Определение среднесуточной нагрузки проектируемой станции абонентского телеграфирования. Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки

Количество соединительных линий между проектируемой  станцией и ее абонентами  принимается равным числу данных абонентов.

11 Расчет коэффициентов готовности

канала связи

Несмотря на высокую степень автоматизации современных магистралей связи (применение необслуживаемых станций, дистанционного энергоснабжения, системы содержания кабеля под давлением), непрерывная эксплуатационная готовность их обеспечивается большим числом эксплуатационного персонала. Поэтому общая надежность каналов связи в значительной степени определяется не только надежностью линейных сооружений и станционной аппаратуры, но и эксплуатационной надежностью обусловленной системой организации технической эксплуатации и квалификации техперсонала. 

Надежность оконечной и промежуточной аппаратуры связи может быть рассчитана также, как надежность аппаратуры передачи данных. Расчет надежности линейных сооружений связи подобным образом представляет значительные трудности из-за специфичности их конструкции и условий работы. Эксплуатационную надежность рассчитать практически невозможно. Поэтому наиболее целесообразно определять надежность каналов связи по результатам статистической обработки данных об отказах в каналах, получаемых путем специальных измерений или на основе обобщения опыта эксплуатации. Анализ статистических данных показал, что отказы в телефонных каналах, образованных в кабельных магистралях связи, по ряду причин делятся на 3 группы:

- длительные (от нескольких десятков минут до нескольких часов);

- средней длительности (от 3 до 30 мин.);

- кратковременные ( менее 3 мин.).

Длительные отказы возникают в результате повреждений кабеля и общих станционных устройств. Для них характерен выход из строя всех каналов данной магистрали.

Отказы средней длительности возникают при повреждении отдельных узлов станционного оборудования, перегорании предохранителей, а также в результате действий техперсонала. Анализ причин возникновения этих отказов показал, что в большинстве случаев отказы второй группы обусловлены настройками канала, в ряде случаев причину пропадания канала установить нeудается, некоторые отказы вызваны действием помех, выходом из строя источников питания и т. д.

Наиболее многочисленными являются кратковременные отказы. Исследование причин кратковременных отказов показало, что в большинстве случаев (80%) они возникают в результате повреждений аппаратуры (не плотные контакты и др.) или действий обслуживающего персонала, 20% составляют кратковременные отказы, вызванные импульсными помехами. Средняя длительность кратковременных отказов существенно зависит от критерия отказа и почти не меняется от длины магистрали.

Среднее время работы между отказами первого рода Т_н1 равно

Т_н1 = 21824 • e^{-1,724 • 0.0001 • L} ,                         (11.1)    где L – расстояние от проектируемой станции до станций в  отделениях дороги, км.

Среднее время восстановления при отказах первого рода

Т_в1 = 2,5 часа.

Среднее время работы между отказами второго рода Т_н2 равно:

а) для некоррелированных отказов

Т_н2 = 80,5298 • e^{-2,114 • 0.0001 • L}(11.2)

б) для коррелированных отказов

Т_н2' = 436,6288 • e^{-1,573 • 0.0001 • L}(11.3)

Среднее время восстановления при отказах второго рода

Т_в2 = Т_в2' = 0,5 часа.

Среднее время работы между отказами третьего рода Т_н3 равно а) для некоррелированных отказов

Т_н3 = 62,3099 • e^{-8,136 • 0.0001 • L}(11.4)

б) для коррелированных отказов

Т_н3' = 336,117 • e^{-5,017 • 0.0001 • L}(11.5)

Среднее время восстановления при отказах третьего рода

Т_в3 = Т_в3' = 0,011 часа.

Надежность каналов связи определяется коэффициентом готовности канала связи К_г. Коэффициент готовности канала связи - вероятность нахождения изделия в рабочем состоянии в произвольный момент  времени.

Т_н1• Т_н2• Т_н2'• Т_н3• Т_н3'

             К_г =                                                                                                  (11.6)

(Т_в1+Т_н1)(Т_в2+Т_н2)(Т_в2'+Т_н2')(Т_в3+Т_н3)(Т_в3'+Т_н3')

Для направления Минск - Витебск:

Т_н1 = 21824 • e^{-1,724 • 0.0001 • 295} = 20741.827 час.

Т_н2 = 80,5298 • e^{-2,114 • 0.0001 • 295} =  75.661час.

Т_н2' = 436,6288 • e^{-1,573 • 0.0001 • 295} =  416.831 час.

Т_н3 = 62,3099 • e^{-8,136 • 0.0001 • 295} = 49.014 час.

Т_н3' = 336,117 • e^{-5,017 • 0.0001 • 295} = 289.877 час.

20741.827 • 75.661 • 416.831 • 49.014 • 289.877

  К_г =                                                                                                            = 0,99186

(2.5+20741.827)(0.5+75.661)(0.5+416.831)(0.011+49.014)(0.011+289.877)

Коэффициент готовности  для  других  отделений  рассчитан  на ПЭВМ. Результаты расчетов сведены в таблице 8.

Таблица 8 – Результаты расчета коэффициента готовности

                    12 Расчет количества резервных каналов

Резервирование - одно из основных средств обеспечения требуемого уровня надежности при недостаточно надежных элементах системы. Различают резервирования: общее и  раздельное,  динамическое, постоянное и  c замещением.

Расчет резервных каналов  связи  ведется  с тем условием,  что коэффициент готовности пучка каналов связи Кгп должен  быть  не менее 0,999. Он рассчитывается по выражению:

К_гп = К_гⁿ ,                                        (12.1)

где n - число каналов связи в пучке.

При К_гп <0,999 в пучок добавляется еще один  канал  связи  и считается вероятность того, что из m числа каналов связи в  пучке, n и более будут работоспособны. Дополнительные каналы  добавляются до тех пор, пока вероятность безотказной  работы  пучка  не станет равна 0,999 , т.е. К_гп ³ 0,999.

Расчет ведется по формуле:

К_гп(m) = Кm(n) + Кm(n+1) + ... + Кm(m),              (12.2)

где  m - общее число каналов связи в пучке с учетом резервных