Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• Исходные данные
• 1 Описание железной дороги
• 2 Определение среднесуточной нагрузки станции абонентского телеграфирования
• 3 Определение потока телеграфного обмена по системе прямых соединений
• 4 Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки
• 5 Коэффициент добавочной нагрузки
• 6 Расчет нагрузки каналов сети прямых соединений
• 7 Расчет нагрузки каналов сети абонентского телеграфирования
• 8 Расчет нагрузки каналов общей сети абонентского телеграфирования и прямых соединений
• 9 Определение числа телеграфных каналов
• 10 Расчет коэффициентов готовности каналов связи
• 11 Расчет количества резервных каналов связи по направлениям
• 12 Схема организации связи передачи дискретных сообщений
• 13 Расчет емкости и выбор типа узла коммутации управления дороги
• 14 Определение сметной стоимости строительства узла коммутации
• Заключение
• Литература
• Введение
• Без развитой транспортной системы экономика любого государства нормально функционировать не может. Транспортные артерии связывают различные отрасли народного хозяйства между собой, осуществляют бесперебойные поставки необходимой продукции от производителя к потребителю, обеспечивают удовлетворение транспортных потребностей населения. Железнодорожный транспорт по-прежнему является самым важным видом транспорта для перевозки массовых грузов, реализации экономических связей между регионами. Большой объем перевозимых грузов в сочетании с достаточной скоростью перевозки и небольших затратах делают железнодорожный транспорт наиболее конкурентоспособным и доступным видом транспорта в Республике Беларусь.
• Работа железнодорожного транспорта во многом зависит от четкого и надежного действия комплекса технических средств автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), внедрение которой позволяет автоматизировать управление подразделениями транспорта, что приводит к улучшению качественных показателей работы. Комплекс технических средств АСУЖТ включает в себя главные вычислительные центры при министерстве транспорта и коммуникаций, дорожные при управлениях дорог и узловые при отделениях, связанных в единое целое сетью передачи данных. Основной задачей создания и внедрения АСУЖТ является совершенствование системы управления эксплуатационной работой на основе более эффективного использования подвижного состава, материальных и трудовых ресурсов, пропускной способности станций и участков, повышения производительности труда. Все это в конечном итоге способствует достижению заданных объемов грузовых и пассажирских перевозок, улучшению хозяйственной деятельности железнодорожного транспорта.
• АСУЖТ представляет собой комплекс технических средств, каналов связи, а также административных, технологических и экономико-математических методов управления железнодорожным транспортом на все уровнях: от министерства до линейных подразделений и хозяйственных единиц. В функции АСУЖТ входят сбор, подготовка, передача и обработка в сжатые сроки сообщений, получаемых со станций, товарных контор, локомотивных депо и других источников о создавшейся на станции, участке, отделении дороги и в целом по дороге ситуации с поездной и грузовой работой или других сообщений, необходимых для решения конкретных задач по управлению дорогой, планированию вагонопотоков и др.
• На железнодорожном транспорте основными средствами связи являются проводная телеграфная и телефонная связь и радиосвязь. Телеграфная связь входит в комплекс средств дискретной технологической связи МПС, обеспечивая аппарат управления полной, точной и своевременной информацией о ходе технологических операций. Телеграфная связь, являясь документальным видом электрической связи и обладая высокой скоростью и точностью, служит для передачи распоряжений, приказов, предупреждений, писем, форм статической и бухгалтерской отчетности и др. Высокая степень надежности системы телеграфной связи является залогом безопасного движения поездов, доставки грузов и пассажиров в соответствии с планом работы.
• Исходные данные
• Таблица 1 - Количество телеграфных абонентов и среднее время занятия каналов

Количество местных абонентов проектируемой станции Nм	56
Средняя нагрузка абонента за сутки Yам (мин в сутки)	115

• Таблица 2 - Среднесуточные потоки телеграфного обмена и транзитных телеграмм

Направление	Наименование участков телеграфной связи	Поток телеграфного обмена	Поток транзитных телеграмм
		телеграмм	телеграмм
ДУ-ОУ1	Кемерово-Топки	430	173
ДУ-ОУ2	Кемерово -Белово	760	259
ДУ-ОУ3	Кемерово -Новокузнецк	301	100
ДУ-ОУ4	Кемерово -Юрга	335	76
ДУ-ОУ5	Кемерово -Тайга	190	115
ДУ-ОУ6	Кемерово -Томск	580	250

