книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи
.pdf
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8.7 |
|
УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ ОДНОГО НОМЕРА |
|
|||||
|
ГОРОДСКИХ ДЕКАДНО-ШАГОВЫХ АТС |
|
|
|||
|
Стоимость од |
|
В том числе на |
|
|
|
Емкость стан |
|
|
|
граждан |
|
|
ного номера, |
линейные |
станционные |
энерго |
прочие |
||
ции, номеров |
руб. |
ские соо |
||||
|
|
сооружения |
сооружения |
снабжение |
ружения |
затраты |
Две ступени группового искания
2000 |
230,5 |
125,6 |
47,1 |
4,6 |
30,4 |
22,8 |
3000 |
231,4 |
112,0 |
46,4 |
3,4 |
46,7 |
22,9 |
4000 |
215,5 |
100,2 |
45,9 |
3,1 |
34,1 |
21,4 |
5000 |
196,2 |
100,2 |
45,5 |
3,1 |
28,0 |
19,4 |
6000 |
190,1 |
86,2 |
45,1 |
2,6 |
23,4 |
18,8 |
|
|
Три ступени группового искания |
|
|
||
3000 |
269,0 |
112,0 |
58,7 |
3,4 |
55,9 |
25,1 |
4000 |
249,7 |
100,2 |
56,3 |
3,1 |
42,1 |
23,3 |
5000 |
222,4 |
100,2 |
53,2 |
3,1 |
33,7 |
20,8 |
6000 |
212,2 |
86,2 |
50,1 |
2,6 |
28,1 |
19,8 |
7000 |
190,9 |
86,2 |
49,1 |
2,3 |
24,1 |
17,8 |
8000 |
186,1 |
86,2 |
48,0 |
2,0 |
21,1 |
17,4 |
9000 |
182,5 |
86,2 |
47,6 |
1,8 |
18,5 |
17,0 |
б) |
для трех ступеней группового искания: |
|
|||
|
У о б щ |
— 370 — 3,9А + 0,02А2; |
(8.23) |
||
|
Уі = |
153— 1,67А 4 0,0103/Ѵ2; |
(8.24) |
||
|
у 2 = 72,6 — 0,538А -[- 0,00288/Ѵ2; |
(8.25) |
|||
|
Уз = |
4,06— 0,01937V— 0,00007А2; |
(8.26) |
||
|
Уі |
= 99,9— 1,827V + 0,01037V2; |
(8.27) |
||
|
y6 = 34,4 — 0,361А + 0.00184A2. |
(8.28) |
|||
В ф-лах (8.17)— (8.28): |
у0бщ— общая величина затрат |
на один |
|||
номер, |
руб.; У\ — затраты |
на линейные сооружения, |
отнесен |
||
ные на один номер, руб.; уг, |
Уз, У і, У ъ — аналогичные затраты соот |
||||
ветственно на станционные сооружения, энергоснабжение, граж данские сооружения и прочие расходы, руб.; N — емкость ГАТС, выраженная в сотнях номеров.
Корреляционные отношения ф-л (8.17) и (8.23) соответственно
равны |
0,96 |
и 0,99; ф-л (8.18) — (8.22) |
— 0,97; 0,99; 0,95; 0,79; 0,96; |
а ф-л |
(8.23) |
— (8.28) — 0,96; 0,99; 0,98; |
0,99 и 0,99. |
|
|
— 370 — |
|
Функция капитальных затрат при обслуживании предприятия от самостоятельной станции может быть представлена следую щим образом:
= Соб. ПАТС + Ссл + с га т с сЛ> |
(8.35)< |
где соб пАтс— стоимость одного номера станционных устройств ПАТС, исходя из ее типа и емкости; ссл — стоимость прокладки кабеля соединительных линий ПАТС-ГАТС, отнесенная на один абонентский номер ПАТС; с Патссл — стоимость включения соеди нительных линий на стороне ГАТС, отнесенная на один абонент ский номер ПАТС.
