книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи
.pdfодной частоте, то достоинствами прямой радиотелефонной связи
являются:
1 ) возможность быстрой передачи циркуляра и проведения совещаний;
2 ) постоянный контроль за состоянием радиоканала;
3) возможность прерывания ведущегося по сети разговора в экстренных случаях.
При организации радиосетей стремятся к тому, чтобы в каж дую сеть были включены тяготеющие друг к другу абоненты. На пример, радиосеть диспетчера строительного управления должна обеспечивать ему возможность связаться с объектами строитель ства и т. д. Если количество радиостанций, которое необходимо включить в одну сеть, не обеспечивает требуемого качества связи, то из этих радиостанций формируются две или более радиосетей. Радиосети делятся либо по частоте, либо по времени. При разде лении по частоте у тех абонентов, которые должны иметь связь с абонентами, работающими через радиостанции, включенные в разные сети, должно размещаться соответствующее количество ра диостанций. При разделении по времени устанавливается распи сание для вхождения ів связь каждой радиостанции.
Модель процесса доставки информации. Процесс соединения двух абонентов состоит из следующих операций: снятия микроте лефонной трубки с корпуса радиостанции, нажатия тангенхы, вы зова требуемого абонента голосом с использованием позывных вы зываемой и своей станции (двукратное повторение), отжатая тавгенты, манипуляции на вызываемой станции для ответа.
Непроизводительные затраты времени в сетях некоммутируемой радиотелефонной связи возникают за счет того, что одним ка налом пользуется большая группа абонентов. Поэтому в ряде слу чаев возможна такая ситуация, когда во время ведущегося раз говора один или несколько абонентов ожидают освобождения ра диоканала для начала передачи. Оценка подобной ситуации про изводится с помощью аппарата теории массового обслуживания (см. разд. 2 .1 ).
Вероятность наличия ожидающих освобождения радиоканала зависит от числа радиостанций в сети и величины нагрузки, соз даваемой ими. При малом количестве радиостанций, включенных в каждую радиосеть и создающих небольшую нагрузку, будет не доиспользование радиочастот, дефицитность которых была отме чена выше. Наоборот, при перегрузке радиосети возрастает время ожидания, что затрудняет пользование радиосвязью. Поэтому надо стремиться к такой загрузке радиосети, которая позволила бы эф фективно использовать выделенную радиочастоту при допустимом времени ожидания.
В табл. 4.2 была приведена модель процесса доставки инфор мации в сети прямой радиотелефонной связи, которая с достаточ ной степенью точности может быть использована для представ ления указанного процесса при связи диспетчера с подвижным або
8* |
— 227 — |
|
\ |
нентом, подвижного абонента с диспетчером и подвижных абонен тов между собой, т. е. практически во всех возможных ситуациях. В соответствии с этой моделью сеть может находиться в 8 состоя ниях, а если принять, что качество и надежность тракта идеальны, то всего в двух состояниях.
