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集装箱龙门起重机的可靠性、风险和可用性分析
作者：Joanna Soszynska-Budny.
Gdynia Maritime University, Gdynia, Poland
1.引言
最真实的技术系统是非常复杂的，对于分析它们的可靠性、可用性和安全性也是很困难的。这是由大量的组件和子系统及其操作复杂性所造成它们的可靠性、可用性和安全性的评估、预测和优化是很复杂的。该系统“操作流程及其对时间改变系统的影响”结构及其组件的可靠性特性的复杂性往往在现实实践中得到满足。该系统操作流程及其对时间改变系统结构和组件的可靠性特性的复杂性往往在现实实践中经常能够满足。
考虑到（1985年阿旺，Kolowrocki 2004年，Kołowrocki，Soszyńska-Budny 2011）在他们的可靠性分析。这样的系统的安全性和这些状态操作过程的有效性似乎是合理的扩大两态的方式向多态方法靠近的重要性
系统由多态成分与可靠性状态及时降低的假设给出了它们的可靠性和运作流程的有效性进行更精确的分析的可能性。这种假设使我们能够区分一个系统的可靠性临界状态（2004年Kolowrocki，Kołowrocki，2010Soszyńska，Kołowrocki，Soszyńska-Budny 2011年，Soszyńska 2010），超过临界状态会对环境危险或不能保证其操作流程有效性的必要水平。然后，一个重要的系统可靠性的特点是时间超过了系统的可靠性临界状态及其分布，这就是所谓的系统风险功能。这种分布是与多态系统的基本特征的系统可靠性多态函数严格相关的。
在该系统的操作过程及过程随时间变化的系统中结构和它们的组件的可靠性特性（Kołowrocki，2010Soszyńska，Kołowrocki，Soszyńska-Budny 2010，Kołowrocki，Soszyńska-Budny 2011，Soszynska 2010）是往往很难固定和分析的。解决这个问题的一个方便的工具是（Grabski 2002年，2001年Limnios）在本文提出的系统操作流程半马尔可夫模型。使用的系统多状态可靠性联合模型和系统半马尔可夫操作处理（Kołowrocki，2010Soszyńska，Kołowrocki，Soszyńska-Budny 2011，Soszyńska2010）通过指出由系统运行状态决定的引入附属的系统组件的多状态可靠性功能。因此找到依赖于操作状态的可行性功能和未来发现其无条件可靠性函数和更新和可用性特性的系统条件都是有可能的。这种方式涉及在其时间的操作状态改变的多态系统所获得的结果可用于在容器门式起重机的可靠性，风险和可用性评价上。
2集装箱龙门起重机系统分析
我们分析了在放置在海边的集装箱码头（Kołowrocki，Soszyska-Budny2010年，Kołowrocki，Soszyńska-Budny2011）经营集装箱龙门起重机的可靠性。所考虑的集装箱码头主要从事集装箱转运。集装箱的装载是通过使用STS集装箱龙门起重机。
我们认为，STS集装箱龙门起重机由5个基本子系统，S1，S2，S3，S4和S5在其可靠性有重要的影响。这些子系统如下：
S1- 电源子系统，
S2- 控制与监控子系统，
S3- 手臂起床越来越下降子系统，
S4- 转移子系统，
S5- 装卸子系统。
龙门吊电源子系统，S1组成：
- 高压电缆从变电站递送能量到门式起重机E1（1），
- 鼓允许电缆起重机转移期间放卷E2（1），
- 内部起重机电源线E3（1），
- 一个设备从高压电缆传送能量到内部起重机电缆E4（1），
- 主要和辅助电压互感器E5（1），
- 低压电源电缆E6（1），
- 中继和保护电器元件E7（1）。
龙门吊控制和监测子系统S2包括：
- 起重机软件控制器准确分析形势，为了采取合适行动，以保证起重机E1（2）正确的工作，
- 测量和诊断设备对起重机的状态发送信号给软件控制器E2（2），
- 从控制器信号的发射机，以执行所述命令集元件E3（2），
- 开展控制器的命令设备（一个工作许可，工作封锁等）E4（2），
- 控制面板（发动机室，操作室，起重机臂舱）E5（2），
- 控制和转向电缆连接E6（2）。
龙门吊臂起床越来越下降子系统S3组成：
- 一个推进装置（一个发动机，一个缆绳卷筒，传动齿轮，离合器，断裂，绳）E1（3），
- 一组辊子和多轮E2（3），