Стоимость одного номера собственно станционных устройств ПАТС была установлена нами выше (см. гл. 4 и гл. 7). С учетом затрат на энергоснабжение стоимость одного номера декадно-ша говых АТС определяется формулой:
Соб. ПАТС = 32,95 + |
2225 |
(8.36) |
|
^ПАТС |
|||
|
|
||
где N пАтс — емкость ПАТС, номера. |
|
и пер |
|
Формула (8.36) справедлива для первой группы строек |
|||
вых десяти территориальных районов. |
|
|
|
Стоимость прокладки кабеля соединительных линий ПАТС-ГАТС, отнесенная на один абонентский номер ПАТС, может быть выраже
на следующим образом: |
|
|
ссл = (а2у2 |
+ ахѵсл + йо) jj-t— , |
(8.37) |
4 |
' Л'ПАТС |
|
где цСл — емкость соединительного кабеля ПАТС-ГАТС |
с учетом |
|
всех видов линий. |
|
|
Стоимость включения соединительных линий на стороне ГАТС, отнесенная к одному номеру ПАТС,
„ |
_ |
п экъ |
р |
(8.38) |
ГАТСсл — |
МПАТС об. ГАТС2’ |
|
||
где «экв — эквивалентная |
емкость |
соединительных линий, |
опреде |
|
ляемая как: |
|
|
|
|
|
nw |
= v j - ^ - . |
(8.39) |
|
|
|
|
Уаб |
|
Уел — нагрузка, поступающая по соединительной линии; У&ь — нагрузка на одну абонентскую линию;
Соб г А т е 2 — стоимость одного-номера станционных устройств ГАТС (с учетом гражданских сооружений и устройств электроснабже ния), исходя только из ее емкости. Эта стоимость может быть опре делена по формуле
Соб. ГАТС2 = 7о + уі ^ г АТС2 ^2^ГА ТС,’ |
(8.40) |
где уо, уі, Y2 — коэффициенты, определенные выше.
— 372 —
Для практических расчетов можно принять, что отношение на грузки по соединительной линии к нагрузке по абонентской линии равно 8, т. е.
Щкв 8осл
Учитывая (8.39) и (8.40), ф-лу (8.38) можно представить в виде-
„ |
Чел I[ У~сл |
(Уо y iN |
ГАТС, ' У2^ |
гатс2) |
(8.38') |
ГАТС. |
JV-ПАТС LУаб |
|
|
Принимая во внимание (8.36), (8.37) и (8.38), функцию капи тальных затрат при обслуживании предприятия от самостоятель
ной станции можно выразить как |
|
|
|
|||
С2 = |
32,95 |
ф- jj------- Ь (й2 |
^ л *г йі^сл + |
Go) Ti----- + |
|
|
|
|
УѴПАТС |
ѵ |
|
' Л ПАТС |
|
|
^ |
[— (Yo |
Уі ^ГАТС, “Ь ФУГАТО,) |
(8.41)1 |
||
|
у.ПАТС ( (Уаб |
|
||||
Формула |
(8.41) |
справедлива |
для ПАТС |
декадно-шаговой си |
||
стемы. Коэффициенты уо, уі, уг при этом не учитывают затрат на гражданские сооружения. Если затраты на гражданские соору жения ПАТС известны, то они должны быть отнесены к одномуномеру ПАТС и приплюсованы к ф-ле (8.41), а коэффициенты уо, уі и у2 в этом случае следует принять в соответствии с ф-лами (8.32) и (8.32').
Формулы (8.30)' и (8.41) определяют величины капитальных затрат по рассматриваемым вариантам. Величина эксплуатацион ных расходов при организации связи от городской АТС может
быть оценена формулой |
(8.42) |
Эі = y N nAlc, |
где ф — стоимость годовой эксплуатации одной абонентской линии с аппаратом; в качестве ее можно принять величину годовой аренд ной платы.
При организации самостоятельной ПАТС величина эксплуата
ционных затрат составит |
|
Эі = Э пАТС ф- ф_осЛ, |
(8.43)? |
где Э п а т с — годовые эксплуатационные расходы на обслуживание ПАТС, которые достаточно подробно были рассмотрены в преды дущей главе.
