Экспериментальная оценка интенсивности отказов системы пожарной сигнализации на локальных промежутках времени

Experimental estimation of failure rate of fire alarm system at local time intervals

Аннотация: Проведена обработка статистического материала для оценки интенсивности отказов действующей системы пожарной сигнализации, установленной на объекте нефтехимической отрасли. Разработано программное обеспечение для расчета рабочего состояния системы на локальные отрезки времени

Ключевые слова: система пожарной сигнализации, интенсивность отказа, безотказная работа системы

Автор:Суховерхова Людмила Васильевна | Болотский Алексей Владимирович |

Потребность в обеспечении безопасности потенциально опасных объектов привела к созданию нового класса многосвязных проблемно-ориентированных динамических систем пожарной защиты.

Условно создание таких систем, можно разделить на три основных этапа, или поколения их развития:

  • 1-е поколение систем: автоматические системы без функции прямого автоматизированного управления. Каждая из них выполнена автономно, связь между ними отсутствует.

2-е поколение систем: интегрированные автоматические системы с функцией прямого автоматизированного управления. Аппаратные средства и программное обеспечение адресно-аналоговых систем этого поколения приближаются к возможностям промышленных контроллеров, применяемых в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

3-е поколение систем отождествляется с построением автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности.

На сегодняшний день существует множество различных установок, которые позволяют не только предупреждать о начале пожара с помощью световой и звуковой сигнализации, но и обеспечивают управление работой автономных систем пожаротушения, эвакуацией людей и сообщением об опасности на пульт службы. На российском рынке присутствует большое число отечественных фирм – производителей систем пожарной сигнализации, например ООО «НПО Пожарная автоматика сервис», НПО «Центр-Протон», ООО «Фирма Рубеж», TIRAS. Современные системы пожарной сигнализации решают большинство задач, стоящих перед ними в сфере обеспечения безопасности.

Видимые преимущества современных систем, такие, как высокая достоверность, гибкость, расширяемость (структурная схема подключений может быть модифицирована для усложнения контроля), надежность, не исключают появление некоторых недостатков, которые выявляются в ходе эксплуатации.

В качестве исходной информации для оценки интенсивности отказов используются эксплуатационные данные по неисправностям (или «отказам») системы «Болид», эксплуатируемой на предприятии нефтехимической отрасли (рис.1).

 

Рисунок 1 – Фрагмент таблицы статистических данных неисправностей системы «Болид»

  Статистическая обработка данных по отказам осуществляется по
 
разработанной методике:  

  1. интервальная группировка исходных данных для построения гистограммы (статистического аналога плотности распределения времени работы до отказа или времени безотказной работы);
  2. выдвижение гипотезы о виде функции распределения (на основе качественного графического рассмотрения линеаризованной эмпирической функции распределения времени безотказной работы); нахождение первичных оценок для параметров указанного распределения, используя метод наименьших квадратов;
  3. получение точечных оценок значений параметров распределения по методу максимума правдоподобия;
  4.   проверка согласованности данных (эксплуатационных наблюдений) с принятой гипотезой о виде функции распределения времени безотказной работы по критерию Фишера.

  Результаты статистической обработки данных приведены в таблице 1.

  Таблица1

Выборочное среднее  , ч

  

  Величина достоверности аппроксимации,  

  Коэффициент лини тренда  , 1/ч

Значение статистики критерия согласия, 

  Стандартное отклонение выборки,  .

  99,8

  0,97

  0,0096

  4,39

  109,33

Из таблицы можно видеть, что прогнозное значение случайной величины «отказа» лежит в диапазоне от 99 до 428 часов.

Важность экспериментального нахождения оценок параметра λ – интенсивности отказов пожарной сигнализации связано с рядом задач, решаемых в ходе ее эксплуатации [1-3].

  По результатам исследования можно заключить, что, несмотря на высокую степень надежности, заявленную производителем, отказы в системе пожарной сигнализации происходят достаточно часто, как видно из статистического материала. Поэтому, чтобы система работала эффективно, необходимо регулярно обслуживать датчики, улучшать ее программное обеспечение для прогнозирования отказов системы на длительные и короткие (локальные) отрезки времени. Фрагмент разработанной для этой цели программы представлен на рис. 2.

 

Рисунок 2 – Фрагмент программы для ЭВМ для расчета вероятности рабочего состояния системы пожарной сигнализации

Литература:

  1. Пицык В.В., Кириллов В.Н., Суховерхова Л.В. Оценка параметров модели управления мгновенными поставками технических средств пожарным подразделениям / Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. №4: журнал, – М.: Академия ГПС МЧС России, 2017. – С. 61-64
  2. Пицык В.В., Суховерхова Л.В., Шестерикова О.В. Вероятностное прогнозирование остаточного ресурса пожарной автоматики / Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. №3: журнал, - М.: Академия ГПС МЧС России, 2017. – с.83-89
  3. Суховерхова Л.В. Расчет нестационарного состояния системы пожарной сигнализации с параметрическими отказами / Материалы научно-технической конференции «Системы безопасности - 2011», стр. 96.