Тема 6. «Основы эксплуатации средств связи и управления»
Под термином эксплуатация понимают комплекс мероприятий, направленных на технически правильное использование объектов (приборов, машин, устройств, установок и т. п.), качественное и своевременное техническое обслуживание и ремонт для поддержания их в работоспособном состоянии и правильное хранение.
Общие понятия о техническом обслуживании и надежности средств связи и управления. ГОСТ 18322-2016 определяет термин техническое обслуживание как комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия (технического устройства). Существуют 10 видов технического обслуживания, представленные на рис. 6.1: периодическое, сезонное, в особых условиях, регламентированное, с периодическим контролем, с непрерывным контролем, при использовании, ожидании, хранении и транспортировке.
Рис. 6.1. Виды технического обслуживания
В системе технического обслуживания можно выделить две важнейшие подсистемы: профилактику и восстановление (ремонт), которые тесно связаны между собой.
Профилактика – это группа операций (имеющая планово-предупредительный характер) для поддержания технического устройства в работоспособном состоянии при заданном уровне надежности. Профилактику, как правило, осуществляют в заранее намеченные сроки, однако она может производиться и в незапланированные сроки – одновременно с восстановлением работоспособности технического устройства после отказа.
Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности технических устройств (или их составных частей), по восстановлению их ресурса.
Следует отметить, что надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации характеризуется следующими показателями: безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.
Все перечисленные характеристики из общего понятия надежности, структурная схема которой представлена на рис. 6.2, можно также отнести и к средствам связи и управления пожарной охраны.
Рис. 6.2. Структурная схема надежности
Безотказность – свойство системы или технического устройства сохранять работоспособность в течение установленного времени эксплуатации.
Долговечность – свойство системы сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленном техническом обслуживании и ремонте.
Ремонтопригодность – свойство системы в приспособлении ее к предупреждению и обнаружению причин возникновения ее отказов, к устранению их последствий путем проведения технического обслуживания.
Сохраняемость – свойство системы непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение времени ее хранения и после него, а также во время транспортирования и после него.
К характеристикам надежности относятся также понятия работоспособности и отказа.
Работоспособность – состояние системы, при котором она в данный момент времени способна выполнять заданные функции согласно требованиям, установленным технической документацией.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия.
Все перечисленные выше характеристики надежности являются качественными показателями. Однако для оценки надежности и планирования эксплуатации используются и количественные критерии надежности. Эти характеристики позволяют оценить надежность системы или элемента в течение всего срока их службы.
Коэффициент готовности К г – вероятность того, что устройство (система) окажется работоспособным в произвольный промежуток времени, кроме времени плановых ремонтов,
где Т о – время наработки на отказ (время работы до первого отказа); Т в – время восстановления отказа (время восстановления работоспособности).
Для систем оперативной связи целесообразно использовать коэффициент оперативной готовности, К o.г – вероятность того, что система, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособной в произвольный момент и, начиная с него, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени. Режим ожидания (дежурства) – это такой режим, когда система включена, но не занята переработкой поступающей информации. Если вероятность безотказной работы системы P(tp) в течение времени t р не зависит от момента начала работы, то коэффициент оперативной готовности
Зная коэффициент готовности, можно определить коэффициент простоя
Коэффициенты готовности и простоя являются вероятностями противоположных случайных событий.
Методы технического обслуживания средств связи и управления. Техническое обслуживание как система осуществляется путем использования ряда методов. Так, существуют поточный метод технического обслуживания (см. ГОСТ 18322-2016), централизованный и децентрализованный методы, метод технического обслуживания эксплуатационным персоналом, метод технического обслуживания специализированным персоналом, метод технического обслуживания эксплуатирующей организацией, метод технического обслуживания специализированной организацией, метод технического обслуживания предприятием-изготовителем. Все эти методы технического обслуживания применимы и к ССУ, используемым в пожарной охране.
В периоды ожидания и хранения ССУ их техническое обслуживание должно осуществляться путем создания таких условий, которые бы не расходились с требованиями, изложенными в технической документации на данную аппаратуру. Как правило, в этой документации указывается допустимое время хранения, после которого аппаратура еще должна сохранять заданный гарантийный срок службы.
При использовании по прямому назначению ССУ могут находиться в двух состояниях: включенными под напряжением (при выполнении основных функций) и обесточенными (при хранении, транспортировке, ожидании и др.). Следует отметить, что использование ССУ по прямому назначению зависит от многих причин, неразрывно связанных между собой. Анализируя надежность ССУ, можно выявить ряд факторов, которые условно следует разделить на две группы: субъективные и объективные (рис. 6.4).
Рис. Факторы, влияющие на надежность ССУ
Субъективные факторы определяются деятельностью человека, начиная с момента проектирования аппаратуры. Особенно важными этапами с точки зрения обеспечения надежности являются проектирование и изготовление. На стадии конструирования и изготовления надежность технического устройства обеспечивается путем выбора рациональных схемных и конструктивных решений; выбора элементов и материалов; технологии сборки и настройки; тренировки узлов и элементов; путем выбора объемов и методов необходимого контроля изготовления и сдачи готовой продукции. Надежность технического устройства зависит от числа входящих в него элементов. Уменьшение их приводит к повышению надежности.
Существенное влияние на надежность технических устройств оказывают объективные факторы: длительность и условия эксплуатации (старение и изнашивание); воздействие окружающей среды (температура, влажность, давление, солнечная радиация, механические нагрузки, биологическая среда).