Приведенные затраты по каждому из рассматриваемых вариан тов определяются но ф-ле (5.3'). Экономически целесообразен тот вариант, приведенные затраты по которому имеют меньшую ве личину.
Определение количества ПАТС на предприятии и их емкости..
Рассмотрим приведенные затраты сети производственных автома тических телефонных станций как функцию числа станций п:
П — (Эсл ф- Эоб ф- Злс) + ЕИ(Ссл ф- Соб ф- Слс), |
(8.44> |
— 373 —
где Эсл, Сел — соответственно эксплуатационные затраты на строи тельство сети соединительных линий между ПАТС; Э0б, С0б — то же, на оборудование ПАТС; З лс, Слс — то же, на сооружение ма гистральной и распределительной сетей.
Капитальные затраты на строительство сети соединительных линий между ПАТС зависят от числа и емкости станций, расстоя ний между ними, способа организации межстанционной связи на каждом участке и схемы соединения станций между собой. Таким образом, стоимость строительства сети соединительных линий мо
жет быть |
определена |
в результате решения задачи у з л о о б р а |
з о в а н и |
я, которой |
посвящен следующий раздел данной главы. |
Эта стоимость (как в целом, так и в расчете на один номер сети) существенно возрастает с увеличением числа станций:
Ссл = |
{szri1-f sin Т s0) — , |
(8.45) |
|
N |
|
где Сол — стоимость сети |
соединительных линий, |
отнесенная на |
один номер сети; N — емкость сети: |
|
|
|
П |
|
|
N - £ Nt |
(8.46) |
|
і= і |
|
где іNi — емкость каждой отдельной станции.
Коэффициенты So, Si, s2 выводятся, исходя из анализа оптималь ных решений (по построению сети межстанционной связи и не долж ны зависеть от л.
Стоимость оборудования ПАТС, отнесенная на один номер се ти, может быть представлена в виде
|
П |
|
С°5 = |
W + blNi + Ьо) ѳ’ |
(8'47) |
|
і=1 |
|
где Ѳ— коэффициент, учитывающий долю стоимости оборудования |
|
в общей величине капитальных затрат. Поскольку при N = const |
|
стоимость оборудования одной станции меньше стоимости обору |
|
дования двух станций (это можно доказать аналогично тому, |
как |
это было сделано в гл. 7 для кабелей связи), величина С0б с |
уве |
личением числа п будет возрастать. Учитывая равенство (8.46), можно сделать вывод о том, что емкости Ni будут при этом соот ветственно уменьшаться (рис. 8.5).
Наибольшие затруднения вызывает выражение стоимости сети линейных сооружений От количества станций. Нетрудно видеть, что при постоянстве емкости сети протяженность кабельных линий при увеличении числа станций будет уменьшаться, так как в дан ном случае уменьшается расстояние от станции до абонента. Одна ко установить, в какой мере будет происходить уменьшение, очень сложно, поскольку это зависит от территории предприятия, ее кон фигурации, размещения объектов, телефонной плотности и целого
— 374 —
ряда других факторов. Часто на основе анализа проектных реше ний зависимость затрат на строительство сети линейных сооруже ний можно выразить следующим образом:
П
с сл = Т S ^ + riNi + Го)’ |
(8,48) |
і= 1 |
|
где /'о, ги гг — коэффициенты линий регрессии, определяемые точ но также, как это неоднократно делалось выше. Выражения (8.45), (8.47) и (8.48) представляют со( ой функции в основном двух аргументов — количества станций п и емкостей станций iJV). Наиболее
Рис. |
8 5. Зависимость стоимо |
Рис. |
8.6. |
Зависимость |
стоимости |
|
сти |
оборудования |
ПАТС от |
сети |
соединительных линий, обо |
||
|
средней емкости |
ПАТС |
рудования |
ПАТС и сети линейных, |
||
|
|
|
сооружений от числа |
станций. |
||
простое решение можно получить в том случае, когда телефонная плотность равномерна и емкости станций равны между собой. Тогда
N = n N i |
