MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
failure rate
Model niezawodności różnych konfiguracji zestawu elektrowni wiatrowej oparty na sekwencyjnej symulacji Monte Carlo
W pracy przedstawiono udoskonalony model służący do obliczania wskaźników niezawodności dla różnych koncepcji konfiguracji zestawów elektrowni wiatrowych jakie stosowano w ostatnich dwóch dziesięcioleciach. Wykorzystano autoregresyjny model średniej ruchomej (ARMA), który w połączeniu z symulacją sekwencyjną Monte Carlo pozwala z większą dokładnością przewidzieć oczekiwaną wartość energii niedostarczonej (EENS) podczas awarii. Baza statystyczna LWK (Land Wirtschafts Kammer) posłużyła autorom do określania niezawodności (wydajności) części składowych elektrowni wiatrowych przy różnych typach konfiguracji zestawu. Otrzymane wartości wykorzystano do obliczenia wpływu poszczególnych koncepcji konfiguracji zestawu elektrowni wiatrowej na oczekiwaną wartość energii niedostarczonej. Ponadto, przedstawiono porównanie rozkładu EENS dla różnych koncepcji konfiguracji zestawu elektrowni wiatrowej jak również omówiono wpływ uszkodzeń części mechanicznych i elektrycznych elektrowni na EENS oraz awaryjność.
Reliability model of different wind power plant configuration using sequential monte carlo simulation
Paper presents an enhanced model for calculation of reliability indices for different wind power plants configuration concepts used over past two decades. The autoregressive – moving average (ARMA) model is used combined with the sequential Monte Carlo simulation in order to predict expected energy not served (EENS) more accurately during the failure. Statistical database of LWK (Land Wirtschafts Kammer) is used for determining different wind power plant configuration types component reliability (performance) used for calculating influence of individual wind power plant configuration concepts on expected energy not served. Furthermore, a comparison of the distribution of EENS of different wind power plants configuration concepts have been presented, as well as the influence of the predominantly mechanical and electrical components failures on both EENS and failure rates.
Metoda bayesowskiej estymacji wartości oczekiwanej dla produktów o rozkładzie wykładniczym wykorzystująca dane o niezaistniałych uszkodzeniach
W pracy analizowano estymację bayesowską wartości oczekiwanej jako metodę analizy niezawodności urządzeń naprowadzających w przypadkach, gdy dane z badań trwałości są danymi o uszkodzeniach niezaistniałych (zerowych). W pierwszej części pracy opisano E-estymację bayesowską dla rozkładu wykładniczego, a następnie zaproponowano model uszkodzeń niezaistniałych oraz opisano jego założenia. Wykorzystując zaproponowany model, zaprojektowano i zrealizowano serię badań trwałości urządzeń naprowadzających jak również zastosowano E-estymację bayesowską w celu obliczenia intensywności uszkodzeń oraz niezawodności badanych urządzeń. Wyniki oceny niezawodności urządzeń naprowadzających potwierdzają przydatność proponowanej metody.
An E-Bayesian method for reliability analysis of exponentially distributed products with zero-failure data
This paper investigate an E-Bayesian estimation as a reliability analysis method for the seekers to deal with the zero-failure life testing data. Firstly, we introduce an E-Bayesian estimation for the exponential distribution, and then propose a zero-failure model with assumptions. Using the proposed model, we set up a series of life tests for the seekers, and apply the E-Bayesian estimation on the observed zero-failure data to calculate the failure rate and reliability of the seekers. Finally, the reliability estimation results of the seekers demonstrate the performance of the proposed method.
Ocena niezawodności dostaw gazu w miejskiej sieci gazowej
Miejska sieć gazowa – jeden z kluczowych elementów infrastruktury miasta – stanowi złożony system, ponieważ wymaga utrzymania zdolności przesyłowej gdy przepływ gazu w jednym z rurociągów zostaje zamknięty w wyniku awarii. W przypadku tego rodzaju systemów, konieczna jest ocena niezawodności. Biorąc pod uwagę, iż dostępne w literaturze analizy niezawodności konstrukcyjnej i niezawodności hydraulicznej odzwierciedlają różne aspekty warunków pracy miejskiej sieci gazowej, nie dają one pełnego obrazu niezawodności systemu jako całości. W artykule wykorzystano teorię niezawodności systemów, która pokazuje, że jedynie ocena niezawodności dostaw gazu stanowić może kompleksową ocenę wydajności pracy całej miejskiej sieci gazowej, ponieważ uwzględnia ona zarówno wpływ niezawodności konstrukcji jak i niezawodności hydraulicznej sieci. W pracy wykorzystano dotychczasowe obserwacje badawcze dotyczące oceny niezawodności konstrukcyjnej i niezawodności hydraulicznej sieci gazowej do obliczenia parametrów oceny niezawodności dostaw gazu, takich jak intensywność uszkodzeń rurociągu, redukcja przepływu gazu w sieci gazowej w różnych warunkach uszkodzeń, itp. Następnie, podano szczegółowe procedury obliczania tych parametrów w celu oceny niezawodności przesyłowej sieci gazowej pod kątem eksploatacyjnym i praktycznym. Na koniec, na przykładzie prostej sieci gazowej składającej się z dwóch pętli, opisano szczegółowy proces oceny niezawodności dostaw gazu w miejskiej sieci gazowej i zilustrowano możliwość wykorzystania proponowanej metody.
