Курсовая работа на тему Курсовая 140821-06

СОДЕРЖАНИЕ


Введение 4
1.Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны 5
1.1.Разработка структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны 7
1.2. Расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны 9
1.2.1. Расчет числа резервных каналов связи для обеспечения требуемой надежности системы связи 9
1.2.2. Определение интенсивности входного потока вызовов, поступающего на ЦУС по линиям «01» 10
1.2.3. Оптимизация сети спецсвязи по линиям «01» и расчет ее пропускной способности 11
1.2.4. Определение необходимого числа диспетчеров 14
1.2.5. Определение интенсивности входного потока вызовов в сети радиосвязи 15
1.2.6. Расчет оперативности и эффективности функционирования системы радиосвязи 16
1.3. Расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций 18
1.4. Разработка схемы организации и размещения средств связи на месте пожара 21
1.5. Разработка структурной схемы системы проводной связи гарнизона ПО 23
1.6. Выбор перечня технических средств связи и оперативного управления для заданного гарнизона ПО 23
2. Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик АСОУПО 28
2.1. Расчет характеристик пропускной способности и показателей экономической эффективности АСОУПО 29
2.1.1. Определение необходимого количества диспетчеров на центре АСОУПО 29
2.1.2. Определение количества каналов связи для передачи приказов в ПЧ и получения подтверждений выполнения приказов 30
2.1.3. Оценка характеристик пропускной способности АСОУПО 30
2.1.4. Расчет показателей экономической эффективности АСОУПО 31
2.2. Разработка схемы технической реализации АСОУПО 35
2.3. Выбор перечня технических средств для организации АСОУПО 40
Заключение 47
Список используемой литературы 48

Введение
Цель работы:
В соответствии с требованиями нормативных документов, регламентирующих построение и эксплуатацию системы связи в Государственной противопожарной службе (ГПС), спроектировать для заданного гарнизона пожарной охраны систему связи и автоматизированную систему оперативного управления силами и средствами гарнизона.
Задачи работы
Разработать структурную схему системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны и дать ее краткое описание.
Рассчитать основные характеристики системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны.
Провести расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций.
Разработать схему организации системы оперативной связи на месте пожара.
Выбран, перечень технических средств связи и оперативного управления для заданного гарнизона пожарной охраны.
Рассчитать основные характеристики АСОУПО и обосновать целесообразность её внедрения.
Разработать схему технической реализации АСОУПО.
Выбрать перечень технических средств для реализации АСОУПО.

1.Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны

Задано:
гарнизон пожарной охраны имеет центр управления силами (ЦУС) и Nпч = 11 пожарных частей; особо важных объектов (ОВО) – 7 и районных АТС  6;
интенсивность повреждения канала связи (п = 0,0005 1/ч;
время работы канала связи tр = 797 ч;
среднее время переговора в сети специальной связи по линиям «01»
= 1,33 мин;
коэффициент готовности аппаратуры Кг = 0,39;
время занятости диспетчера обработкой принятого вызова Тобс1 = 4,25 мин;
коэффициент занятости диспетчера Кд = 0,59;
число радиостанций в сети N = 11;
время переговора в радиосети Тпр = 0,35 мин;
непроизводительные затраты времени Тн = 0,56 мин;
минимальное значение напряженности поля полезного сигнала Емин = 20 дБ;
тип коаксиального кабеля РК 75-2-21;
длина фидерного тракта передатчика радиостанции ЦУС l1 = 20 м;
длина фидерного тракта приемника радиостанции ПЧ l2 = 15 м;
величина превышения допустимого уровня мешающего сигнала ?Едоп = 3 дБ.
Таблица 1.1
Интенсивность поступающих вызовов по часам суток для сети проводной связи

Часы суток
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Число вызовов
14
10
11
0
6
12
14
13
16
1
12
8

Оконч. табл. 1.1
Интенсивность поступающих вызовов по часам суток для сети проводной связи
Часы суток
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

Число вызовов
18
15
10
2
5
7
17
15
1
13
7
10


Таблица 1.2
Интенсивность поступающих вызовов по часам суток для сети радиосвязи
Часы суток
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Число вызовов
4
5
1
1
3
5
1
3
3
3
5
3


Часы суток
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

Число вызовов
2
2
4
2
4
2
1
0
1
4
0
2


Таблица 1.3
Месторасположение пожарных частей
№ПЧ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Координаты
I/9
J/4
F/10
M/9
B/2
Q/4
I/10
I/2
F/7
P/10
F/3