- 起重机臂（关节，钩扣手臂）E3（3）。显示以下内容的翻译： We analyse the reliability of the container gantry crane that is operating at the container terminal placed at the seashore (Kołowrocki, Soszyńska-Budny 2010, Kołowrocki, Soszyńska-Budny 2011). The considered container terminal is engaged in trans-shipment of containers. The loading of containers is carried out by using the gantry cranes called Ship-To-Shore (STS).仍然翻译： We analyse the reliability of the container gantry crane that is operating at the container terminal placed at the seashore (Kołowrocki, Soszyńska-Budny 2010, Kołowrocki, Soszyńska-Budny 2011). The considered container terminal is engaged in trans-shipment of containers. The loading ofcontainers is carried out by using the gantry cranes called Ship-To-Shore (STS).
龙门吊传输子系统S4包括：
- 一个驱动单元（发动机，离合器，休息，传动齿轮，龙门吊车轮）E1（4）。
龙门起重机装卸子系统S5的由绞盘单元E1（5）组成的：
- 一个推进装置（发动机，离合器，休息，传动齿轮，绳索），
- 绞盘头（其中一个容器抢连接到）
- 容器的抓斗，
- 集装箱的抢稳定单元
而车单位E2（5）组成：
- 一个推进装置（发动机，离合器，休息，传动齿轮，车车轮，绳索），
- 轨道车这在操作过程中的移动，
- 起重机车。
子系统S1，S2，S3，S4和S5是形成图1给出一个通用系列门式起重机的可靠性结构。
3集装箱龙门起重机操作过程特性预测方法仍然翻译： The container gantry crane reliability structure and the subsystems and components reliability depend on its changing in time operation states. Taking into account expert opinions on the varying in time operation process of the considered container gantry crane we fix the number of the system operation process states v 6 and we distinguish the following as its six operation states:
该集装箱龙门起重机可靠性结构，子系统和组件的可靠性取决于它改变时间的操作状态。
考虑到专家意见上所考虑的容器龙门吊我们修复系统的操作过程的状态的数量的变化
的时刻的操作流程V=6，我们区分以下作为其6种操作状态：
bull;操作状态Z1―中的起重机的待机用的电源和控制系统关闭，
bull;操作状态Z2―吊车准备无论是启动或完成工作，起重机的90°臂角度位置，
bull;操作状态Z3―吊车准备无论是启动或完成工作，起重机0°的臂角度位置，
bull;操作状态 Z4―中的起重机转移向或从装载和卸载区与90°的吊臂角度位置，
bull;操作状态Z5―中的起重机转移向或从装载和卸载区与0°的吊臂角度位置，
bull;操作状态Z6―中的集装箱的装卸用吊臂角度位置0°的。
此外，我们解决这个问题有可能的所有系统操作之间的转换states.To识别集装箱龙门起重机运行过程中，需要对这个过程的统计数据的所有参数。所有统计数据被收集在（Kołowrocki，Soszyńska-Budny2010）。从（Kołowrocki，Soszyńska-Budny2010）以下矩阵的基础统计数据
概率 Pbl，B，L=1,2，...，6，从操作状态Zb向运行状态Zl上的集装箱龙门起重机操作流程过渡已得到修复。
平均值是根据（2.12）（Kołowrocki，Soszyńska-Budny2011）在特定运行状态的集装箱龙门起重机操作流程有条件逗留时间如下：
考虑的结果（1）和从（Kołowrocki，Soszyńska-Budn
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