avtoblokirovkaning ishi to'xtalishi va harakat telefon aloqasi orqali amalga oshirilishi haqida habar, lokomotiv mashinistlariga etkaziladi. Avtoblokirovka o'chirilgan davrda chiqish svetoforlarining signal knopkalari va dastaklariga maxsus qizil lampochka kiyg'izib qo'yiladi.