• Рисунок 1- Схема Кемеровской железной дороги
• 1. Описание железной дороги

Кемеровская железная дорога пролегает по территории Кемеровской и Томской областей. Управление дороги в Кемерово. Дорога образована в 1979 в результате выделения её из состава Западно-Сибирской железной дороги. Особенности работы дороги определяются районом её пролегания. Дорога обслуживает крупнейшие угольные разрезы, рудники и шахты Кузбасса, металлургические обогатительные фабрики, предприятия химической и машиностроительной промышленности, стройиндустрии, мощные тепловые электростанции и предприятия других отраслей промышленности. Дорога является также важнейшей транзитной магистралью. В состав Кемеровской железной дороги входят следующие основные участки: главный сибирский ход Болотная - Тайга - Мариинск; линии, обслуживающие угольные и другие промышленные районы Кузбасса: Тогучин - Проектная - Новокузнецк - Таштагол (гл. дорога Кузнецкого угольного бассейна, дающая ему выход на главный сибирский ход), Юрга - Топки - Проектная (второй выход из Кузбасса) и отходящая от неё линия Топки - Кемерово - Барзас - Анжерская; участок среднесибирского хода Артышта - Новокузнецк - Междуреченск; линия Тайга - Томск - Асино - Белый Яр.

Эксплуатационная длина дороги (1990) - ок. 2000 км, в т. ч. меридиональная линия от Белого Яра до Таштагола - 1015 км. Из центра и южных районов Кузбасса дорога имеет выход на Абакан, Новосибирск и Барнаул. Протяжённость широтного направления дороги от Тогучина через Белово и Новокузнецк до Междуреченска - 400 км. В состав дороги входят 3 отделения: Тайгинское, Беловское и Новокузнецкое. Наиболее крупные узлы; Томск, Тайга, Юрга, Топки, Кемерово, Ленинск-Кузнецкий, Белово, Артышта, Новокузнецк.. В составе дороги более 100 предприятий и 163 линейные станции и разъезда, в т. ч. сортировочные ст. Тайга, Топки, Кемерово-Сортировочное, Новокузнецк-Сортировочный. Локомотивное хозяйство объединяет 6 основных и 3 оборотных депо. На дороге работает одно из старейших в стране локомотивных депо на ст. Тайга, построенное в 1897. Из наиболее ранних по срокам постройки участков дороги является Кольчугинская линия между ст. Юрга и Кузнецком-Сибирским (г. Новокузнецк с 1931), прокладка которой началась в 1913, продлена до ст. Усяты (г. Прокопьевск с 1931) в 1925. С окончанием этого строительства дорога получила выход на главный сибирский ход. В 20-е гг. закончено сооружение начатой в 1917 линии Кузнецк - Тельбес. В 30-е гг. проложены участки Новосибирск - Ленинск, Кузнецк - Темиртау и вторые пути Проектное - Усяты; начато сооружение линии Мундыбаш - Таштагол (сдана в эксплуатацию в 1941); введена в строй ветка Кемерово - Барзас. В 1937 электрифицирован первый в Сибири железнодорожный участок Белово - Новокузнецк. Прокладка путей продолжалась и в годы Великой Отечественной войны. Железнодорожники магистрали приняли участие в постройке бронепоездов "Лунинец" (в локомотивном депо Тайга) и "Сибиряк" (в депо Белово). В 1948 открыто прямое сообщение Москва - Кемерово; в 1952 вступила в строй линия Артышта - Алтайская; в 1958 на участке Тайга - Болотная прошёл первый электропоезд. В 50-е гг. продолжалась электрификация наиболее грузонапряжённых линий, завершившаяся введением электротяги на участке Тайга - Мариинск. Сдана в эксплуатацию линия Новокузнецк - Абакан. В 60-е гг. проложены пути к новым месторождениям полезных ископаемых, продолжалась электрификация, в т. ч. на направлена Новокузнецк - Запсиб. В 1964 начато сооружение самого большого тоннеля в Западной Сибири на линии Артышта - Подобас (Томусинская), давшей прямой выход на среднесибирский ход. Новый выход на Транссиб дорога получила в 1986, когда был введён в эксплуатацию участок Барзас - Анжерская, сокративший почти на 300 км путь угольным составам из Кемеровского и Березовскогорудников.

Кемеровская железная дорога оснащена передовой высокопроизводительной железнодорожной техникой. Около 80% oт общей протяжённости дороги электрифицировано. Электровозами выполняется 97% перевозочной работы. На дороге используются современные электровозы ВЛ10 и ВЛ10^у мощность которых позволяет водить поезда весом 6 тыс. т и более. Все электровозы имеют схемы рекуперации, обеспечивающие возврат электрической энергии в контактную сеть при движении поезда на уклонах. Созданию условий надёжной работы электротяги способствует активное внедрение новой техники в энергетическое хозяйство. На всех тяговых подстанциях установлены полупроводниковые выпрямители; распространение получали различные системы внутренней автоматики и защиты, св. 70% электрифицированных участков переведено на телеуправление. Система подготовки контактной сети к работе в зимних условиях позволяет повысить надёжность устройств электроснабжения. Состояние контактной сети на дороге составляет 24,7 балла на 1 км пути (при норме 25). 20% протяжённости дороги оборудовано диспетчерской централизацией и более 50% автоблокировкой; грузонапряжённые участки оснащены устройствами для обнаружения перегретых букс в движущихся поездах.