Алгоритм расчета эффективности функционирования. Примем, что качество и надежность разговорного тракта идеальны. Тогда
в соответствии с определением |
эффективности функционирования |
||
и моделью сети прямой радиотелефонной |
связи эффективность |
||
функционирования |
|
|
|
Е |
= |
с |
(4.6) |
|
* и “t “ ■* п |
|
|
â оперативность связи |
|
|
|
Q ~ <7г- |
|
(4.7) |
Вероятность отсутствия непроизводительных затрат времени в процессе установления соединения q2 удобно рассматривать как
сумму двух вероятностей: |
= <7 го + <7 гь где q20— вероятность того, |
что радиоканал свободен |
и ожидающих не имеется; q2i — вероят |
ность того, что радиоканал занят, но ожидающих не имеется. Рас сматриваются три возможных состояния сети: 1 ) радиоканал сво боден; 2 ) 'радиоканал занят, но ожидающих не имеется; 3) радио канал занят и имеются ожидающие. Непроизводительные затраты времени на ожидание освобождения радиоканала будут только
при наличии ожидающих. Вероятность |
этих |
затрат |
/?2 = 1 —<7 г= |
|||
— 1 -----<720— <721. |
|
|
|
|
|
|
Очевидно, эффективность функционирования сети |
|
|||||
Е — <720+ <721+ (1 -<720--[<?2l) |
"--f |
'> |
(4.6') |
|||
|
|
|
|
* И ~ Г |
* п |
|
Здесь |
Q — <7го</2Ь |
|
|
(4.7') |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
(4.8) |
|
Е |
ѵ\ |
|
|
|
|
|
&TR)k |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
(v -k )\ |
|
|
|||
<721 |
|
v % T „ |
|
|
|
(4.9) |
|
ѵ\ |
|
|
|
||
|
|
( Ь Т ш )к |
|
|
||
|
φχ=0 (v -k)\ |
|
|
|||
|
V |
(А—1 |
) Ol |
|
|
|
|
Е |
|
|
|
||
|
(о — А)! (KT»)k |
|
|
|||
ті тт = |
k—2 |
|
(4.10) |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ѵ\
( А ТфЬ
k=Q (v — k)\
— 228 —
230
Рис. 4.28. Зависимости основных характера- |
Рис. 4.29. Зависимость времени ожидания |
|
стик радиосети |
от числа радиостанций |
освобождения занятого радиоканала от |
’ |
’ |
числа радиостанций при разных значениях |
|
|
налрувки |
кривыми, -можно установить .ко личество радиостанций, которое должно работать в радиосети при заданных условиях (напри мер, при определенных величинах эффе ктивности фуи кционир-оіва- ния, оперативности связи или времени непроизводительных за трат), количество радиосетей, ко торое должно быть организовано для обеспечения связи ѵ радио станций, и решить другие вопро сы построения прямой радиоте лефонной связи.
Рис. 4.36. Зависимость величины Е радиосети от продолжительности раз говора при разных значениях интен сивности потока -вызовов X
4.6. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ГРОМКОГОВОРЯЩАЯ СВЯЗЬ
Назначение. На промышленных предприятиях и стройках ис пользуются два вида производственной громкоговорящей связи
(ПГС):
а) с центральными усилителями — для озвучения открытых пространств, производственных территорий и помещений с целью передачи односторонних распоряжений, оповещения и поиска не обходимых работников;
б) с абонентскими усилителями — для организации двух- и мно госторонней связи между отдельными участками, связанными меж ду собой технологически.
Схема организации связи. П р о и з в о д с т в е н н а я г р о м к о г о в о р я щ а я с в я з ь с ц е н т р а л ь н ы м и у с и л и т е л я м и организуется путем установки локальных радиотрансляционных узлов или усилителей на соответствующих объектах. В усилители включаются линии (фидеры) с громкоговорителями, размещаемы ми по всей озвучиваемой территории. Поскольку информация, передаваемая по сети ПГС с центральными усилителями, носит оперативный характер, то обычно основным оператором, осущест вляющим передачи по данной сети, является диспетчер. В соот ветствии с этим во всех диспетчерских пунктах, которые оснаща ются такой связью, как правило, организуется дистанционное уп равление \(,включение -и выключение; іперевод из экономичного де журного режима, когда выключено анодное напряжение электрон ных ламп, в рабочий; осуществление передачи) работой усилите лей непосредственно с диспетчерского коммутатора. В тех случаях,
— 233 —
когда имеется широкий круг лиц, пользующихся рассматриваемой сетью связи, находят применение схемы, позволяющие дистанцион но осуществлять передачи по сети ПГС с центральными усилите лями не только с диспетчерского коммутатора, но и с телефонных аппаратов ПАТС путем набора соответствующего номера (см. разд. 4.2).
