520
6x900 750
Рисунок 3.3 – Размещение оборудования в автозале АТС-62
4 РАСЧЕТ НАДЁЖНОСТИ
4.1 Способы обеспечения надежности оборудования
Общегосударственная коммутируемая телефонная сеть страны не может успешно развиваться без существенного повышения надежности оборудования коммутируемых узлов и станций, каналов и трактов сети. При существующем уровне надежности и организации эксплутационно-технического обслуживания оборудования связи, поставленная задача потребовала бы дополнительного привлечения трудовых ресурсов. Ожидается, что повышение надежности оборудования сети значительно повысит использование основных фондов в хозяйстве связи и косвенно окажет влияние на ускорение оборачиваемости оборотных средств, сокращение излишних запасов материалов и оборудования, уменьшение потерь на предприятиях-потребителях услуг связи, а также улучшит качество обслуживания вызовов на сети.
Под надежностью коммутационного узла, станции, пучка каналов следует понимать их свойство выполнять свои функции по установлению соединений между абонентами коммутируемой телефонной сети и удержанию соединений на время передачи информации (разговора), сохранения во времени значения показателей качества обслуживания вызовов и параметров тракта передачи в установленных пределах. Критерием отказа направления связи или пучка каналов является превышение потерями вызовов, измеренными за небольшой промежуток времени t, определенного порога.
Критерием отказа элементов тракта передачи узла, станции или отдельного канала является снижение отношения сигнал/шум ниже допустимого предела.
Современные сложные технические системы, к числу которых относятся многие системы, характеризуются многофункциональностью, многоканальностью и т.п. Поэтому традиционно использовавшиеся показатели надежности, основанные на понятии полного отказа такой системы (наработка на отказ, коэффициент готовности и т.д.), оказываются малопригодными, а то и вовсе лишены практического смысла. Это связано с тем, что отказы отдельных элементов приводят, как правило, не только к полному выходу системы из строя, а к некоторому снижению эффективности ее функционирования.
Показатель надежности подобных систем должен отражать влияние отказов отдельных элементов системы на техническую эффективность ее применения по назначению, под которой понимают свойство системы создавать некоторый полезный результат (выходной эффект) в течении некоторого периода эксплуатации в определенных условиях. Одним из таких показателей является коэффициент сохранения эффективности (КСЭ).
Рассмотрим подробней свойства этого показателя.
КСЭ - отношение показателя эффективности системы, рассчитанного с учетом возможности отказов ее элементов, к номинальному значению этого показателя, рассчитанному при условии полной работоспособности. Это означает, что в соответствии с задачами системы должен быть выбран показатель эффективности, т.е. мера качества выполнения системой своих функций.
Показатель эффективности определяется как математическое ожидание выходного эффекта. При этом рассчитывается фактическое значение показателя эффективности Э (с учетом возможности отказов) и номинальное значение этого показателя Эо (при условии полной работоспособности). При этом КСЭ будет равен:
(4.19)
Для анализа высоконадежных систем, когда КСЭ весьма близок к единице, более удобным может быть коэффициент потери (снижения) эффективности (КПЭ).
(4.20)
КСЭ (и соответственно КПЭ) имеет простой физический смысл: если, например, выходной эффект выражается числом обслуживаемых абонентов и Кс.э = 0,997 (Кп.э =0,003), то это означает, что в среднем ноль целых три десятых процента абонентов не обслуживаются из-за отказов в системе. Во многих случаях КСЭ имеет и непосредственный вероятностный смысл - например, в описанной ситуации вероятность не обслуживания произвольно взятого абонента по причине отказов в системе равна 0,003.
В качестве показателя эффективности коммутационного узла (КУ) принимается математическое ожидание доли успешно обслуженных вызовов для стационарного процесса функционирования КУ при нагрузке, равной расчетной нагрузке в ЧНН
При определение качества функционирования КУ учитываются следующие причины телефонных потерь: отсутствие свободных приборов (линейных, коммутационных, служебных и т.п.) из-за занятости или блокировки вследствие их неработоспособности приборов со скрытым (необнаруженным) дефектом, отказ прибора в процессе обслуживания вызова.
Для принятого показателя эффективности:
(4.21)
где,
-эффективность выполнения j-го этапа;
N -число этапов обслуживания вызова.