(8.46') |
где .Ѵі — емкость одной станции. Сумма капитальных затрат при этом будет равна
|
с , |
s%n2 -р S iп |
|
Д/2 |
|
Сел + С,об |
-р So 4~ |
Ѳ --------р |
|||
|
N |
А2 |
|
п |
|
-р |
пЪд Ѳ —р Г2 |
-р К?О |
(8.49) |
||
----- "Р Г1N |
|||||
|
|
п |
|
|
Эта функция только одной переменной — числа станций п. На рис. 8.6 представлены зависимости отдельных составных частей капитальных затрат при разном количестве станций на сетн. Эксплуатационные затраты на обслуживание сети соединительных линий, оборудование ПАТС и сеть линейных сооружений также являются функциями количества станций и их емкости. Эти экс-
— 375 —
плуатационные расходы могут быть определены по ф-ле (7.22). Ко личество обслуживающего персонала рассчитывается по фор мулам:
R, |
* > |
с л ) |
, |
чел.; |
(8.50) |
|
174 |
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
(8.51) |
|
Ro6 = £ |
Rt |
чел.; |
||
|
і—1 |
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
чел., |
(8.52) |
где F(vсл) — количество |
километро-пар |
кабелей |
соединительных |
||
линий как функция числа станций, их емкости и способа соеди
нения станций |
между собой; R t |
— количество обслуживающего |
|||
персонала |
на |
і-й станции по |
действующим |
'нормативам |
(см. |
табл. 7.2); 2 |
— норматив по обслуживанию 1 |
км-пары кабельной |
|||
сети; F(N{) |
— количество кабеля в фондовом исчислении в зави |
||||
симости от |
емкости станции, |
км; 174 — баланс рабочего |
вре |
||
мени в месяц; 50 — коэффициент перевода фондового кабеля в фи зическое исчисление (км-пары).
При использовании аппаратуры высокочастотного уплотнения и мостовых усилителей ф-ла (8.50) должна быть дополнена соответ ствующими членами. Для возможности пользования ф-лой (8.44)
|
|
эксплуатационные |
расходы |
дол |
||||||
|
|
жны быть отнесены на один або |
||||||||
|
|
нентский |
номер |
сети. |
Затраты |
|||||
|
|
(капитальные |
и |
эксплуатацион |
||||||
|
|
ные) |
на |
телефонную |
канализа |
|||||
|
|
цию |
не учитываются, |
|
так |
как |
||||
|
|
можно принять, что при любом |
||||||||
|
|
числе |
станций |
объем |
строитель |
|||||
|
|
ства |
ее |
являются |
|
постоянной |
||||
|
|
величиной. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
На рис. 8.7 представлены за |
||||||||
|
|
висимости |
величин |
|
эксплуата |
|||||
Рис. 8.7. Зависимость эксплуатацион |
ционных расходов от числа стан |
|||||||||
ных расходов |
на обслуживание сети |
ций на сети. Анализ |
ф-л |
(8.49) — |
||||||
соединительных |
линий, оборудование |
(8.52) |
и |
рис. 8.6 и 8.7 показы |
||||||
ПАТС и линейные сооружения от чи |
вает, |
что |
функция |
приведенных |
||||||
сла станций |
затрат имеет минимум, которому |
|||||||||
|
|
соответствует |
определенное |
ко |
||||||
личество станций «мин. Нахождение этого |
минимума |
может |
быть |
|||||||
-осуществлено путем іди'фференіциіроваіния функции приведенных затрат по п, приравнивания производной нулю и решения полу-
— 376 —
чившегося при этом уравнения относительно п. Указанные опера ции приводят к уравнению вида
2£н£2_пз |_ |
(si -j- К |
0,015 d(R t |
^об- |
^с) |
|
||
N |
|
Ѳ~'г уо) + |
dn |
|
|
|
|
|
N |
N |
|
|
|
||
I |
1 Л 5 |
d ( Я с л ~1~ Я о б |
4~ Rue) n2 — Фг Ѳ+ r2) EHN = |
0, |
(8.53) |
||
|
N |
dn |
|
|
|
|
|
Раскрыв |
функциональные зависимости Rca = f(n), |
Ro6 = f(n), |
|||||
R ca -f(n ) и приведя необходимые преобразования из |
(8.53), |
мож |
|||||
но найти искомую величину п, -зависящую от коэффициентов, ко торые в общем виде определяются специфическими особенностями рассматриваемой сети (s, Ь, Ѳ, г), емкостью сети N и нормативным коэффициентом эффективности Ен.
