- •Министерство российской федерации
- •Задание
- •1. Разработка структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны
- •Расчет основных характеристик системы проводной связи
- •Определение необходимого числа диспетчеров
- •Расчет основных характеристик систем радиосвязи
- •Определение интенсивности входного потока вызовов в сети радиосвязи
- •3,33 Выз./ч.
- •Расчет оперативности и эффективности функционирования системы радиосвязи стационарных радиостанций
- •Обеспечение требуемой дальности радиосвязи
- •Разработка схемы организации и размещения средств связи на месте пожара
- •Разработка структурной схемы системы оперативной связи
- •1.7. Выбор и обоснование технических средств системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны
- •Коммутаторы, пульты и станции оперативной телефонной связи
- •Дополнительная аппаратура системы оперативно-диспетчерской связи цус
- •2. Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик автоматизированной системы связи и оперативного управления пожарной охраной (асоупо) Задание
- •2.1. Назначение и основные функции асоупо
- •2.2. Расчет характеристик пропускной способности и показателей экономической эффективности асоупо
- •2.2.1 Определение необходимого числа диспетчеров для асоупо
- •2.2.3 Оценка характеристик пропускной способности асоупо
- •Расчет показателей экономической эффективности асоупо
- •Литература
Расчет основных характеристик системы проводной связи
Расчет числа резервных каналов связи для обеспечения требуемой надежности системы 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.
e-0,0006*890=0,587
,
,
,
ln(1-0,92)/ln(1-0,587)=2,856
Для обеспечения требуемой надежности системы связи необходимо иметь 3 каналов связи.
Определение интенсивности входного потока вызовов, поступающего в центр управления по линиям «01»
Распределение вызовов по часам суток поступающих в среднем в день по линиям спецсвязи «01» на ЦУС гарнизона представлено на рис. 1.2.
Интенсивность входного потока вызовов определяется как
= 201 /(24*60)= 0,1396выз./мин,
= 201 /24=8,375выз./час.
8.375 выз./час
Рис. 1.2. Распределение числа вызовов по часам суток в сети спецсвязи «01»
В заданном гарнизоне интенсивность входного потока вызовов по линиям спецсвязи «01» составляет 0,1396 выз./мин ( 8,375 выз./час).
1.2.3. Оптимизация сети 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 0,001 и необходимая пропускная способность сети спецсвязи.
Последовательно увеличивая число линий связи с 1 до п, находим такое число линий связи, при котором выполняется условие.
Нагрузка, создаваемая в сети спецсвязи, может быть представлена как
0,1396*1,23=0,1717 мин-зан.,
где -интенсивность входного потока вызовов по линиям спецсвязи «01», - среднее время переговора в сети специальной связи по линиям «01».
В общем виде вероятность того, что все линии связи свободны, определяется по формуле
,
где k - последовательность целых чисел, k = 0,1,2,..., n.
