Оцінювання надійності провідного керуючого каналу із трикратним резервуванням для спільної, роздільної та комбінованої кабельних оболонок

2021;
: cc. 15 - 24
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет "Львівська політехніка"

Мета. Розробити підхід для кількісного оцінювання показників надійності провідного керуючого каналу із трикратним резервуванням для спільної, комбінованої та роздільної кабельних оболонок. Методика. Надійність формалізовано за допомогою блок-схем та динамічних дерев відмов. Для обчислення показників надійності провідного керуючого каналу із трикратним резервуванням розроблено статичні та динамічні моделі. Основою для отримання цих моделей є діаграма станів та переходів. Статичні моделі сформовано на основі логіко-ймовірнісних виразів. Динамічні моделі ґрунтуються на принципах марковського аналізу. Результати. Для інтенсивності руйнування жил, яка вища за інтенсивність руйнування кабельної оболонки, показано, що роздільна кабельна оболонка забезпечує найвищу надійність, а спільна кабельна оболонка – найнижчу. Відповідно, комбінована кабельна оболонка за надійністю посідає проміжну позицію із незначним наближенням до показників роздільної. Показники надійності, які обчислено за статичними моделями, в усіх трьох випадках занижені у порівнянні із показниками, обчисленими за динамічними моделями. Хоча статичні моделі дають меншу точність, однак вони не вимагають побудови громіздких марковських моделей. Наукова новизна. Удосконалено підхід для моделювання надійності керуючих каналів із трикратним резервуванням жили для випадків роздільної, комбінованої та спільної оболонок. 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 провідного кабельного каналу із трьома жилами, які захищено армуванням та кабельною оболонкою у різних комбінаціях.

  1. Lobur M., Shcherbovskykh S., Stefanovych T. “Reliability Audit of the Duplicated Wired Channel with an Accounting of Reinforcement and Cable Jacket” in The experience of designing and application of CAD systems in microelectronics (CADSM’2021): Proc. of Int. Conf., 22–26 February 2021. Lviv, 2021. pp. 19-22. doi: 10.1109/CADSM52681.2021.9385256.
  2. Stefanovych T., Shcherbovskykh S. “Reliability Evaluation of Wired Duplicated Control Channel with Common and Separate Cable Jackets” in Industrial Process Automation in Engineering and Instrumentation, vol. 54, pp. 50-58, 2020. doi: 10.23939/istcipa2020.54.050.
  3. M. Kikuchi, Y. Yamada, J. Kawataka, H. Izumita and K. Katayama, "3-D Measurement of Rollable Fiber Ribbons in 1000-Fiber Cable and Calculated Fiber Reliability," in IEEE Photonics Technology Letters, vol. 30, no. 17, pp. 1519-1522, 1 Sept.1, 2018, doi: 10.1109/LPT.2018.2855203.
  4. S. S. Bang and Y. Shin, "Classification of Faults in Multicore Cable via Time–Frequency Domain Reflectometry," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 5, pp. 4163-4171, May 2020, doi: 10.1109/TIE.2019.2920606.
  5. M. Buhari, V. Levi and S. K. E. Awadallah, "Modelling of Ageing Distribution Cable for Replacement Planning," in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 31, no. 5, pp. 3996-4004, Sept. 2016, doi: 10.1109/TPWRS.2015.2499269.
  6. J. Guo, Z. Liu, H. Che and S. Zeng, "Reliability Model of Consecutive (2, k)-Out-of-(2, n) :F Systems With Local Load-Sharing," in IEEE Access, vol. 6, pp. 8178-8188, 2018, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2802319.