Elektroniczne systemy bezpieczeństwa mogą występować w trzech rodzajach struktur. Są to struktury typu: - skupionego, - rozproszonego, - mieszanego.

Transkrypt

1

2 A. Cl ćwicznia Clm ćwicznia jst zapoznani się z wskaźnikami nizawodnościowymi lktronicznych systmów bzpiczństwa oraz wykorzystanim ich do optymalizacji struktury nizawodnościowj systmu.. Część tortyczna Elktroniczn systmy bzpiczństwa mogą występować w trzch rodzajach struktur. Są to struktury typu: - skupiongo, - rozproszongo, - miszango. Cchą struktur w postaci skupionj jst doprowadzni wszystkich linii dozorowych oraz linii wyjściowych (sygnalizacyjnych i monitorujących) do cntrali alarmowj. W obiktach rozlgłych i wymagających dużj liczby linii dozorowych oraz dużj liczby strf, ni znajdują zastosowania systmy opart na cntralach mikroprocsorowych cyfrowych, których struktura ma postać skupioną. Dlatgo tż nalży zastosować systmy rozproszon. Cchą ich jst zdcntralizowani cntrali alarmowj, polgającj na zastosowaniu magistral transmisyjnych do których podłączon są odpowidni moduły (np. wjść, wyjść, mocy), lub tż wykorzystania magistrali transmisyjnj do połącznia poszczgólnych cntral w postaci skupionj pomiędzy sobą i utworzni systmu o strukturz rozproszonj. W zalżności od typu zastosowanj cntrali alarmowj można zaprojktować lktroniczny systm bzpiczństwa o okrślonj strukturz nizawodnościowj. Na rys., 2 i 3 przdstawiono przykładow rodzaj rozwiązań. Jdnostka cntralna Moduły mocy Rys.. Schmat nizawodnościowy systmu rozproszongo z jdną magistralą transmisyjną 2

3 magistrala A magistrala Cntrala magistrala C magistrala D Rys. 2. Schmat nizawodnościowy systmu rozproszongo z cztrma magistralami transmisyjnymi cntrala cntrala 2 cntrala 3 cntrala 4 Rys. 3. Schmat nizawodnościowy systmu rozproszongo opartgo na cztrch cntralach w wrsji skupionj 3

4 Rys. przdstawia systm o strukturz szrgowj. W przypadku uszkodznia którgoś z lmntów systmu, ni spłnia on już swojj roli, czyli ni jst w stani nadzorować ochraniango obiktu. Rys. 2. przdstawia systm o strukturz szrgowo-równolgłj. W przypadku uszkodznia którjś z magistral transmisyjnych systm ni jst już w % sprawny, al nadal pozostał magistral działają zgodni z założonymi wymaganiami. Całkowit uszkodzni systmu moż nastąpić tylko w dwóch przypadkach: - uszkodzona cntrala, - uszkodzon wszystki magistral z modułami rozszrzającymi. Rys. 3. przdstawia systm o strukturz równolgłj. Analizując tn systm pod kątm każdj z poszczgólnych cntrali tworzących tn systm, można stwirdzić, iż lktroniczny systm bzpiczństwa ma szrgową strukturę nizawodnościową, poniważ mogą on pracować indywidualni. Jdnak całość zobrazowana na rys. 3 tworzy równolgłą strukturę nizawodnościową. Uszkodzni którjkolwik z cntral powoduj, ż w systmi działają od tgo momntu już tylko pojdyncz cntral skupion. Analizując przykładow systmy, przdstawion na rys., 2 i 3, można zauważyć, z w rzczywistych systmach ni ma takigo układu połączń, jaki przdstawiony jst na tych rysunkach. Dlatgo tż liniami cinkimi zaznaczono t połącznia, któr wynikają z analizy nizawodnościowj. Po przprowadzniu analizy przdstawionych typów lktronicznych systmów bzpiczństwa można stwirdzić, ż ich struktura nizawodnościowa jst strukturą miszaną typu szrgowo-równolgłgo. Ogólni jst ona przdstawiona na rys. 4. Elmnt,," gałęzi równolgłj Elmnt,,2" gałęzi równolgłj Elmnt,," gałęzi szrgowj Elmnt,,n" gałęzi szrgowj Elmnt,,m" gałęzi równolgłj Rys. 4.Ogólny schmat nizawodnościowy lktroniczngo systmu bzpiczństwa Uszkodzni którgoś z lmntów znajdujących się w gałęzi szrgowj struktury powoduj przjści systmu z stanu płnj zdatności S PZ do stanu zawodności bzpiczństwa S 2. Uszkodzni którgoś z lmntów znajdujących się w gałęzi równolgłj struktury powoduj przjści z stanu płnj zdatności S PZ do stanu Stan płnj zdatności systm jst sprawny i wykrywa zagrożnia dla życia ludzi i ich minia 2 Stan zawodności bzpiczństwa systm jst nisprawny (częściowo lub całkowici) i ni wykrywa zagrożń dla życia ludzi i ich minia 4