Для случая, когда п = 1, вероятность того, что линия связи будет свободна,
P01=1/(1+y1/1!)=1/(1+0,1717/1) =0,8535
В общем виде вероятность того, что все п линий связи будут заняты (т.е. вероятность отказа в обслуживании), определяется как
,
Для случая, когда п = 1, вероятность отказа в обслуживании
Pотк1= y1/1!*P01= (0,1717 /1)* 0,8535 =0,1465
Сравнивая полученное значение и заданное значение вероятности потери вызова0,001, приходим к выводу, что условие не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до n = 2. При этом вероятность того, что две линии связи будут свободны,
P02=1/(1+y1/1!+y2/2!)=1/(1+0,1717 /1+0,17172/2) =0,843
Вероятность отказа при этом определяется как
Pотк2= y2/4!*P02= (0,1717 2/2)* 0,843 =0,0125
Сравнивая полученное значение и заданное значение вероятности потери вызова0,001, приходим к выводу, что условие не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до n = 3. При этом вероятность того, что три линии связи будут свободны,
P03=1/(1+y1/1!+y2/2!+y3/3!)=1/(1+0,1717 /1+0,17172/2+0,17173/6) =0,8423
Вероятность отказа при этом определяется как
Pотк3= y3/3!*P03= (0,1717 3/6)* 0,8423=0,0007
Сравнивая полученное значение и заданное значение вероятности потери вызова0,001, приходим к выводу, что условие соблюдается. Таким образом, принимаем n = 3.При этом вероятность того, что четыре линии связи будут свободны:
P04=1/(1+y1/1!+y2/2!+y3/3!+y4/4!)= 1/(1+0,1717/1+0,17172/2+0,17173/6+0,17174/24) =0,842
Вероятность отказа при этом определяется как
Pотк4=y4/4!*P04=(0,1717 /24!)* 0,8422 =3*10-5
Сравнивая полученное значение Pотк4 и заданное значение PП, приходим к выводу, что при четырех линиях связи условие Pотк4 ≤ PП соблюдается, т.е. Pотк4 = 3*10-5< PП =0,001 . Таким образом, принимаем n = 4.
При этом вероятность того, что пять линий связи будут свободны:
P05=1/(1+y1/1!+y2/2!+y3/3!+y4/4! !+y5/5!)= 1/(1+0, 1717/1+0, 17172/2+0, 17173/6+0, 17174/24!+0,17175/5!) =0,842
Вероятность отказа при этом определяется как
Pотк5=y5/5!*P05=(0, 1717^5 /5!)* 0,842 =1E-06
Сравнивая полученное значение Pотк5 и заданное значение PП, приходим к выводу, что при пяти линиях связи условие Pотк5≤ PП соблюдается, т.е. Pотк5 = < PП . Таким образом, принимаем n = 5.
При этом вероятность того, что шесть линий связи будут свободны:
P06=1/(1+y1/1!+y2/2!+y3/3!+y4/4! +y5/5!+у/6!)= 1/(1+0, 1717/1+0, 17172/2+0, 17173/6+0, 17174/24!+0,17175/5!+0.1717/6!) =0,842
Вероятность отказа при этом определяется как
Pотк6=y6/6!*P06=(0, 1717^6 /6!)* 0,842 =3E-08
Сравнивая полученное значение Pотк6 и заданное значение PП, приходим к выводу, что при пяти линиях связи условие Pотк6≤ PП соблюдается, т.е. Pотк6 = < PП . Таким образом, принимаем n = 6.
Вероятность того, что вызов будет принят на обслуживание (относительная пропускная способность сети спецсвязи), определяется как
Pобс=1-Ротк3 =1-0,0007=0,9993
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:
А=λ*Робс=0,37*0,9993 =0,3697
т.е. сеть спецсвязи способна осуществить в среднем 0,3697 разговора в минуту.
Находим среднее число занятых линий связи:
nз=y*(1-Pотк3)= 0,1717 *(1-0.0007)= 0,1716
Таким образом, при установившемся режиме работы сети спецсвязи будет занята лишь одна линия связи.
Коэффициент занятости линий связи
Кз=nз/n=0,1716 /3=0,0572
Определяем среднее число свободных линий связи:
n0=[∑ yk(n-k)/k!]*P0n=[(3+(3-1)/1*0,1717+(3-2)/2*0,17172+
+(3-3)*0,17173/6)]*0,843 =2,828
Коэффициент простоя линий спецсвязи:
Кn=n0/n=2,828/3=0,943
Фактическая пропускная способность сети спецсвязи по линиям "01" с учетом аппаратурной надежности
qф=(1-Ротк4)*Кг=(1-0.0007)*0,68 =0,6795
Необходимое число линий связи с учетом аппаратурной надежности:
nф=n/Кг=3/0,68 =4,412
Таким образом, по результатам оптимизации сети спецсвязиопределено, что необходимо иметь 5 линий связи.