Показатели надёжности элементов изделия

a. Распределение требований надежности системы по различным подсистемам:

Данная система обеспечения пожарной безопасности может применяться в различных областях (объектах защиты): больницы, дет. сады, гос. учреждениях, частных небюджетных учреждениях, объектах военной структуры, производства, частных домах, офисных зданиях и т.д.

Во всех вышеперечисленных областях показатели фактической надежности практически равны и зависят исключительно от надежности самой противопожарной системы и правильности ее эксплуатации обслуживающим персоналом объекта, а так же соблюдения всех требований для правильной и качественной работы системы, указанной в прилагающейся к ней документации.

Ограничения надежности системы: хоть данная система раннего обнаружения очага возгорания и является передовой и современной, все же отказ ее может произойти по причине выхода из строя определенного элемента. Например, поломка самой электроники в системе обнаружения на объекте защиты, или оповещения в ПЧ, или иного важного модуля, который своевременно не был заменен или восстановлен, в результате чего отказал весь элемент в целом. Такие отказы – есть ошибка персонала, а так же халатность начальствующих над ним лиц.

Для того, чтобы грамотно и точно определить структуру системы, оценим влияние каждого элемента и его работоспособности на работоспособность системы в целом. А для этого, разделим все объекты анализа на 4 группы:

4) Проведение анализа надежности и техногенного риска системы на основе методов надежности:

Выявим этапы и факторы, приводящие к общему отказу всей системы, соответствующий им характер проявления отказа работы (постепенный или внезапный) и возможность наблюдения за отказом. Это даст нам возможность предупреждать отказы путем своевременного проведения ремонта (технического обслуживания) и получить основу для определения планово-предупредительных ремонтов и технического обслуживания для данной системы. Опишем качественный и количественный анализ надежности системы.
Качественный анализ:

В данной системе велика надежность человеческого фактора, все специалисты по связи, а также уполномоченные лица при должностях и званиях являются хорошо обученными кадрами. Как правило, на места этих операторов ставят очень опытных и высококвалифицированных людей, работающих в данной структуре очень давно, кто имеет высшие разряды по квалификации, а также мастеров связи.

Дерево событий:

На самом деле существуют ситуации, при которых полноценное функционирование системы невозможно, то есть речь идет об отказах одного конкретного или же целого ряда элементов. Для такого рода отказа, соответственно, необходимы специфические условия. Для данной системы, кажущейся на первый взгляд, идеальной, тоже существуют такие условия.

Это:

-Сильная гроза (шторм); (при этом условии осложняется существенно передача сигнала от объекта защиты к ближайшей ПЧ и ЕДДС, особенно, когда они находятся на почтительном расстоянии друг от друга);

-Перегрузка Интернет-сервиса;

-Ошибка операторов (что очень маловероятно).

При таких условиях максимум, на что можно рассчитывать, это на получение сигнала пожарной частью о происшествии. Тогда, скорее всего, дежурная смена во главе с начальством смены/части должны будут самостоятельно принимать решения.
Итак, рассмотрим ту ситуацию, когда по какой-либо причине, ЕДДС и ДДС не узнают о происшествии, и, соответственно, не смогут вызвать помощь или направить на место оперативный штаб пожаротушения для руководства.
Тогда, дерево событий будет выглядеть так:

Дерево неисправностей (отказов):

Такой процесс, как потеря объекта защиты вследствие отказа системы из-за отказа элемента связи и сообщений, можно показать наглядно путем построения дерева отказов.
Метод дерева отказов также позволит нам точно определить и показать виды и последствия этого отказа.
(Само дерево отказов представлено на следующей странице)

Об интенсивности отказов: Случай отказа такого важного элемента связи является очень эксклюзивным и, безусловно, редким. После опроса старослужащих в нашем гарнизоне ПО, мною было установлено, что за последние 20 лет такого отказа не случалось. Интенсивность, в таком случае, измерить не предоставляется возможным.

