- •Министерство российской федерации по делам
- •Техническое задание (тз) на проектирование Номер зачетной книжки_______07255__________ Вариант №_____255________ Исходные данные для проектирования системы оперативной связи
- •Содержание
- •Введение
- •1. Разработка структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны
- •2. Выбор, обоснование технических средств и расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны
- •2.1. Общие сведения об основных технических средствах связи гарнизона пожарной охраны
- •2.1.1. Коммутаторы, пульты и станции оперативной телефонной связи
- •Основные технические характеристики
- •Функциональные возможности
- •Функциональное оснащение
- •2.1.3. Радиосети различного назначения.
- •2.1.4. Дополнительная аппаратура системы оперативно-диспетчерской связи цус
- •Телефонный аппарат
- •Многоканальное записывающее устройство
- •Устройство звуковой тревожной сигнализации узс-02ф еФ2.409.012
- •Назначение:
- •Громкоговоритель рупорный 10гр-38
- •2.1.5. Перечень технических средств, устанавливаемых на автомобилях связи и освещения
- •2.2. Расчет основных характеристик системы оперативной связи
- •2.2.1. Расчет характеристик устойчивости системы оперативной связи
- •2.2.2. Оптимизация сети специальной связи по линиям «01» и расчет ее пропускной способности
- •Определение необходимых высот подъема антенн стационарных радиостанций
- •3. Технико-экономическое обоснование внедрения автоматизированной системы связи и оперативного управления пожарной охраной (ассоупо)
- •3.1. Назначение и основные функции ассоупо
- •3.2. Организационно-функциональная структура ассоупо
- •3.3. Состав основных подсистем центра ассоупо
- •3.4. Особенности организации центра ассоупо
- •3.5. Эффективность функционирования ассоупо гарнизона пожарной охраны
2.2. Расчет основных характеристик системы оперативной связи
Центр управления силами и средствами пожарной охраны является основным звеном гарнизона ПО, обеспечивающим прием и обработку информации, выработку управленческих решений и их передачу исполнителям. От оперативности, надежности и безошибочности работы всех подсистем ЦУС зависят размер материальных и социальных последствий от пожаров. Для минимизации времени ликвидации пожаров диспетчерский состав ЦУС должен непрерывно и своевременно получать информацию о пожарах, различных ЧС, об изменении оперативной обстановки в гарнизоне, передислокации и движении сил и средств, изменении дорожной обстановки и др.
Диспетчерским составом ЦУС за минимальное время должна осуществляться быстрая и безошибочная обработка и регистрация всех видов поступающей информации; выработка управленческих решений по высылке и передислокации сил и средств к месту пожара; доведение приказов и распоряжений в ПЧ; информационная поддержка РТП в пути следования к месту пожара и на пожаре.
По каналам проводной и радиосвязи на ЦУС поступает поток вызовов, характеризующийся неравномерностью поступления вызовов во времени. Особенно эта неравномерность наблюдается по часам суток. Число вызовов резко увеличивается около 7-ми часов утра, затем плавно увеличивается до максимального значения (около 18-ти часов) и уменьшается до минимального значения в ночные часы. Наблюдается также зависимость числа вызовов и по отдельным периодам времени года.
Расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны проводится на основе теории массового обслуживания. При этом под качеством обслуживания понимается, насколько своевременно проведено обслуживание поступивших в систему сообщений о пожарах.
Отсутствие последействия состоит в том, что вероятность поступления за отрезок времени определенного числа вызовов не зависит от того, сколько вызовов уже поступило в систему. Отсутствие последействия предполагает взаимную независимость процесса обслуживания вызовов в не перекрывающиеся между собой промежутки времени.
2.2.1. Расчет характеристик устойчивости системы оперативной связи
Устойчивость системы оперативной связи, состоящей из каналов связи (например, из одного основного и нескольких резервных), характеризуется вероятностью ее безотказной работы:
,
где - вероятность безотказной работы-го канала связи;
- интенсивность повреждения канала связи;
- время работы канала связи.
Устойчивость системы оперативной связи, состоящей из двух каналов связи (основного и резервного), оценивается следующей вероятностью безотказной работы при заданных и:
.
Таким образом, в результате резервирования основного канала связи устойчивость системы оперативной связи повысится на величину .
2.2.2. Оптимизация сети специальной связи по линиям «01» и расчет ее пропускной способности
Оптимизация сети специальной связи по линиям «01» сводится к нахождению такого числа линий связи «01» и диспетчеров, при которых обеспечиваются заданная вероятность потери вызова и необходимая пропускная способность сети специальной связи.
