Приклад розрахунків параметрів оперативно-диспетчерського зв’язку

 

Задано:

- кількість пожежно-рятувальних частин в гарнізоні: N = 10;

- інтенсивність вхідного потоку викликів, що надходить у режимі надзвичайної ситуації по лініях мережі спецзв’язку «01(112)»: l=0.32 [ 1/хв];

- середній час розмов по лініях мережі спецзв’язку «01(112)»: Т_П = 0.85 [ хв];

- інтенсивність пошкодження каналів зв’язку: g₁ = 0.0017 [1/год]; g₂ = 0.0015 [ 1/год];

- коефіцієнт зайнятості диспетчера: K_Д=0,75;

- коефіцієнт готовності апаратури зв’язку: K_Г=0,985;

- час зайнятості диспетчера обробкою прийнятого виклику: Т_обсл1 =1.5[хв];

імовірність втрати виклику в мережі спецзв’язку по лініях «01(112)»: Р_В =0.0015;

- максимальне навантаження за зміну на одного диспетчера: Y_1макс = 12 [ год];

Вимагається:

Розрахувати пропускну спроможність мережі спецзв’язку, оптимізувати мережу спецзв’язку та визначити її стійкість.

Розрахувати параметри зони озвучення для забезпечення оповіщення і гучномовного управління.

 

Розрахунок пропускної спроможності мережі спецзв’язку «01(112)»

Визначення надійності системи зв’язку, яка містить 2 канали

Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи кожного каналу зв’язку P₁ та P₂ протягом одного місяця:

 

Р₁ = е^{-0.0017*30*24} = 0.2941

Р₂= е^{-0.0015*30*24} = 0.3396

За формулою (1) визначаємо стійкість структури зв’язку, що складається з двох каналів зв’язку:

 

Р_Σ = 1-(1-0.2941)*(1-0.3396) = 0.5338

 

Таким чином, в результаті резервування основного каналу зв’язку стійкість структури оперативного зв’язку, в цілому, підвищується на величину: Р_Σ – Р₁ = 0.5338-0.2941 = 0.2397

 

Оптимізація мережі спецзв’язку «01(112)»

За формулою (2) визначаємо відносне навантаження, яке створюється в мережі спецзв’язку:

 

у = 0.32*0.85 = 0.272

 

Далі проводимо розрахунки для Р_0n і Р_{вдм n} за формулами (3,4). Отримані значення вносимо у таблицю 2.

Таблиця 2 Розрахункові значення Р_0n і Р_{вдм n}

n
y = 0.272
		0.272	0.037	0.0034	0.0002	0.0000
		1.272	1.309	1.3123	1.3126	1.3126
P0n		0.7862	0.7639	0.7620	0.7619	0.7619
Pвдм n		0.2138	0.0283	0.0026	0.0002	0,0000
Рвдм 4 < РВ =0.0015

 

Порівнюючи отримані значення Р_відм×4 та задане значення ймовірності втрати виклику Р_В, приходимо к висновку, що при чотирьох лініях зв’язку умова Р_відм×4 £ Р_В виконується, тобто Р_відм×4 = 0.0002 <Р_В=0.0015.

Після задоволення умови P_{відм n} £ P_В за формулою (5) визначаємо відносну пропускну спроможність мережі спецзв’язку або ймовірність того, що виклик буде прийнято на обслуговування:

 

Р_обс = 1 – Р_{вдм 4} = 1 – 0.0002 = 0.9998

 

Отримане значення P_обс показує відсоток обслуговування викликів, що надійшли по лініях зв’язку «01(112)».

Таким чином, в режимі, що установився, в мережі спецзв’язку буде обслуговуватися майже 100 % викликів, які надійдуть по лініях «01(112)».

За формулою (6) визначаємо абсолютну пропускну спроможність мережі спецзв’язку (кількість розмов, що проводяться за хвилину):

 

Λ = 0.32*0.9998 = 0.3199 ≈ 0.32[1/хв]

 

Тобто мережа спецзв’язку здатна обслуговувати в середньому 0,32 виклики за хвилину. Інакше обслуговувати усі виклики з інтенсивністю 1 виклик в інтервалі 3-х хвилин.

За формулою (7) визначаємо середнє значення числа зайнятих ліній зв’язку:

 

n_З = у*(1 – Р_вдм4) = 0.272*(1-0.0002) = 0.2719 ≈ 0.272

 

Отримане значення визначає кількість ліній, зайнятих розмовами, в режимі роботи мережі спецзв’язку, що встановився.

Таким чином, у режимі роботи мережі спецзв’язку, який встановився, у будь-який час буде зайнято не більше ніж одна лінія зв’язку (точніше 0,272 лінія зв’язку), інші будуть у стані готовності до обслуговування викликів. Досягається високий рівень ефективності обслуговування всіх викликів, що поступили.

За формулою (8) визначаємо коефіцієнт зайнятості ліній зв’язку:

 

К_З = 0.272/4 = 0.0680

 

де n=4 - кількість ліній, що отримано при розрахунку.

За формулою (9) визначаємо середнє число вільних ліній зв’язку:

n₀ = 4- 0.272 = 3.728

 

За формулою (10) визначаємо коефіцієнт простою ліній спецзв’язку «01(112)»:

 

К_П = 3.728/4 = 0.932

 

За формулою (11) визначаємо фактичну пропускну здатність мережі спецзв’язку по лініях «01(112)»:

 

Λ_Ф = Λ*К_Г = 0.32*0.985 = 0.32*0.985 ≈ 0.315[1/хв]

 

Тобто, фактична пропускна здатність значною мірою визначається коефіцієнтом готовності К_Г засобів зв’язку.