Определим с помощью таблицы режимы неисправностей, системы и компонентов, механизмов отказов, причин и их последствий:

Исходя из выше представленных анализов и их результатов, можно сказать про сам механизм деградации, приводящий к отказу, что в подобных случаях его может представлять плохая погода (шторм) и перегрузка сервиса в Интернете. В редких случаях, этим механизмом может быть ошибка операторов.

Все эти беды и отказы можно предотвратить (в случае с погодой – предусмотреть и принять меры) следующим образом:

-Проводить диагностику Интернет-соединения и исправности работы сервиса каждый день;

-Проводить занятия и профилактические мероприятия (ГО) с личным составом (операторами), а также, со всеми подразделениями взаимодействия. Разрабатывать, нарабатывать и совершенствовать действия подразделений в экстремальных условиях, т.е. проводить специальные учения.
Данные методы диагностики являются полностью адекватными и практикуются в реальности.

Также, не следует забывать проводить своевременное ТО механической и электронной базы системы.

Количественный анализ надежности системы:

Для наглядности и быстроты проведения анализа еще раз изобразим структуру системы в виде цепи элементов:

Определим числовые оценки показателей надежности элементов. Рассчитаем показатели безотказности и долговечности отдельных узлов системы в порядке:

Здесь рассматривается не работа самих элементов, а работа, получаемая в процессе взаимодействия самой системы обнаружения с этими элементами. (Работа системы и ее безотказность на ---- //---- элементе и соответствующие показатели надежности)

Проведем анализ критичности и чувствительности путем построения графика изменения вероятности безотказной работы исходной системы от времени:

Данная система, являясь объектом пожарной безопасности, не может вести себя так, как ведет себя объект техносферной безопасности со временем. Т.к. я постановил, что нештатная ситуация, которая тут рассматривается, случается раз в 20 лет, грубо говоря, а вероятность безотказной работы системы равна 0,53, то имеем такую диаграмму.

Таким образом, понятие «безотказность работы» данной системы подразумевает, что:

1. Все элементы данной системы адекватно функционируют;

2. Все элементы данной системы могут качественно и продуктивно взаимодействовать между собой;

3. Каждый элемент может самостоятельно отслеживать, определять и исправлять возникшие внутренние ошибки и неисправности; (а при необходимости, помочь в этом соседнему элементу);

4. На структурных объектах системы (в пожарных частях, отделениях ЕДДС (Единой Дежурно-Диспетчерской Службе), ДДС (Дежурно-Диспетчерской Службе)) существует и поддерживается дисциплина, пожарный устав, регулярно проводятся занятия с личным составом подразделений, а также проводятся учения и дни ГО с целью поддержания боеготовности подразделений в экстремальных ситуациях, в состоянии постоянной боеготовности содержатся ПТВ (Пожарно-Техническое Вооружение), СИЗОД (Система Индивидуальной Защиты Органов Дыхания), пожарная техника, проводятся все необходимые ТО и своевременные ремонты, если есть необходимость;

5. На неструктурных объектах (объектах защиты) проводятся занятия, инструктажи и профилактические беседы по дисциплине пожарной безопасности с обслуживающим персоналом, а также проводятся регулярные учения с целью вырабатывания и совершенствования навыков персонала умело, холодно и грамотно действовать в нештатных ситуациях, совершенствовать их психологическую форму перед лицом опасности;

6. Проводятся регулярные ТО и проверки самой технической составляющей системы, проверяется ее работа на учениях, а также ее работа и работа всех ее составляющих в нестандартных ситуациях.

Схема технического взаимодействия ПЧ и ОЗ:

К примеру, отрабатываются действия при возникновении пожара на объекте защиты и работу системы обнаружения, если по какой-либо причине, отказали тепловые подстанции питания, или независимые аккумуляторы, или отказ работы стационарных радиостанций (или сильные помехи в эфире), или разрыв Интернет-соединения (что сразу же делает невозможным передачу сигнала о точном местоположении очага воспламенения на спец. монитор в Пожарную часть).