Особенно отрицательное влияние оказывают резкие колебания температуры. Так, при низких температурах изоляционные материалы из пластмасс, резины теряют свою прочность, становятся хрупкими, трескаются, а заполненные влагой разрушаются. При повышенной температуре перегреваются и выходят из строя полупроводники, электронные лампы, снижаются изоляционные свойства диэлектриков. Увеличение влажности снижает поверхностное сопротивление изоляторов, увеличивает утечки токов на межэлементных соединениях. Высокая влажность приводит к возникновению коррозии на металлических частях, окислению контактов электромеханических реле и др.
На аппаратуру, эксплуатируемую в полевых условиях, влияет солнечная радиация (тепловые и ультрафиолетовые лучи), а также различного рода примеси, содержащиеся в воздухе в виде пыли, загрязняющей электрические переключающие контакты, ухудшающие стабильность параметров чувствительных трактов электросхем, а также механические нагрузки.
Виды и методы ремонта средств связи и управления. Как было сказано выше, система технического обслуживания включает две подсистемы – профилактику и ремонт, которые очень тесно связаны между собой. Рассмотрим виды ремонта: капитальный, средний, текущий, плановый, внеплановый, регламентированный, ремонт по техническому состоянию (рис. 6.5).
Капитальный ремонт – это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.
Ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса изделия (технического устройства) с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры, носит название среднего. Значение частично восстанавливаемого ресурса определяется нормативно-технической документацией.
Текущий ремонт – это ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене или восстановлении его отдельных частей.
Рис. 6.5. Структурная схема видов ремонта
Ремонт, постановка на который осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, носит название планового.
Плановый ремонт, выполняемый с периодичностью и в объеме, установленном в эксплуатационной документации (независимо от технического состояния изделия в момент начала ремонта), называется регламентированным.
Различают следующие методы и способы ремонта: обезличенный, необезличенный, агрегатный, поточный, эксплуатирующей организацией, специализированной организацией, предприятием-изготовителем (рис. 6.6).
Рис. 6.6. Структурная схема методов ремонта
Говоря о методах ремонта, следует особо отметить агрегатный, при котором сборочная единица, обладающая свойствами полной взаимозаменяемости и самостоятельного выполнения определенной функции, заменяется новой или заранее отремонтированной.
Задачи технического обслуживания средств связи и управления. Задачи технического обслуживания ССУ в общем виде можно сформулировать как профилактику (в целях предупреждения отказов) и ремонт (в целях восстановления работоспособности) неисправной аппаратуры.
Профилактические мероприятия осуществляются в основном в три этапа:
– При обесточенной аппаратуре производятся: разборка, осмотр состояния креплений, паек и монтажа; чистка элементов и блоков, замена смазки; проверка качества изоляции монтажа, кабелей; проверка утечки конденсаторов; проверка надежности срабатывания контактов и реле с помощью соответствующей контрольно-измерительной аппаратуры.
– При испытаниях аппаратуры под током осуществляется: проверка и подбор режимов работы; проверка работоспособности элементов и узлов при различных режимах; регулировка и настройка отдельных параметров элементов и узлов.
– При контроле функционирования аппаратуры производятся: контроль работоспособности при различных режимах работы: комплексная отладка и проверка основных параметров в целом.
Объем и периодичность выполнения профилактических работ определяются специально разработанным применительно к данному типу технических устройств регламентом, т. е. сводом правил, устанавливающих соответствующий порядок работ.
По времени исполнения профилактические работы подразделяются на ежедневные, месячные, квартальные, полугодовые и годовые. По степени сложности – на внешний осмотр и чистку, контрольно-регулировочные работы; сезонные смазочные и крепежные работы.
В большинстве случаев внешний осмотр, чистка, смазочные и крепежные работы выполняются персоналом, непосредственно использующим аппаратуру. Контрольно-регулировочные работы выполняются специально подготовленными лицами службы связи гарнизона. Во время внешнего осмотра аппаратуры связи проверяется общее состояние конструкций, полнота ее комплектации запасными частями, а также наличие и правильность ведения технической документации. На данном этапе можно вскрыть неопломбированные защитные кожухи и произвести внутренний осмотр аппаратуры, в процессе которого следует заменить явно видимые неисправные элементы и узлы, например обуглившиеся резисторы, конденсаторы с вытекшим электролитом, неработающие радиолампы, обгоревшие трансформаторы и т. п.
В процессе внешнего осмотра определяется целостность сигнальных ламп, а также их наличие, плавность хода и четкость срабатывания ручек управления и регулировки (при необходимости осуществляется их регулировка или замена). Кроме того, проверяется надежность соединений, выполненных с помощью разъемов и фишек, состояние источников питания и устройств крепления - от отдельных блоков до всей конструкции в целом. Выявленные в процессе осмотра неисправности корпусов и панелей аппаратуры исправляются, поржавевшие места зачищаются, грунтуются и окрашиваются. Металлические (незащищенные краской) части аппаратуры покрываются тонким слоем смазки ЦИАТМ-201. Дата и перечень работ, выполненных в период внешнего осмотра, заносятся в эксплуатационный журнал.
Контрольно-регулировочные работы выполняются в соответствии с указаниями технического описания для конкретного вида аппаратуры. Выявленная в процессе подготовки к использованию неисправная аппаратура подлежит ремонту.