Электрическая централизация стрелок и сигналов внедрена на 158 станциях; свыше 90% стрелочных переводов, эксплуатируемых на дороге, управляются централизованно, остальные оборудованы механическими контрольными замками.

Все участки дороги и станции с грузовой и маневровой работой оснащены средствами поездной и станционной радиосвязи. В различных технологических звеньях дороги эксплуатируется более 3 тыс. носимых радиостанций. На дороге эксплуатируется свыше 900 км магистральных кабельных линий связи, а также 1600 км воздушных и 550 км радиорелейных линий. Мощность сети телефонной связи - 105 тыс. канало-км, телеграфной - 37 тыс. канало-км. На 93 станциях дороги действуют автоматические телефонные станции общей ёмкостью более 22 тыс. номеров.

В автоматизированную систему оперативного управления перевозками на дороге подключено 47 железнодорожных станций, информационные пункты отделений дороги. Особенностью работы дороги является заложенный в графике движения ритм перевозок руды и угля на обогатительные фабрики и металлургические заводы, угля - на энергетические, химические и другие предприятия. Большое значение придаётся организации перевозочной работы в соответствии с принятыми технологиями местной работы отделений, а также единым технологическим процессом работы станций и подъездных путей промышленных предприятий. Прогрессивные нормы использования подвижного состава включены в действующие единые технологические процессы работы более 40 станций и пром. предприятий.

С целью совершенствования перевозочного процесса создана система планирования маршрутных перевозок массовых грузов, в т. ч. до 80% основного груза - каменного угля - перевозится отправительскими и ступенчатыми маршрутами. Эффективным способом увеличения объёма перевозочной работы является организация отправления угольных маршрутов весом св. 6 тыс. т до 40 поездов ежесуточно. В апреле 1984 на ст. Белово сформирован и отправлен супертяжеловесный поезд 24 тыс. т. Проводится в жизнь программа развития вагонного хозяйства, усиления ремонтной базы, повышения эффективности использования существующих производственных мощностей. Для обеспечения планов погрузки грузов, и в первую очередь каменного угля, на дороге ежесуточно восстанавливается более 1 тыс. неисправных вагонов.

На дороге внедряются передовые методы обслуживания пассажиров. В 1992 в ряде городов введена система "Экспресс-2" для продажи билетов.

Рисунок 2- Стилизованная схема Кемеровской железной дороги

2. Определение среднесуточной нагрузки проектируемой станции абонентского телеграфирования

Среднесуточная нагрузка проектируемой станции абонентского телеграфирования (АТ) зависит от потока телеграфного обмена местных и иногородних абонентов. Среднесуточная нагрузка местных абонентов может быть определена из выражения

Y_м = Y_ам · N_м,

где Y_ам - средняя нагрузка местного абонента в минуто-занятиях за сутки;

N_м - количество местных телеграфных абонентов проектируемой станции.

Y_м = 115·56=6440 мин-зан

Среднесуточная нагрузка местных абонентов определяется суммой

Y_м = Y_а1 + Y_а2 + Y_а3,

где Y_а1 = 0,4Y_м - нагрузка между местными абонентами;

Y_а2 = 0,5Y_м - нагрузка между местными абонентами и иногородними;

Y_а3 = 0,1Y_м - нагрузка между местными абонентами по сети общего пользования. телеграфный связь поезд коммутация

Следовательно,

Y_а1 = 0,4·6440=2576 мин-зан.

Y_а2 = 0,5·6440=3220мин-зан.

Y_а3 = 0,1·6440=644 мин-зан.

Y_м = 2576+3220+644=6440 мин-зан.

Общая среднесуточная нагрузка проектируемой станции АТ с другими телеграфными станциями определяется по формуле

Y_атат =Y_а2 + Y_а4 ,

где Y_а4 = 0,3Y_м - нагрузка между иногородними абонентами через проектируемую станцию.

Y_а4 = 0,3·6440=1932 мин-зан.

Y_атат = 3220+1932=5152мин-зан.

Следовательно,

Y_атат = 0,8Y_м .

Y_атат = 0,8·6440=5152 мин-зан.

Распределение величины Y_атат по направлению пропорционально среднесуточному обмену на участках заданной телеграфной сети

Y_атi = ,

где Q_iссг - среднесуточный поток телеграфного обмена по системе прямых соединений между проектируемой и i-й станциями;

m - число телеграфных станций, с которыми должна быть организована телеграфная связь по системе абонентского телеграфирования (m=6).