5) Исследования и рекомендации:

Надежность данной системы определенно возрастет, если будут совершенствоваться стратегии ТО системы, улучшится контроль всех процессов, будет поддерживаться в исправном состоянии материально-техническая база, так, как было указано выше в мероприятиях по улучшению работоспособности.

Ранее также отмечалось, что слабое место в системе есть связь, которая может отказать при определенных режимах работы (условиях работы), а именно: сложные метеоусловия, отказ систем Интернет-сообщения, плохая организованность подразделений в этих условиях и взаимодействие между подразделениями и обслуживающим персоналом объектов защиты.

Все мероприятия по разработке альтернативных путей повышения надежности данной системы также указывались ранее, а именно:

-Проводить диагностику Интернет-соединения и исправности работы сервиса каждый день;

-Проводить занятия и профилактические мероприятия (ГО) с личным составом (операторами), а также, со всеми подразделениями взаимодействия. Разрабатывать, нарабатывать и совершенствовать действия подразделений в экстремальных условиях, т.е. проводить специальные учения;

-Также, не следует забывать проводить своевременное ТО механической и электронной базы системы.

О процедурах восстановления:

Поскольку отказ данной системы, как отмечалось ранее, может произойти только в специальных экстремальных условиях, то и восстановление правильной работоспособности системы, а также реакцию на сигнал об опасности необходимо будет проводить быстро и грамотно. Прежде всего, при отказе системы, пропадет полностью сигнал, то есть связь ПЧ и объекта защиты. Это действие должно быть воспринято сотрудниками местной ПО (пожарной охраны), как тревожный сигнал к выдвижению на место предполагаемого пожара/происшествия, то есть должен быть выслан боевой пожарный расчет к объекту для разведки.

Данные действия можно принять за процедуру восстановления работоспособности системы. Если происшествия/пожара на объекте нет, и это просто отказ связи, то необходимо проконтролировать действия сотрудников объекта к восстановлению хоть какого-то соединения. Если на самом деле расчет прибывает к месту и наблюдает пожар на объекте защиты, то необходимо, соответственно, принять меры и мероприятия по тушению пожара и проведению аварийно-спасательных работ с соблюдением всех мер, принятых в уставе.

Все эти действия не являются платными сложными мероприятиями. Они приводятся в исполнение подразделениями местной пожарной охраны.

Такие мероприятия определенно повысят надежность системы в целом, а также помогут предотвратить многие неблагоприятные события и отказы, потери среди защищаемых объектов, людские потери, травмы, и т.д. Это свыше требований надежности, представленных к системе раннего обнаружения очага воспламенения «Стрелец-Мониторинг». Предложенные мероприятия являются адекватными и выполнимыми.

На будущее также следует планировать дальнейшее развитие комплекса мероприятий по изучению новых путей повышения надежности данной системы, улучшить взаимодействие машин и людей, людей друг с другом, разрабатывать и совершенствовать новые мероприятия по улучшению показателя вероятности безотказной работы.
Пожары возникали, возникают и будут возникать, не смотря ни на какие, даже самые надежные системы, созданные людьми. Задачу инженеров по пожарной безопасности, безопасности технических процессов и производств и инженеров по охране труда следует ставить так, чтобы подобные системы создавались дальше и совершенствовались, сводя свою вероятность безотказной работы к единице.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

В заключении, надо сказать, что надежность системы на этом этапе обеспечивается: своевременным выявлением и устранением отказов и различного рода неисправностей, обучением обслуживающего персонала и сотрудников ПО, своевременным выявлением и устранением причин возникновения неисправностей, корректировкой (при необходимости), эксплуатационной и ремонтной документации, проведением комплекса профилактических мероприятий, выполняемых эксплуатационным персоналом, наличием оптимальной системы технического обслуживания и ремонта.