Министерство связи и информатизации Республики Беларусь
ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ
Контрольная работа №1
По дисциплине
«Техническая эксплуатация сетей телекоммуникаций»
Преподаватель
Кушнир-Северина А.П.
Студентка
Михнюк А.А.
Группа
ТЭ 548
Курс
6
Номер студенческого билета
589-04
Вариант
04
МИНСК 2005
Задача 1
Наработка на отказ не резервированных m
рабочих линейных трактов одного направления передачи То =1500 ч
, а среднее время восстановления связи Тв = 5,5 ч
. Рабочие тракты резервированы M
числом трактов так, что надёжность каждого тракта Р
i
= 1
, где i от 1 до m, при этом резервирование абсолютно надёжно и время переключения на резерв t пер.<< Тв.
1. Определить коэффициент готовности Кг при резервировании трактов, если дано:
Количество трактов М=3
; m=
3.
2. По полученным результатам расчётов сделать анализ - вывод.
Решение
:
1) Определим коэффициент готовности трех рабочих трактов без резервирования:
Кг
=Т0
/(Т0
+Тв
)
Кг
=1500/(1500+5,5)=1500/1505,5=0,9963
2) Определим коэффициент готовности при резервировании трех рабочих трактов одним:
Кг(р)
=1-((
m
+
M
)!/(
M
+1)!
×m
!)
× (1- Кг
)
M
+1
,
где m – количество основных направлений;
M – количество резервных направлений.
Кг(р)
=1-((3+3)!/(3+1)!×3!)×(1-0,9963)3+1
=1-(6!/4!×3!)×0,00374
=
=1-180×0,00374
=0,999999967
Ответ: Кг(р)
=0,999999967, Кг
= 0,9963
Вывод:
Коэффициент готовности при резервировании трактов выше, чем без резервирования. Из этого делаем вывод, что применение резервирования повышает надежность линейных трактов передачи.
Задача 2
В районе обслуживания АТСК за интервал времени Δt произошло N = 1527 отказов. В 55 одинаковых случаях связь восстановили за 8,0 ч, в 92 – за 5,0 ч, в 153 – за 3,0 ч, в 202 – за 2,0 ч, в 262 – за 0,8 ч, в 397 – за 0,5 ч. Рассчитать основные показатели надёжности (интенсивность отказов λ
, среднее время восстановления связей Тв
, среднее время наработки на отказ То
, коэффициент готовности Кг
, вероятность Р(
t
)
безотказной работы в интервале t, коэффициент оперативной готовности R
г
) для основного периода эксплуатации
в интервалы времени: - Заданный интервал времени t, час=2; - Интервал времени Δt работы АТС, лет=1.
Сделать анализ - вывод о надёжности и эффективности работы АТСК, указать мероприятия по повышению эффективности работы, если это необходимо.
Решение
:
1. Рассчитаем интенсивность отказов λ по формуле:
λ=
N
(Δ
t
)/ Δ
t
•Тг
,
где: N(Δt) – число отказов элементов на интервале времени Δt;
Тг
– число часов в течении года, 8760
λ=1527/1×8760=0,174 (отказов в час)
2. Определим среднее время восстановления:
,
где: Твi
– время восстановления при i-том отказе;
No – число отказов за Δt;
3. Определим среднее время наработки на отказ:
То=1/ λ
Т0
=1/0,0174=5,75 ч
4. Рассчитаем коэффициент готовности:
Кг
=Т0
/(Т0
+Тв
)
Кг
=5,75/(5,75+1,422)=
5. Рассчитаем вероятность безотказной работы в интервале времени t=2 ч:
P(t)=e-λt
P(t)=e-0.
174
×2
=0.706
6. Определим коэффициент оперативной готовности:
R
г
=Кг
×P(t)
Rг
=0,097×0,706=0,068
Вывод:
По данным расчета можно сделать вывод, что станция АТСК является работоспособной и достаточно надежной, так интенсивность отказов незначительна (0,174), неплохая вероятность безотказной работы в определенном интервале времени (0.706), относительно небольшое среднее время восстановления станции после неисправности (0,2 ч).