Тоді за формулою (12) визначаємо необхідну кількість ліній спецзв’язку з урахуванням надійності апаратури, що використовується:

 

n_Ф = 4/0.985 = 4.061

 

Виходячи з заданих величин часу обслуговування та розмови, за формулою (13) визначаємо час зайнятості диспетчера обслуговуванням виклику, що надійшов:

 

Т_{обс Д} = 0.85 + 1.5 = 2.35[хв].

 

За допомогою заданої інтенсивності вхідного потоку викликів l, що надходять до мережі спецзв’язку, і часом обслуговування одного виклику диспетчером T_обс2, за формулою (14) визначаємо повне навантаження на всіх диспетчерів за зміну (24 години).

 

Y_Д = 24*0.32*2.35 = 18.05[год].

 

За формулою (15) розраховуємо допустиме навантаження на одного диспетчера за зміну з урахуванням коефіцієнта зайнятості диспетчера:

 

Y_1доп = 0.75*12 = 9[год].

 

За формулою (16) визначаємо необхідне число диспетчерів у зміні для обслуговування викликів, що надходять по мережі спецзв’язку «01»:

 

n_Д = 18.05/9 = 2 дисп.

 

Приймаємо 2 диспетчера.

Таким чином за результатами розрахунку мережі спецзв’язку визначили, що необхідно мати 4 лінії зв’язку «01(112)» та два диспетчера.

 

Узагальнені дані розрахунків вносимо у таблицю 3.

Таблиця 3

Узагальнені дані параметрів оперативно-диспетчерського зв’язку

 

Вхідні дані
N	l	Tп	g1	g2	KД	KГ	Tобс1	PВ
	0.32	0.85	0.0017	0.0015	0.75	0.985	1.5	0.0015
Вихідні дані
y	n	P04	P вдм 4	Λ	nЗ	n0	КЗ	КП
0.272		0.7619	0.0002	0.32	0.272	3.728	0.068	0.932
ΛФ	nФ	Тобс Д	YД	Y1доп	Y1макс = 12год. за добу
0.315	4.06	2.35	18.05		nД = 2

 

 

Література:

1. Закон України “Про правові засади цивільного захисту”. Київ, 24 червня 2004 р., № 1859-IV.

2. І.А.Чуб та ін. Автоматизовані системи управління та зв'язок у сфері цивільного захисту:Навчальний посібник/ - Харків, 2005. – 272 с.

3. Шаровар Ф.И. Автоматизированные системы управления и связь в пожарной охране.- М.: Радио и связь, 1989.-296 с.

4. Чудинов В.Н. Связь в пожарной охране и основы електроники. М.: “Радио и связь”, 1986.-272 с.

Додаток 1

Таблиця 1 – Вхідні данні до розрахунку параметрів АСЗОУ

Варіант	Вхідні параметри
Nпрч	l, хв.-1	Tп, хв.	g1, год-1	g2, год-1	Kд	Kг	Tобс1, хв.	Pв
		0,32	0,85	0,0017	0,0015	0,75	0,985	1,5	0,0015
		0,15	1,35	0,0011	0,002	0,62	0,98	1,4	0,0005
		0,2	1,3	0,00115	0,00195	0,64	0,982	1,5	0,0006
		0,25	1,25	0,0012	0,0018	0,66	0,984	1,45	0,0007
		0,3	1,2	0,00125	0,00175	0,68	0,986	1,3	0,0008
		0,35	1,15	0,0013	0,0017	0,7	0,988	1,35	0,0009
		0,37	1,1	0,00135	0,00165	0,72	0,99	1,25	0.001
		0,35	0,95	0,0014	0,0016	0,74	0,992	1,2	0,0011
		0,3	0,9	0,00145	0,00155	0,76	0,994	1,55	0,0012
		0,25	1,35	0,0015	0,00145	0,78	0,98	1,6	0,0013
		0,2	1,3	0,00155	0,0014	0,8	0,982	1,65	0,0014
		0,15	1,25	0,0016	0,00135	0,82	0,984	1,4	0,0015
		0,2	1,2	0,00165	0,0013	0,62	0,986	1,5	0,0016
		0,25	1,15	0,0017	0,00125	0,64	0,988	1,45	0,0017
		0,3	1,1	0,00175	0,0012	0,66	0,982	1,3	0,0018
		0,35	0,95	0,0018	0,00115	0,68	0,984	1,35	0,0019
		0,4	0,9	0,00185	0,0011	0,7	0,986	1,25	0,002
		0,35	1,35	0,0019	0,002	0,72	0,98	1,2	0,0005
		0,3	1,3	0,00165	0,00195	0,74	0,983	1,55	0,0006
		0,25	1,25	0,002	0,0018	0,76	0,984	1,6	0,0007
		0,2	1,2	0,0011	0,00175	0,78	0,986	1,65	0,0008
		0,15	1,15	0,0014	0,0017	0,8	0,988	1,4	0,0009
		0,2	1,1	0,0012	0,0016	0,82	0,98	1,5	0,001
		0,25	0,95	0,00125	0,0016	0,62	0,982	1,45	0,0011
		0,3	0,9	0,0013	0,0015	0,64	0,984	1,3	0,0012
		0,35	1,3	0,0014	0,0016	0,66	0,98	1,35	0,0013
		0,4	1,25	0,0015	0,0018	0,68	0,982	1,25	0,0014
		0,35	1,2	0,0014	0,002	0,7	0,984	1,2	0,0015
		0,3	1,15	0,0015	0,0013	0,72	0,986	1,55	0,0016
		0,25	1,1	0,0016	0,0018	0,74	0,988	1,6	0,0017
		0,2	0,95	0,0017	0,0022	0,72	0,98	1,5	0,0018