8.3. УЗЛООБРАЗОВАНИЕ ПАТС Общие положения
Выше уже указывалось, что решение вопросов соединения про изводственных автоматических телефонных станций между собой представляет важнейшую задачу построения сетей. Подчеркива лась связь между задачами районирования и узлообразования.
В данном разделе принимается, что число станций на сети, их расположение и емкости известны, т. е. задача районирования ре шена, и требуется установить оптимальную схему соединения стан ций. Критерием оптимальности здесь является минимум затрат. Ограничением служит условие, что жаждая станция должна быть соединена каким-либо маршрутом с любой другой станцией сети.. Соединение может быть установлено непосредственно, без про межуточных станций или через 1,2 промежуточные станции, ко торые мы будем называть уз лами. Не обязательно, чтобы ис ходящее и входящее сообще ния между двумя станциями за мыкались по одному и тому же маршруту.
Если на сети имеются только две станции, то задача узлообра
зования |
отсутствует |
— станции |
|
|
соединяются между |
собой един |
|
||
ственно |
возможным |
Образом ч |
|
|
требуется установить только наи |
Рис. 8.8. Возможные схемы соеди |
|||
более целесообразный способ |
ор |
нения трех станций между собой |
||
ганизации межстанционной |
свя |
|
||
зи, пользуясь, например, данными, приведенными в разд. 8.1. Поло жение резко усложняется, когда число станций больше двух. Для иллюстрации на рис. 8.8 приведены возможные схемы соединения
— 377 —
tpex станций между собой при условии, что входящее и исходящее сообщения замыкаются по одному и тому же маршруту. В этом
случае общее |
количество |
возможных схем |
узлообразования |
||
3 |
|
|
|
|
|
YC* |
= 2 3 = 8. Один |
из этих вариантов (іпервый) |
является схемой |
||
связіи |
«каждый |
с |
каждым», |
три других — с |
узлом входяще- |
Рис. 8.9. Характерные структуры при соединении четырех стан ций между собой:
>а) схема связи «каждый с каждой»; б) схемы связи с замы канием сообщения между 2 и 4-й станциями через 3-ю; в) схе ма связи с замыканием сообщения между 1 и 2-й станциями через 3 или 4-ю; г) схема связи с замыканием сообщения меж ду іі и 3-й, а также 2 и 4-й станциями соответственно через 2-ю (или 4-ю) или 1-ю (или 3-ю) станцию; д) схема связи с
замыканием сообщения между 2 и 3-й, а также 1 |
и 3-й стан |
||||||
циями через другие станции; е) схема связи с замыканием |
|||||||
сообщения между 2 и 1-й и 2 и 3-й станциями через 4-ю стан |
|||||||
цию; ж) схема связи с замыканием |
сообщения между 2 и 3-й |
||||||
и |
1 и 4-й станциями через другие станции; з) |
схема связи с уз |
|||||
лами |
на 2 и 3-й |
станциях; |
и) схема связи |
с узлами на 1 и |
|||
|
3-й |
станциях; |
к) схема |
связи с |
узлом на 3-й станции |
||
го (или |
исходящего) |
сообщения, |
когда |
связь |
двух станций |
||
между собой осуществляется через третью. Схемы узлообразова
ния при k — 0 и k = l являются нерабочими, |
так как не обеспечи |
вают связи всех станций сети между собой. |
Если на сети четыре |
станции, то общее количество возможных схем узлообразования
— 378 —