Задача 3
Оборудование состоит из десяти последовательно соединённых блоков, надёжность которых известна.
Найти неисправность
методом половинного разбиения и изобразить графически процедуру поиска, при этом изложить суть метода.
Надёжность
|
Вариант 04
|
Q1
|
0,27
|
Q2
|
0,003
|
Q3
|
0,005
|
Q4
|
0,05
|
Q5
|
0,089
|
Q6
|
0,076
|
Q7
|
0,089
|
Q8
|
0,2
|
Q9
|
0,01
|
Q10
|
0,21
|
Описать процедуру поиска неисправности графически.
Решение:
Рис.1 Последовательное соединение блоков
Предположим, что передача сигнала идет от блока 1 к блоку 10. Если в 10-ом блоке нет сигнала, то необходимо определить неисправный блок. Для этого поступаем следующим образом:
1. Произведем измерение в точке I, если сигнала нет, то следовательно неисправность в блоке 1 или 2, но исходя из надежности, более вероятно, что неисправность в блоке 2, если сигнал есть, то двигаемся вправо по линии.
2. Производим измерение в точке II, если сигнала нет, то поступаем аналогично (1) с блоками 3 и 4.
3. Производим измерение в точке III. Допустим сигнал есть, двигаемся вправо.
4. Производим измерение в точке IV. Если сигнал есть, то остается два блока 9 и 10, в которых возможна неисправность. Исходя из надежности можно предположить, что неисправен блок 9, но для точности произведем измерение.
5. Произведем измерение в точке V, если сигнала нет, то именно блок 9 неисправен.
При определении неисправного блока можно воспользоваться методом разбиения, при котором сокращается количество измерений, а следовательно быстрее определить неисправный блок. Первоначально цепь разбиваем на две равные части, т.е. производим измерение I между блоками 5 и 6. Если сигнал есть, то измеряем в точке II, если сигнал есть, то продвигаемся далее вправо и делаем измерение в точке III. Допустим в этой точке сигнал отсутствует, следовательно неисправность в блоках 8 или 9. По надежности работы (Q9=0.01) вероятнее в 9, но все же необходимо выполнить измерение IV для более точного результата. Если в точке IV сигнал есть, то неисправен блок 9.
Рис.2 Поиск неисправности методом половинного разбиения.
Задача 4
Необходимо найти неисправность в оборудовании
, состоящем из семи параллельных блоков и среднее время на поиск неисправности в рассматриваемом оборудовании, если известен один из параметров надёжности каждого блока λi и время проверки каждого блока τi:
λ1=0,5 τ1=6 мин
λ2=0,15 τ2=11 мин
λ3=0,8 τ3=8 мин
λ4=0,28 τ4=13 мин
λ5=0,4 τ5=10 мин
λ6=0,7 τ6=9 мин
λ7=0,3 τ7=18 мин
Описать процедуру поиска неисправности графически.
Решение:
Процедура поиска неисправности при параллельном соединении блоков производится по схеме:
(
τ
i
+1/р
i
+1)≤
τ
i
/
р
i
.
Определим коэффициент надежности для каждого блока.