(4.22)
Можно выделить следующие разновидности этапов обслуживания вызова:
- обмен сигналами с входящей станцией с участием входящего линейного комплекта (ЛК);
- выбор свободного исходящего ЛК и обмен сигналами с исходящей станцией с участием исходящего ЛК;
- выбор свободного группового прибора (тонального или многочастотного приемопередающего устройства и т.п.) и передача сигналов с участием группового прибора;
- поиск свободных промежуточных путей и проключение соединительного тракта;
- удержание установления соединения.
Для рассматриваемых разновидностей этапов обслуживания вызова методика определения состоит в следующем:
- для каждой ступени оборудования КУ, занятого в выполнении этапа j, с учетом принятых методов резервирования, контроля и техобслуживания находятся составляющие коэффициента простоя ,представляющие собой вероятности того, что в произвольный момент времени устройства ступени k будут неработоспособными (-отказ обнаружен, -отказ еще не обнаружен).
- С помощью теории телетрафика рассчитываются величины -
- вероятности блокировок при нагрузке
- -удельная нагрузка на прибор) и емкостях групп приборов.
- Определяются значения:
-соответственно доля нагрузки, не обслуженной из-за занятости приборов и приходящейся на неработоспособные приборы в состоянии
- Вычисляется значение
(4.23)
Рассмотрим сеть передачи данных (ПД), предназначенную для связи ряда абонентов, имеющих абонентские пункты (АП) с центральной ЭВМ. Пусть, например, обмен данными осуществляется в диалоговом режиме сеансами. Тогда показателем выходного эффекта системы целесообразно считать число успешно проведенных сеансов. При этом КСЭ приобретает смысл вероятности того, что произвольный сеанс обмена данными между АП и ЭВМ не будет сорван по причине отказов технических средств.
Определим значение КСЭ:
(4.24)
m-число АП в системе;
-среднее число сеансов между i-м АП и ЭВМ в единицу времени;
- среднее число сеансов между всеми АП и ЭВМ в единицу времени;
Si-совокупность элементов сети, обеспечивающих обмен данными между i-м АП и ЭВМ (сам АП, канал ПД, мультиплексор и т.д.)
-средняя длительность сеанса между i-м АП и ЭВМ;
- коэффициент оперативной готовности j-го элемента за
время.
Рассмотренные примеры подтверждают целесообразность использования коэффициента сохранения эффективности для анализа надежности различных систем связи и возможности его расчета. В частности, КСЭ позволяет сравнивать варианты построения системы, в том числе с учетом различных способов резервирования, организации контроля и техобслуживания, а также для расчета численности обслуживающего персонала.
4.2 Расчет надежности временного коммутатора с ненадежными линиями
Под обеспечением надежности оборудования коммутационных узлов, станций и пучков каналов следует понимать совокупность мероприятий, направленных на достижение или поддержание показателей надежности на всех стадиях их существования.
Надежность- сложное свойство, которое в зависимости от назначения оборудования и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, так и в определенном сочетании этих свойств. Для оборудования коммутационных узлов, станций, пучков каналов наиболее важными свойствами, составляющими надежность, являются безотказность и ремонтопригодность. Поэтому комплекс мероприятий по обеспечению надежности перечисленного оборудования можно подразделить на мероприятия, воздействующие как на его безотказность, так и на его ремонтопригодность. К первым мероприятиям можно отнести использование деталей повышенной надежности.
К мероприятиям, воздействующим на ремонтопригодность, следует отнести введение различных способов контроля работоспособности оборудования и сокращение времени его простоя путем выбора рациональной системы технического обслуживания.
Исследования показали, что время простоя направления связи зависит от простоя оборудования, удельной нагрузки на прибор, среднего времени разговора, но и мало зависит от емкости пучка. При удельной нагрузке на прибор, равной 0,7 Эрл, среднем времени разговора с и интенсивности повторных вызовов = 30 для обеспечения среднего времени простоя направления связи, равного 15 минут, можно принять, что среднее время простоя оборудования равно не более 8 минут, т.е =0,133 часа.
Очевидно, коэффициент простоя оборудования, характеризуя суммарное время простоя оборудования за заданный срок службы, тесно связан с экономической эффективностью оборудования. Поэтому для определения требований к величине коэффициента простоя оборудования, участвующего в установлении соединений на ГТС, необходимо его оптимизировать по экономическому критерию, например, по минимуму затрат и потерь предприятий связи и потребителей услуг связи при заданной трудоемкости технического обслуживания единицы емкости узла или станции. Предположим, что в результате такой оптимизации получено значение коэффициента простоя оборудования узла или станции .
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