Количество громкоговорителей, которое необходимо установить для полного озвучения какой-либо территории, рассчитывается ис ходя из уровня и спектра производственных шумов. Данные из мерений уровней производственных шумов в некоторых наиболее характерных подразделениях строительства показывают, что: а) уровни всех производственных шумов находятся в пределах 60—94 дБ; б) уровни шумов на аналогичных объектах (автобазы, управления механизации и т. д.) примерно совпадают. Кроме того, измерениями установлено, что максимальные значения уровня шу
мов на объектах |
строительства |
имеют |
малую |
длительность |
по |
||
сравнению со средним уровнем |
(до 15-Г-20 с). Б |
качестве примера |
|||||
на рис. 4.37 приводится гистограмма распределения уровней |
шу- |
||||||
А |
|
|
|
|
|
|
|
Ң |
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,10 |
|
|
|
1— . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
— |
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
0,03 |
|
|
|
|
— 1— |
|
|
0,02 |
“ |
1 |
|
|
|
— |
|
0,01 |
|
1__ |
|
|
|
|
|
|
ю |
72 |
75 7в 78 |
80 82 |
85 80 |
А ш, дБ |
|
Рис. 4.37. Гистограмма распределения уровней шумов во времени
мов во времени, определенных на одном из объектов строитель ства. Как видно, с наибольшей вероятностью появляется шум с уровнем 75 дБ; более высокие и более низкие по уровню шумы имеют очень малые вероятности появления.
Гистограмма позволяет сделать вывод, что расчет числа гром коговорителей по максимальному уровню производственных шу мов приведет к неоправданному увеличению полезной мощности, развиваемой громкоговорителями, так как фактическое отношение мощности полезного сигнала к мощности шумов в данном случае
— 234 —
будет больше требуемой величины. Поэтому число громкоговори телей следует рассчитывать по среднему (наиболее вероятному) значению уровней производственных шумов.
Установлено, что передаваемая по сети ПГС с центральными усилителями информация будет качественно принята на озвучи ваемой территории, если уровень полезного сигнала превышаем уровень шумов не менее чем на 5 дБ. Исходя из этого положения, рассчитывается требуемое число громкоговорителей на озвучи ваемой территории [7].
Схема организации сети ПГС с центральными усилителями приведена в табл. 4.2, а в случае обеспечения выхода с ПАТС на эту сеть — на рис. 4.4.
П р о и з в о д с т в е н н а я г р о м к о г о в о р я щ а я с в я з ь с а б о н е н т с к и м и у с и л и т е л я м и циркулярной системы приме няется там, где технологические операции выполняются последо вательно друг за другом (конвейер, поток и т. п.). Достоинствами такой системы являются:
а) передача производится с помощью самой простой манипу ляции — путем нажатия единственной на аппарате кнопки;
б) все абоненты осведомлены о ходе технологического процес са, так как они прослушивают івсе ведущиеся разговоры;
в) прием не требует никаких манипуляций (нажатия кнопки, снятия микротелефонной трубки и т. п.), что способствует дости жению большой оперативности в осуществлении передачи инфор мации (особенно команд и распоряжений), а следовательно, и в ее использовании (исполнение команд и т. п.);
г) аппараты ПГС этой системы очень просты и надежны в работе;
д) для работы системы требуется одна линия, соединяющая между собой всех абонентов сети.
Недостатком данной системы является то, что каждый абонент вынужден прослушивать все ведущиеся разговоры по сети. Прак тика показывает, что ів этих случаях абонент быстро утомляется.
Указанного недостатка лишена аппаратура ПГС избирательной системы. Для проведения разговора с нужным абонентом в данном случае необходимо на пульте ПГС нажать не одну единственную, а соответствующую этому абоненту кнопку. Возможно проведение и циркулярных переговоров. Аппараты рассматриваемой системы имеют более высокую стоимость, затраты на линейные сооружения также возрастают.
Отличие аппаратуры ПГС от диспетчерской телефонной с уси лителями было указано в 4.3. Схема организации сети ПГС при ведена в табл. 4.2.
Модель процесса доставки информации. іВ с е т я х п р о и з в о д с т в е н н о й г р о м к о г о в о р я щ е й с в я з и с ц е н т р а л ь н ыми у с и л и т е л я м и затраты времени на установление соеди нения состоят из величин rfTи U, обусловленных необходимостью (вы полнения технических операций (включение центрального усили-
— 235 —