1) τ1/
р1
=6/0,5=12
2) τ2/
р2
=11/0,15=73
3) τ3/
р3
=8/0,8=10
4) τ4/
р4
=13/0,28=46
5) τ5/
р5
=10/0,4=25
6) τ6/
р6
=9/0,7=13
7) τ7/
р7
=18/0,3=60
р1
(τ1
+ τ3
)
р2
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
)
р3
(τ3
)
р4
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
)
р5
(τ1
+ τ3
+ τ5
+ τ6
)
р6
(τ1
+ τ3
+ τ6
)
р7
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
)
Определим среднее время на поиск неисправности:
Тпн
= р1
(τ1
+ τ3
) + р2
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
) + р3
(τ3
) + р4
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ +τ5
+ τ6
) + р5
(τ1
+ τ3
+ τ5
+ τ6
) + р6
(τ1
+ τ3
+ τ6
) + р7
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ +τ7
)
Тпн
= 0,5•(6+8) + 0,15•(6+8+13+10+9+18) + +0,8•8+0,28•(8+6+9+10+13) + 0,4•(8+6+9+10) + 0,7•(8+6+9) + +0,3•(8+6+9+10+13+18) = 81,38 мин
Ответ:
неисправен блок 3, время на поиск неисправности – 81,38 мин
Задача 5
Рассчитать и построить оптимальную двухступенчатую схему организации связи СТС предполагаемого района, при этом произвести расчёт каналов межстанционной связи, если известна легенда (№ варианта соответствует последний цифре шифра) и учесть следующие условия оптимизации
:
1. Задействованная емкость АТС за 1-ый год эксплуатации должна составлять 95 %,
2. Использовать на сети не более двух – трёх типов АТС,
3. При расчёте каналов межстанционной связи использовать современные системы передач,
4. При построении сети количество свободных каналов от ОС к УС не должно превышать одного канала, а от УС к ЦС не должно превышать трёх каналов.
По спроектированной сети провести вывод – анализ.
Таблица 1. Исходные данные
№ п/п
|
Наименование групп потребителей
|
Кол-во ед. потребителей
|
тел./1ед
|
Потр-ть в ТА
|
1
|
Кол-во населён. Пунктов
|
86
|
-
|
-
|
2
|
Население чел.
|
12600
|
-
|
1271
|
3
|
Колхозы
|
56
|
2
|
112
|
4
|
Совхозы
|
35
|
4
|
140
|
5
|
Промышленные предприятия
|
49
|
21
|
1029
|
6
|
Сельсоветы
|
30
|
10
|
300
|
7
|
Учреждения и организации
|
58
|
5
|
290
|
8
|
Отделения связи
|
30
|
3
|
90
|
|
Итого:
|
|
|
3232
|
Решение:
1. Определяем количество АТС СТС, разбивая предполагаемый сельский район на абонентские группы потребителей, результаты представлены в табл.2.
Таблица 2. Состав абонентских групп потребителей
Наименование абонентов
|
Единица
измерения
|
Абонентские группы (кол-во АТС в районе)
|
Всего
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Количество насел. пунктов
|
ед.
|
15
|
17
|
12
|
26
|
16
|
86
|
Количество кварт. очеред.
|
чел.
|
230
|
225
|
231
|
350
|
235
|
1271
|
Колхозы
|
ед.
|
8
|
12
|
7
|
22
|
7
|
56
|
Совхозы
|
ед.
|
5
|
8
|
4
|
12
|
6
|
35
|
Пром. предприятия
|
ед.
|
8
|
9
|
7
|
16
|
9
|
49
|
Сельсоветы
|
ед.
|
5
|
5
|
4
|
12
|
4
|
30
|
Учреждения и организации
|
ед.
|
9
|
12
|
8
|
20
|
9
|
58
|
Отделения связи
|
ед.
|
5
|
5
|
4
|
12
|
4
|
30
|
2. Исходя из распределения абонентов по абонентским группам в табл.2 и из табл.1 исходных данных по количеству телефонов на одну организацию (категорию), рассчитываем суммарное число телефонов по абонентским группам , результаты расчёта сводим в табл.3.
