Оцінювання надійності провідного дубльованого керуючого каналу із спільною та роздільними кабельними оболонками

2020;
: 50-58
1
Національний університет "Львівська політехніка"
2
Національний університет «Львівська політехніка»

Мета. Розробити підхід для кількісного оцінювання показників надійності провідного дубльованого керуючого каналу із спільною та роздільними кабельними оболонками. Методика. Для формалізації надійності використано блок-схеми надійності та динамічні дерева відмов. Для опису специфіки процесів пошкодження жил та кабельних оболонок сформовано логічні умови у дереві відмов. Для проведення статичного та динамічного аналізів сформовано діаграми станів та переходів керуючого каналу. Статичний аналіз виконано на основі логіко-ймовірнісних виразів для станів. Динамічний аналіз виконано шляхом формування та обчислення марковської моделі. Результати. Під час статичного аналізу проведено повний факторний експеримент за обраними точковими параметрами. Показано, що з точки зору надійності, захист жил керуючого каналу роздільними кабельними оболонками має перевагу у порівнянні з захистом спільною кабельною оболонкою. Така перевага особливо проявляється для малонадійних жил, які швидко пошкоджуються після руйнування кабельної оболонки. Динамічний аналіз проведено для параметрів, заданих у відносних одиницях. Показано, що надійність керуючого каналу залежить від співвідношення інтенсивності пошкодження кабельної оболонки та інтенсивності пошкоджен­ня жили. Якщо інтенсивність пошкодження кабельної оболонки вища за інтенсивність пошкодження жили, то надійність керуючого каналу визначається надійністю двох паралельно прокладених жил. Якщо інтенсивність пошкодження кабельної оболонки дорівнює інтенсивності пошкодження жили або є нижчою, тоді перевагу слід надати керуючому каналу із роздільними кабельними оболонками. Наукова новизна. Удосконалено підхід для моделювання надійності керуючих каналів, призначених для з’єднання технологічного обладнання із органами управління, на основі застосування динамічних дерев відмов. Практична значущість. Запропонований підхід рекомендується використовувати для оцінювання надійності під час проектування технологічного обладнання, функціонування якого може становити небезпеку для життя та здоров’я обслуговую­чого персоналу. Отримані результати є математичною основою для дослідження надійності про­відних дубльованих керуючих каналів із додатковим армуванням та багатократним захистом жил.

[1] Faber M.H., Engelund S., Rackwitz R. Aspects of parallel wire cable reliability / M. H. Faber, S. Engelund, R. Rackwitz // Structural Safety. – 2003. – Vol. 25, No 2. – P. 201-225. doi: 10.1016/S0167-4730(02)00057-7.

[2] Kikuchi M., Yamada Y., Kawataka J., Izumita H., Katayama K. 3-D Measurement of Rollable Fiber Ribbons in 1000-Fiber Cable and Calculated Fiber Reliability / M. Kikuchi, Y. Yamada, J. Kawataka, H. Izumita, K. Katayama // IEEE Photonics Technology Letters. – 2018. – Vol. 30, No. 17. – P. 1519-1522. doi: 10.1109/LPT.2018.2855203.

[3] Buhari M., Levi V., Awadallah S. K. E. Modelling of Ageing Distribution Cable for Replacement Planning / M. Buhari, V. Levi, S. K. E. Awadallah // IEEE Transactions on Power Systems. – 2016. – Vol. 31, No. 5. – P. 3996-4004. doi: 10.1109/TPWRS.2015.2499269.

[4] Bdour T., Guiffaut C., Reineix A. Use of Adaptive Kriging Metamodeling in Reliability Analysis of Radiated Susceptibility in Coaxial Shielded Cables / T. Bdour, C. Guiffaut, A. Reineix // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2016. – Vol. 58, No. 1. P. 95-102. doi: 10.1109/TEMC.2015.2501899.

[5] Guo J., Liu Z., Che H., Zeng S. Reliability Model of Consecutive (2, k) -Out-of-(2, n) :F Systems With Local Load-Sharing / J. Guo, Z. Liu, H. Che, S. Zeng // IEEE Access. – 2018. – Vol. 6. – P. 8178-8188. doi: 10.1109/ACCESS.2018.2802319.

[6] Стефанович Т., Щербовських С. Моделювання впливу короткочасного режиму роботи елемента нерезервованої системи на її надійність / Т. Стефанович, С. Щербовських // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2019. – № 53. – С. 66-72. doi:10.23939/istcipa2019.53.066.