Последовательно увеличивая число линий связи с 1 до , выбирается такое число линий связи, при котором выполняется условие.
Нагрузка в сети специальной связи по линиям «01» может быть представлена как
мин-зан.
Вероятность того, что все линии связи свободны определяется по формуле
,
где - последовательность целых чисел.
Для случая, когда , вероятность того, что линия связи будет свободна, определяется следующим образом:
.
Вероятность того, что все линии связи будут заняты (вероятность отказа в обслуживании) определяется как
.
Для случая, когда , вероятность отказа в обслуживании
.
Сравнивая полученное значение и требуемое значение вероятности потери вызова, приходим к выводу, что условиене соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до. При этом вероятность того, что две линии связи будут свободны:
.
Вероятность отказа при этом определяется как
.
Сравнивая полученное значение и требуемое значение вероятности потери вызова, приходим к выводу, что условиене соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до. При этом вероятность того, что три линии связи будут свободны:
Вероятность отказа при этом определяется как
.
Сравнивая полученное значение и требуемое значение, приходим к выводу, что при двух линиях связи условиесоблюдается, т.е.. Таким образом, принимаем.
Вероятность того, что вызов будет принят на обслуживание (относительная пропускная способность сети связи извещения по коммутируемым линиям укороченной значности «01»):
Таким образом, в установившемся режиме в сети связи будет обслужено 99,9 % поступивших по линиям связи «01» вызовов.
Абсолютная пропускная способность сети связи определяется следующим выражением:
,
т.е. сеть связи способна обслужить в среднем 0,4198 вызова в минуту.
Рассчитываем среднее число занятых линий связи:
.
Следовательно, при установившемся режиме работы сети связи будут заняты лишь две линия связи, остальные будут свободны, т.е. достигается высокий уровень эффективности обслуживания вызовов – 99,95 % всех поступивших вызовов.
Коэффициент занятости линий связи:
.
Рассчитываем среднее число свободных линий связи:
.
Коэффициент простоя линии связи «01»:
.
Фактическая пропускная способность сети связи с учетом аппаратурной надежности
.
где - коэффициент готовности аппаратуры сети связи.
Необходимое число линий связи «01» с учетом аппаратурной надежности определяется по формуле:
.
Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова
,
где - заданная величина времени одного «чистого» разговора диспетчера с вызывающим абонентом;
- время занятости диспетчера обработкой принятого вызова (ввод информации в компьютер, регистрация в журнале и т.п.).
По заданной интенсивности входного потока вызовов выз/мин, поступающих в сеть связи по линиям «01», и времени обслуживания одного вызова диспетчером определим полную нагрузку на всех диспетчеров за смену, т.е. за 24 часа:
ч-зан.,
где 60 – количество минут в 1 ч при переводе ввыз/ч.
Допустимая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом коэффициента занятости диспетчера
ч-зан.,
где - допустимый коэффициент загрузки диспетчера;
ч – допустимое время занятости диспетчера обработкой вызовов.
Определяем необходимое число диспетчеров:
.
По результатам оптимизации сети специальной связи по линиям «01»делаем вывод о том, что необходимо иметь 4 линий связи «01» и двух диспетчеров.
2.2.3. Расчет характеристик функционирования радиосети:
оперативности и эффективности функционирования радиосвязи
Оперативность радиосвязи характеризуется вероятностью того, что информация от одного абонента к другому будет передана в течение времени, не более заданного:
,
где - время «чистого» переговора;
- непроизводительные затраты времени на коммутацию абонента, установку соединения и т.п.;
- заданная величина времени, определяющая оперативность связи (критерий оперативности).
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, оперативность радиосвязи оценивается по формуле
,
где - вероятность того, что радиоканал свободен и ожидающих нет;
- вероятность того, что радиоканал занят, но ожидающих нет.
,
где - число радиостанций в сети радиосвязи (число абонентов в радиосети);
- нагрузка в сети радиосвязи;
- последовательность целых чисел.
Эффективность функционирования радиосети может быть оценена математическим ожиданием случайной величины ее состояния , которое является показателем целесообразности использования радиосети для выполнения заданных функций.
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, эффективность функционирования радиосети оценивается по следующей формуле:
,
где - соответственно время переговора и непроизводительные затраты времени в радиосети.
Задано: Нагрузка в радиосети мин-зан.;
число радиостанций в радиосети ;
время переговора в радиосети мин;
непроизводительные затраты времени мин.
Расчет:
Оперативность радиосвязи при этом определяется как
Эффективность функционирования радиосети
.