АСУ Курсовой. АСУ-курсовой. Разработка системы связи и автоматизации систем связи оперативного управления пожарной охраны

• Название: Разработка системы связи и автоматизации систем связи оперативного управления пожарной охраны
• Анкор: АСУ Курсовой
• Дата: 14.10.2022
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: АСУ-курсовой.doc
• Тип: Курсовой проект; #733132
• страница: 2 из 4

P₂ (t) = 1 – [ (1 - P₁) ∙ (1- P₂)] = 1 – [ (1- 0,96) ∙ (1-0,87)] = 1 – [ 0,04∙ 0,13] = 0,9948

Таким образом, в результате резервирования основного канала свя­зи устойчивость системы оперативной связи в целом повышается на вели­чину P₂ (t) – P₁ = 0,9948 - 0,96 = 0,0348.

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 = 0,34 ∙ 0,9 = 0,306 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 = 0,001, приходим к выводу, что условие P_отк2 ≤ P_П не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до n = 3. При этом вероятность того, что три линии связи будут свободны,



Вероятность отказа при этом определяется как



Сравнивая полученное значение P_отк3 и заданное значение вероят­ности потери вызова P_П = 0,001, приходим к выводу, что условие P_отк3 ≤ P_П не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до n = 4. При этом вероятность того, что четыре линии связи будут свободны,



Вероятность отказа при этом определяется как



Сравнивая полученное значение P_отк4 и заданное значение вероят­ности потери вызова P_П, приходим к выводу, что при четырех линиях связи условие P_отк4 ≤ P_П соблюдается, т.е. P_отк4 = 0,00027 < P_П = 0,001. Таким образом, принимаем n = 4.

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

P_обс = 1 – ­ P_отк4 = 1 – 0,00027 = 0,99973.

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

Абсолютная пропускная способность сети спец. связи определяется выражением

A = λ ∙ P_обс = 0,34 ∙ 0,99973 = 0,3399

т.е. сеть спец.связи способна осуществить в среднем 0,3399 разговора в ми­нуту.

Находим среднее число занятых линий связи:

n_з = y ∙ (1 – ­ P_отк4) = 0,306 ∙ (1 – 0,00027) = 0,3059

Таким образом, при установившемся режиме работы сети спец. свя­зи будет занята лишь одна линия связи, остальные будут простаивать, т.е. достигается высокий уровень эффективности обслуживания – 99,69 % всех поступивших вызовов.

Коэффициент занятости линий связи

К_з = n_з / n = 0,3059 / 4 = 0,0765.

Определяем среднее число свободных линий связи:



Коэффициент простоя линий спец. связи

K_п = n₀ / n = 3,9194 / 4 = 0,97985

Фактическая пропускная способность сети спец. связи по линиям "01" с учетом аппаратурной надежности:

q_ф = (1 – ­ P_отк4) ∙ K_г = 0,99973 ∙ 0,93 = 0,92975

Необходимое число линий связи с учетом аппаратурной надежности:

n_ф = n / K_г = 4 / 0,92975 = 4,3 ≈ 5

stop here

Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова

T_обс2 = T_n + T_обс1 = 0,9 +1,45 = 1,65 мин = 0,0442 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 = 0,1 выз./мин, поступающих в сеть спец. связи, 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 ∙ 0,18 ∙ 0,0442 = 11,4566 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 = 0,4 ∙ 24 = 9,6 ч-зан.

Определим необходимое число диспетчеров:

n_д = y_д / y_1доп = 11,4566 / 9,6 = 1,1934 ≈ 2

Округляя результат, определяем: два диспетчера. Таким образом, по результатам оптимизации сети спец. связи 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
2.2.1. Расчет количественных показателей

оперативности и эффективности
Оперативность радиосвязи характеризуется вероятностью того, что информация от одного абонента к другому будет передана в течение вре­мени, не более заданного:

Q = P [ (T_n + T_н) ≤ T_оп] (2.4)

где T_n - время "чистого" переговора; T_н - непроизводительные затраты времени на набор номера абонента, посылку вызова и т.п.; T_оп - заданная величина времени, определяющая оперативность связи (критерий опера­тивности).

В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, опера­тивность радиосвязи оценивается по формуле:

Q = P₀ + P₁ (2.5)

где P₀ - вероятность того, что радиоканал свободен;

P₁- вероятность того, что радиоканал занят, но ожидающих нет.