5 zagrożnia bzpiczństwa S Z 3. Rys. 5 obrazuj rlacj zachodząc w systmi w aspkci bzpiczństwa. Z Zm S PZ S Z S Zm- S R O Z Zm- Rys. 5. Rlacj zachodząc w systmi, gdzi: R O funkcja prawdopodobiństwa przbywania systmu w stani płnj zdatności S PZ,, Z funkcja prawdopodobiństwa przbywania systmu w stani zagrożnia bzpiczństwa S Z, funkcja prawdopodobiństwa przbywania systmu w stani zawodności bzpiczństwa S, intnsywność zastępcza przjść lmntów gałęzi szrgowj, Z intnsywność przjść lmntów gałęzi równolgłj Rozważając systm zagrgowany przdstawiony na rys. 5 można zapisać następującą zalżność: n = () i= Systm przdstawiony na rys. 5 moż być opisany następującymi równaniami Kołmogorowa-Chapmana: i R =... Z Z 2 = Zm = = R R = R Z Z 2 Zm Z Z Zm 2 Zm R Z 2 Z 3 Z Zm Z 2 Zm Zm (2) Stosując przkształcnia matmatyczn otrzymujmy: R = ( Z (3) Z = Z ( Z 2 Z Z 2 Z 3 Stan zagrożnia bzpiczństwa systm jst częściowo sprawny, al jst w stani wykryć wszystki zagrożnia dla życia ludzi i ich minia (4) 5

6 Z 2 = Z Z 2 ( ( ) ( ) Z ( ) ( ) ( ) ( ) Z 2 Z Z3 Z3 Z 2 Z Z 2 Z 3 Z Z 2 Z Z 2 Z3 Z3 (5) Zm = Z Z2 ( ) Zm ( ) m Z t ( )( ) ( ) Z Z2 Z Z3 Z2 Zm Z2... ( )( ) ( ) Z2 Z Z2 Z3 Z2 Zm ( )( ) ( ) Zm Zm Z Zm Z2 Zm Zm (6) = Z ( Z [ ] Z ( ) Zm Z t ( )( )( ) ( )( ) Z Z Z2 Z Z3 Z Zm Z Zm Z 2... ( ) ( ) ( )( ) m Z2 Z Z2 Z2 Z3... Z2 Zm Z2 Zm ( ) Zm ( )( )( ) ( ) Zm Z Zm Z2 Zm Z3... Zm Zm Zm Zm ( )( )( ) ( ) Zm Z Zm Z2 Zm Z3... Zm Zm Zm ( ) Z Z2 Z3... Zm Zm Otrzyman zalżności pozwalają na wyznaczni wartości prawdopodobiństw przbywania dowolngo lktroniczngo systmu bzpiczństwa w stanach płnj zdatności S PZ, zagrożnia bzpiczństwa S Z i zawodności bzpiczństwa S. Z2 Zm (7) 6

7 C. Przbig ćwicznia Wykorzystując program,,wspomagani Dcyzji Nizawodnościowo- Eksploatacyjnych Transportowych Systmów Nadzoru okrślić: - wpływ liczby uszkodzonych cntral i modułów tworzących poszczgóln typy systmów na nizawodność całgo systmu rozproszongo, - wpływ wartości nizawodności cntali i modułów tworzących poszczgóln typy systmów na nizawodność całgo systmu rozproszongo, - wpływ liczby zastosowanych magistral transmisyjnych na nizawodność całgo systmu rozproszongo, - wpływ liczby zastosowanych cntral w wrsji skupionj na nizawodność całgo systmu rozproszongo, - wpływ czasu badań systmów na intnsywność uszkodzń cntral i modułów tworzących poszczgóln typy systmów rozproszonych, - wpływ czasu badań systmów na intnsywność uszkodzń całgo systmu rozproszongo. UWAGA Wartości wjściow do programu,,wspomagani Dcyzji Nizawodnościowo- Eksploatacyjnych Transportowych Systmów Nadzoru poda prowadzący na początku zajęć laboratoryjnych. D. Litratura. Instrukcj srwisow systmów: DSC, GALAXY, RANKOR, SATEL, SIEMENS. 2. Jaźwiński J., Ważyńska-Fiok K.: zpiczństwo systmów. PWN, Warszawa Rosiński A.: Mtoda wyboru stratgii ksploatacji w transportowych systmach nadzoru rozprawa doktorska., Warszawa Ważyńska-Fiok K., Jaźwiński J.: Nizawodność systmów tchnicznych. PWN, Warszawa 99. 7