Таблица 1.4
Месторасположение районных АТС
№АТС
1
2
3
4
5
6

Координаты
H/7
L/4
B/10
M/8
D/3
0/3


Таблица 1.5
Месторасположение особо важных объектов
№OBO
1
2
3
4
5
6
7

Координаты
I/7
E/8
F/8
M/4
Q/8
H/10
H/9


1.1.Разработка структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны

Структурная схема системы оперативной связи гарнизона ПО (рис. 1.1) представляет собой упорядоченную совокупность различных видов проводной и радиосвязи, которая предназначена для управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны и должна обеспечивать обмен служебной информацией между подразделениями гарнизона и внешними абонентами города, а также обмен оперативной информацией между пожарными подразделениями. Из схемы видно, что центр управления силами (ЦУС) гарнизона имеет разветвленную сеть линий и каналов связи, основные из которых обеспечивают круглосуточную связь с пожарными частями (ПЧ), специальными службами города (ССГ), местными административными органами (АО) и особо важными объектами (ОВО).
Для повышения надежности (живучести) системы связи используют несколько дублирующих друг друга линий связи. Линии связи ЦУС и ПЧ включают прямые (некоммутируемые) телефонные линии связи, линии АТС полной значности, специальную связь по линиям «01», радиосвязь, факсимильную и телеграфную связь.
Связь ЦУС с ССГ осуществляется по прямым некоммутируемым линиям связи, по линиям АТС и по линиям спецсвязи «01» через узел спецсвязи (УСС). Связь ЦУС с особо важными объектами осуществляется по прямым линиям связи, линиям АТС и высокочастотным (ВЧ) каналам. Высокочастотные каналы, как правило, служат для передачи дискретных сигналов, в частности, от датчиков контроля автотранспорта, находящегося в депо пожарных частей, а также от аппаратуры автоматической пожарной сигнализации, установленной на охраняемых объектах.
При наличии в городе совмещенной охранно-пожарной сигнализации ЦУС и ПЧ имеют связь по прямым пиниям связи и по линиям АТС с пунктами централизованной охраны (ПЦО) Сигналы, принятые па ПЦО от совмещенных объектовых устройств тревожной сигнализации, передаются на ЦУС или в пожарную часть.


f1…f6 – частоты рабочих каналов системы радиосвязи;
ЦС – центральная станция (АТС);
УС – узел связи;
ОС – оконечная станция (АТС);
УСС – узел специальной связи;
АО – административные органы;
СВ – службы взаимодействия;
ОВО – особо важные объекты;
ПЦО – пункт централизованной охраны.

Рис. 1.1. Структурная схема организации системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны

1.2. Расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны

1.2.1. Расчет числа резервных каналов связи для обеспечения требуемой надежности системы связи

Устойчивость системы оперативной связи, состоящей из n каналов связи (например, система связи состоит из одного основного и нескольких резервных), характеризуется безотказностью ее работы:

()
где
– вероятность безотказной работы i-го канала связи;
(п – интенсивность повреждения канала связи;
tр – время работы канала связи.
Величина вероятности безотказной работы одного канала связи:


По приведенной в задании требуемой вероятности безотказной работы системы Ртр = 0,943 определяем необходимое количество каналов Nтр преобразуя (1) следующим образом:
Ртр = 1-(1-Рб.р.)Nтр
1-Ртр = (1-Рб.р.)Nтр
Прологарифмируем последнее выражение:
ln(1-Ртр) = ln(1-Рб.р.)Nтр
Определяем требуемое количество каналов системы связи:


Таким образом, для обеспечения требуемой надежности системы связи необходимо иметь 3 канала связи.

1.2.2. Определение интенсивности входного потока вызовов, поступающего на ЦУС по линиям «01»

Гистограмма распределения числа вызовов, поступающих в течение суток по линиям спецсвязи «01» на ЦУС гарнизона, представлена на рис.1.2 (строится на основании статистических данных табл.1.1).


Рис.1.2. Гистограмма распределения числа вызовов по часам суток в сети спецсвязи «01»

Интенсивность входного потока вызовов в течение суток определяется по формуле:

выз./мин
где N – общее число поступивших вызовов в течение суток.
Средняя интенсивность поступающих на ЦУС вызовов определяется как:

выз./час
В заданном гарнизоне интенсивность входного потока вызовов в течение суток составляет ( = 0,17 выз./мин, а средняя интенсивность составляет
(ср = 9,88 выз/ч.

1.2.3. Оптимизация сети спецсвязи по линиям «01» и расчет ее пропускной способности

Оптимизация сети спецсвязи по линиям «01» сводится к нахождению такого числа линий связи «01» и необходимого количества диспетчерского состава, при которых обеспечивается заданная вероятность потери вызова Рп = 0,001 и необходимая пропускная способность сети спецсвязи.
Последовательно увел