Вероятности состояний сети радиосвязи P₀ и P₁ рассчитываются по формулам:

(2.6); (2.7)

где N - число радиостанций в сети радиосвязи (число абонентов в радио­сети); y₀ - нагрузка в сети радиосвязи; k - последовательность чисел k = 0, 1, 2..., N.



Эффективность функционирования радиосети может быть оценена математическим ожиданием случайной величины ее состояния Е, 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:

(2.8)

где T_n,T_н – соответственно время переговора и непроизводительные затраты времени в радиосети.


2.2.2. Определение необходимых высот подъема антенн

стационарных радиостанций
Определение дальности радиосвязи необходимо проводить исходя из минимального значения напряженности поля с учетом влияния рельефа местности, выходной мощности передатчика, затухания антенно-фидерных трактов передатчика (β₁l₁) и приемника (β₂l₂) коэффициентов усиления передающей (G₁) и приемной (G₂) антенн, величины превышения допустимого уровня мешающего сигнала (ΔE_доп)

Таким образом, с учетом вышеизложенного, величина напряженно­сти поля полезного сигнала определяется по формуле:

E_n = E_мин + В_осл - В_м + β₁l₁ – G₁ + β₂l₂ – G₂ + ΔE_доп = 20 + 10 - 0 + 0,15∙8 – 1,5 + 0,15∙8 – 1,5 + 2 = 31,1 дБ,

где β₁ = β₂ = 0,15 дБ/м - коэффициент погонного затухания фидерного тракта передатчика и приемника соответственно; l₁ и l₂ - длина фидерного тракта передатчика радиостанции ЦУСС и приемника радиостанции ПЧ соответственно, м, G₁ = G₂ = 1,5 дБ - коэффициент усиления антенн пере­датчика и приемника соответственно; В_м - поправочный коэффициент, ве­личина которого принимается равной 0 дБ в случае использования радиостанций типа "Виола", имеющих мощность излучения передатчика Р_пер = 10 Вт.

По полученной величине напряженности поля полезного сигнала на входе приемника E_n= 31,1 дБ и заданному удалению ПЧ от ЦУСС (заданной дальности радиосвязи) = 10 км с помощью графиков определяется произведение высот антенн h₁ ∙ h₂ = 30 м. Из полу­ченного произведения высот выбираются необходимые высоты стацио­нарных антенн ЦУСС h₁ = 6 м и удаленной ПЧ h₂ = 5 м.
2.3. Разработка схемы организации и размещения средств связи на пожаре
Связь на пожаре предназначена для управления силами и средства­ми, обеспечения их взаимодействия и обмена информацией.

Для управления силами и средствами на пожаре устанавливается связь между руководителем тушения пожара (РТП) и штабом пожароту­шения, начальником тыла (НТ), начальниками боевых участков (БУ) и при необходимости с пожарными автомобилями. Связь на пожаре обеспечива­ет управление работой подразделений и получение от них сведений об об­становке на пожаре. Схема организации и размещения средств радио- и проводной связи на пожаре приведена на рис. 2.1.


ЦУСС

ГАТС

АСО

БУ-3

БУ-4

БУ-1

БУ-2

РН

РТП

РН

НШ

РН

НТ

РН

РН

РН

РН

РВ

Рис. 2.1. Схема организации и размещения средств радио- и проводной связи на пожаре




Связь на месте пожара при организации оперативного штаба пожа­ротушения на базе автомобиля связи и освещения (АСО) осуществляется с использованием средств радио- и проводной связи.

Для организации проводной связи используется коммутатор опера­тивной связи (КОС), к которому подключены телефонные аппараты с то­нальным вызовом для руководителя тушения пожара и начальников боевых участков.

Для организации телефонной связи РТП с диспетчером ЦУСС в коммутаторе предусмотрена возможность подключения к телефонной сети города через районную АТС .

Для осуществления громкоговорящего оповещения на месте пожа­ра используется усилитель мощности (УМ), к которому подключены громкоговорители на каждый боевой участок. При этом РТП с помощью выносного микрофона (М) имеет возможность передачи циркулярной ин­формации на все боевые участки.

Для организации радиосвязи руководителя тушения пожара с дис­петчером ЦУСС и дежурными пожарных частей на автомобиле связи и ос­вещения установлена возимая радиостанция (РВ), а в пожарных частях и на ЦУСС устанавливаются стационарные радиостанции (РС).

Радиосвязь РТП с начальниками боевых участков осуществляется с помощью носимых радиостанций (РН).