2. Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны.

2.1. Расчет основных характеристик системы оперативной связи

1. Расчет характеристик устойчивости системы оперативной связи

Устойчивость системы связи, состоящей из n каналов связи (например, из одного основного и нескольких резервных), характеризуется вероятностью ее безотказной работы:

(2.1)

где - вероятность безотказной работы i-го канала связи; λ_П - ин­тенсивность повреждения канала связи; t - время работы канала связи.

Устойчивость системы оперативной связи, состоящей из двух ка­налов связи (основного и резервного), оценивается следующей вероятно­стью безотказной работы при заданных P₁, P₂:

P₂ (t) = 1 – [ (1 - P₁) ∙ (1- P₂)] = 1 – [ (1- 0,93) ∙ (1-0,89)] = 1 – [ 0,07∙ 0,11] = 0,9976

Таким образом, в результате резервирования основного канала свя­зи устойчивость системы оперативной связи в целом повышается на вели­чину P₂ (t) – P₁ = 0,9976 - 0,93 = 0,0676.

2. Оптимизация сетей спецсвязи по линиям “01” и расчет ее пропускной способности

Оптимизация сети спецсвязи сводится к нахождению такого числа линий связи "01" и диспетчеров, при которых обеспечиваются заданная вероятность потери вызова и необходимая пропускная способность сети спецсвязи.

Последовательно увеличивая число линий связи с 1 до п, находим такое число линий связи, при котором выполняется условие Р_отк ≤ Р_П

Нагрузка, создаваемая в сети спецсвязи, может быть представлена как y = λ ∙T_n = 0,44 ∙ 1,2 = 0,058 мин-зан.

В общем виде вероятность того, что все линии связи свободны, оп­ределяется по формуле:

(2.2)

где k - последовательность целых чисел, k = 0, 1,2,...,n.

В общем виде вероятность того, что все п линий связи будут заняты (т.е. вероятность отказа в обслуживании), определяется как:

(2.3)

Для случая, когда п = 1, вероятность того, что линия связи будет свободна,

Для случая, когда п = 1, вероятность отказа в обслуживании

Сравнивая полученное значение P_отк1 и заданное значение вероят­ности потери вызова P_П = 0,001, приходим к выводу, что условие P_отк1 ≤ P_П не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до n = 2. При этом вероятность того, что две линии связи будут свободны,

Вероятность отказа при этом определяется как

Сравнивая полученное значение P_отк2 и заданное значение вероят­ности потери вызова P_П, приходим к выводу, что при двух линиях связи условие P_отк2 ≤ P_П соблюдается, т.е. P_отк2 = 0,0006 < P_П = 0,001 .Таким образом, принимаем n = 2.

Вероятность того, что вызов будет принят на обслуживание (относительная пропускная способность сети спецсвязи), определяется как

P_обс = 1 – ­ P_отк2 = 1 – 0,0006 = 0,9994.

Таким образом, в установившемся режиме в сети спецсвязи будет обслужено 99,9 % поступивших по линиям связи "01 " вызовов.

Абсолютная пропускная способность сети спецсвязи определяется выражением

A = λ ∙ P_обс = 0,44 ∙ 0,9994 = 0,3877

т.е. сеть спецсвязи способна осуществить в среднем 0,3877 разговора в ми­нуту.

Находим среднее число занятых линий связи:

n_з = y ∙ (1 – ­ P_отк2) = 0,058 ∙ (1 – 0,0006) = 0,0347

Таким образом, при установившемся режиме работы сети спецсвя­зи будет занята лишь одна линия связи, остальные будут простаивать, т.е. достигается высокий уровень эффективности обслуживания – 99,96 % всех поступивших вызовов.

Коэффициент занятости линий связи

К_з = n_з / n = 0,0347 / 2 = 0,0174.

Определяем среднее число свободных линий связи:

Коэффициент простоя линий спецсвязи

K_п = n₀ / n = 1,9639 / 2 = 0,982

Фактическая пропускная способность сети спецсвязи по линиям "01" с учетом аппаратурной надежности:

q_ф = (1 – ­ P_отк2) ∙ K_г = 0,9994 ∙ 0,86 = 0,8595

Необходимое число линий связи с учетом аппаратурной надежности:

n_ф = n / K_г = 2 / 0,94 = 2,2365 ≈ 3

Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова

T_обс2 = T_n + T_обс1 = 1,2 +2 = 2,2 мин = 0,0366 ч

где T_n - заданная величина времени одного "чистого" переговора диспетчера с вызывающим абонентом; T_обс1 - время занятости диспетчера обработкой принятого вызова (запись поступившего вызова в журнале ре­гистрации и т.п.).

По заданной интенсивности входного потока вызовов λ = 0,44 выз./мин, поступающих в сеть спецсвязи, и времени обслужива­ния одного вызова диспетчером T_обс2 = 0,04 ч определим полную нагрузку на всех диспетчеров за смену, т.е. за 24 ч:

y_д = 24 ∙ λ ∙ T_обс2 = 24 ∙ 60 ∙ 0,44 ∙ 0,0366 = 13,576 ч-зан,

где 60 - количество минут в 1 ч (при переводе λ в выз./ч).

Допустимая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом ко­эффициента занятости диспетчера:

y_1доп = K_д ∙ y_1макс = 0,8 ∙ 24 =14,6 ч-зан.

Определим необходимое число диспетчеров:

n_д = y_д / y_1доп = 13,576 / 14,6 = 1,2873 ≈ 2

Округляя результат, определяем: два диспетчера. Таким образом, по результатам оптимизации сети спецсвязи опре­делено, что необходимо иметь 3 линии связи “01” и двух диспетчеров.

2.2. Расчет характеристик оперативности и эффективности функционирования радиосвязи и обеспечения требуемой дальности радиосвязи