Evaluation on gas supply reliability of urban gas pipeline network
As one of the lifeline projects, an urban gas network is a complex system, as it requires maintenance of the supply capacity when any single pipeline is isolated due to failure. For such a system, its reliability needs to be evaluated. Considering that existing structural reliability and hydraulic reliability analyses reflect different aspects of the working conditions of an urban gas network, system reliability theory is employed to explain that only the gas supply reliability can achieve a comprehensive evaluation of the work capacity of the entire urban gas network, as it takes into account the combined influence of the structural reliability and hydraulic reliability. To calculate the parameters in the gas supply reliability evaluation, such as pipeline failure rate, flow reduction in the gas network under different failure conditions, etc., some research achievements in the field of structural reliability and hydraulic reliability are fully utilized. Then, the detailed calculation procedures of these parameters are given to evaluate the gas supply reliability in terms of operational and practical considerations. Finally, using an example of a simple double-loop gas network, the detailed process of the gas supply reliability evaluation of an urban gas network is described, and the feasibility of this evaluation method is also illustrated.
Inteligentne prognozowanie intensywności uszkodzeń automatycznego systemu ochrony pociągów kolei dużych prędkości w Chinach
Inteligentna i spersonalizowana dynamiczna konserwacja i konfiguracja części zamiennych pociągów kolei dużych prędkości stanowią ostatnio główny trend w zakresie zapewniania bezpieczeństwa pociągów. W niniejszym artykule zaproponowano nową metodę obliczania intensywności uszkodzeń systemu Automatycznej Ochrony Pociągu (ATP), a czas opóźnienia i wymiar zanurzenia określano za pomocą algorytmu CC. Następnie, przestrzeń fazową przekształcono z jednowymiarowego szeregu czasowego do przestrzeni wielowymiarowej. Opierając się na chaotycznych charakterystykach intensywności uszkodzeń, utworzono model krótkoterminowego inteligentnego prognozowania awaryjności systemu ATP. Do uczenia modelu i weryfikacji jego trafności wykorzystano rzeczywiste dane statystyczne dotyczące awarii pociągów z lat 2010–2018. Z wyników prognoz wynika, że proponowany model predykcji, oparty na teorii chaosu, cechuje się dokładnością na poziomie 99,71%, czyli wyższą niż model maszyny wektorów nośnych. Dając możliwość inteligentnej predykcji intensywności uszkodzeń, niniejsza praca rozwiązuje problem braku elastyczności w utrzymaniu ruchu pociągów oraz braku równowagi między podażą a popytem na części zamienne.
Intelligent Forecasting of Automatic Train Protection System Failure Rate in China High-speed Railway
Intelligent and personalized dynamic maintenance and spare parts configuration of high-speed railway have been the main trend to guarantee the safety capability of trains. In this paper, a new Automatic Train Protection (ATP) system failure rate calculation method is proposed, and the delay time and embedded dimension are determined by C-C algorithm. Then the phase space is reconstructed from one-dimensional time series to high-dimensional space. Based on chaotic characteristics of failure rate, a short-term intelligent forecasting model of failure rate of ATP system is established. The actual failure statistics from 2010 to 2018 are used as samples to train and test the validity of the model. From prediction results, it shows that the proposed chaos prediction model has an accuracy of 99.71%, which is better than the support vector machine model. Through the intelligent prediction of failure rate, this paper solves the maintenance inflexibility and imbalance of supply and demand of spare parts configuration.
Reliability Evaluation of Transmission Planetary Gears “bottom-up” approach
The reliability study is the most important part of the engineering design process, as it is the basis of analysis and assessment of future product performance in exploitation. Since performance cannot be predicted with absolute certainty, the application of reliability theory includes probability theory and unreliability modeling. The proposed approach has been applied to assess the reliability of gear planetary power transmissions. The assessment of system reliability was determined on the basis of the block diagram method, as a function of the reliability of individual components, calculated by statistical analysis. Using the Weibull model, the reliability of the planetary gear was defined on the basis of the probability of failure of the gear teeth and the results were interpreted to assess the reliability of the component and the entire planetary train. For a more precise assessment of reliability and to avoid modeling every failure and mode of occurrence, a competitive risk model was developed. The reliability assessment study was conducted with a “bottom-up” approach. Reliability has been assessed, for instantaneous, estimated and assigned failures rate of planetary train and component.