Таблица 3. Суммарное число телефонов по абонентским группам
Наименование абонентов
|
Единица
измерения
|
Абонентские группы (кол-во АТС в районе)
|
Всего
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Количество квартирных телефонов
|
шт.
|
230
|
225
|
231
|
350
|
235
|
1271
|
Количество телефонов в колхозах
|
шт.
|
17
|
25
|
19
|
35
|
16
|
112
|
Количество телефонов в совхозах
|
шт.
|
16
|
35
|
19
|
55
|
15
|
140
|
Количество телефонов на пром. предприятиях
|
шт.
|
181
|
191
|
180
|
297
|
180
|
1029
|
Количество телефонов в сельсоветах
|
шт.
|
43
|
55
|
40
|
120
|
42
|
300
|
Количество телефонов в учреждениях и организациях
|
шт.
|
24
|
70
|
23
|
150
|
23
|
290
|
Количество телефонов в отделениях связи
|
шт.
|
14
|
15
|
13
|
34
|
14
|
90
|
Итого телефонов
|
шт.
|
525
|
616
|
525
|
1041
|
525
|
3232
|
3. По задействованной ёмкости определяем монтированную ёмкость, соблюдая условие:
- свободная ёмкость не должна превышать 5 % от монтированной, т.е выполнялось условие оптимизации №1.
Результаты расчёта сводим в табл.4.
Таблица 4. Необходимая ёмкость и назначение проектируемой АТС
Номер АТС
|
Назначение АТС
|
Ёмкость
|
Задействованная
|
Монтированная
|
Тип АТС
|
АТС 1
|
Узловая станция
|
525-99,4%
|
528
|
F 50/1000
|
АТС 2
|
Оконечная станция
|
616-100%
|
616
|
F 50/1000
|
АТС 3
|
Оконечная станция
|
525-99,4%
|
528
|
F 50/1000
|
АТС 4
|
Узловая станция
|
1041-99,3%
|
1048
|
F 50/1000
|
АТС 5
|
Оконечная станция
|
525-99,4%
|
528
|
F 50/1000
|
4. По рассчитанным данным в табл.4 производим расчёт каналов межстанционной связи, для чего статистически принимаем, что по одному каналу в ЧНН максимально может установиться 6 или 7 соединений. По рассчитанному числу каналов от ОС к УС и от УС к ЦС определяем тип оборудования системы передач, его количество, а также число свободных каналов, которые оказались невостребованными. По полученным результатам строим схему СТС предполагаемого района.
Расчет каналов межстанционной связи:
Nсл ос3
– ус4
= 75; ИКМ-60 + ИКМ-15;
Nсл ос5
– ус4
= 75; ИКМ-60+ ИКМ-15;
Nсл ус1
– цс
= 75; ИКМ-60+ИКМ-15;
Nсл ос2
– ус1
= 88; ИКМ-60 + ИКМ-30; 2 незадействованных канала;
Nсл ус4
– цс
= 149; 2 ИКМ-60 + ИКМ-30; 1 незадействованный канал.
Таблица 5. Расчёт каналов межстанционной связи.
Направление
|
Число рассчитанных каналов
|
Тип оборудования систем передачи
и его количество
|
Количество
свободных каналов
|
ИКМ-15
|
ИКМ-30
|
ИКМ-60
|
ОС3-УС4
|
75
|
1
|
-
|
1
|
0
|
ОС-5-УС4
|
75
|
1
|
-
|
1
|
0
|
УС1-ЦС
|
75
|
1
|
-
|
1
|
0
|
ОС2-УС1
|
88
|
-
|
1
|
1
|
2
|
УС4-ЦС
|
149
|
-
|
1
|
2
|
1
|
Вывод:
Данная сеть спроектирована оптимально, т.к выполнены все условия оптимальности. Для построения этой сети использованы телефонные станции типа ЭАТС F50/1000. Для связи с ЦС использованы системы передачи типа ИКМ следующих типов: ИКМ-15, ИКМ-30, ИКМ-60 . Монтируемая емкость сети 3248, а задействованная 3232, что составляет 99,5%. Количество свободных каналов между ОС и УС не превышает 1 канала, а между УС и ЦС не превышает 3 каналов, что позволяет полностью задействовать систему передачи.
Рисунок 4. Схема построения СТС проектируемого района.
Литература
1. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи, М.: Новое знание, 2002.
2. Гниденко И.И., Трускалов Н.П. Надежность систем многоканальной связи, М.: Связь, 1980.
|