Среднесуточная нагрузка проектируемой станции абонентскоготелеграфирования определяется из выражения

Y_ат = Y_м + Y_а4 = 1,3Y_м .

Y_ат =1,3·6440=8372 мин-зан.

Приведём пример расчета нагрузки по пятому отделению, а остальные расчеты сведём в таблицу 2.

телеграмм.

мин-зан.

Таблица 3 - Результаты расчета среднесуточной нагрузки по направлениям связи

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточные потоки телеграфного обмена по участкам Qiссг, телеграмм	Среднесуточная нагрузка по направлениям Yатi, мин-зан. в сутки
1	ДУ-ОУ1	430	853,374
2	ДУ-ОУ2	760	1508,29
3	ДУ-ОУ3	301	597,362
4	ДУ-ОУ4	335	664,838
5	ДУ-ОУ5	190	377,072
6	ДУ-ОУ6	580	1151,063
Сумма по всем участкам	2596	5152

3. Определение потока телеграфного обмена по системе прямых соединений

Общий среднесуточный поток телеграфного обмена по каналам системы прямых соединений проектируемой станции определяется из выражения

,

где n - число станций, с которыми организуется связь по системе прямых соединений, для нашего случая n=m=6.

Среднесуточный поток телеграфного обмена с помощью стартстопных аппаратов станции по направлениям может быть представлен в следующем виде:

,

где Q_iисх, Q_iвх и Q_iтр - соответственно поток исходящих, входящих и транзитных телеграмм, передаваемых по каналам между проектируемой и i-й станциями.

Предположим, что потоки исходящих и входящих телеграмм по каждому направлению равны между собой, т.е. Q_iисх=Q_iвх, тогда

.

Определим поток исходящих и входящих телеграмм, передаваемых между проектируемой и пятым отделением ДУ-ОУ5 (Кемерово - Тайга):

телеграмм.

Результаты расчета среднесуточного потока телеграфного обмена по системе ПС сводим в таблицу 3.

Общий среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм проектируемой станции по системе ПС определяется из выражения

,

где - среднесуточный поток исходящих телеграмм, передаваемых по системе ПС;

- среднесуточный поток входящих телеграмм, передаваемых по системе ПС;

- общий среднесуточный поток телеграфного обмена по системе ПС;

- среднесуточный поток транзитных телеграмм по связям, каналы которых эксплуатируются с отказами более 2%.

Таким образом

телеграмм.

Таблица 4 - Результаты расчета среднесуточного потока телеграфного обмена по системе прямых соединений

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм Qiисх=Qiвх, телеграмм	Среднесуточный поток транзитных телеграмм Qiтр, телеграмм
1	ДУ-ОУ1	128,5	173
2	ДУ-ОУ2	250,5	259
3	ДУ-ОУ3	100,5	100
4	ДУ-ОУ4	129,5	76
5	ДУ-ОУ5	37,5	115
6	ДУ-ОУ6	165	250
Сумма по всем участкам	811,5	973

4. Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки

Одной из основных особенностей телеграфной связи является неравномерность поступления сообщений, которая обусловлена графиком движения поездов, дневной работой большинства административно-хозяйственных органов железнодорожного транспорта и т. д. Поэтому расчет числа каналов и мощности оборудования станций производится по величине нагрузки в час ее наибольшего поступления, т.е. в час наибольшей нагрузки (ЧНН).

Для характеристики неравномерности применяют коэффициент концентрации. Под коэффициентом концентрации часа наибольшей нагрузки понимают отношение нагрузки в час наибольшего её поступления к суммарной нагрузке за сутки , т.е.

,

Учитывая неравномерность распределения нагрузки по дням недели, определяют коэффициент суточной неравномерности:

,

где - нагрузка в максимально загруженные сутки недели;

- среднесуточная нагрузка за неделю.

Неравномерность распределения нагрузки по месяцам года характеризуется коэффициентом месячной неравномерности, представляющим отношение нагрузки в максимально загруженном месяце года к среднемесячной нагрузке за год:

,

Увеличение телеграфной нагрузки за счет ее роста в ближайшие годы учитывается коэффициентом:

,

где з - коэффициент, учитывающий влияние на величину телеграфной нагрузки объема работы железнодорожного транспорта, развития иных видов электрической связи и других факторов;

r - темп ежегодного прироста телеграфной нагрузки;

t_р - период роста телеграфной нагрузки в годах.

Произведем ручной расчет коэффициента концентрации часа наибольшей нагрузки и коэффициента суточной неравномерности для сети ПС и сети АТ по первому направлению.

Для сети ПС:

,

,

где ,

t_зкр.2=1,23мин; t_зка.2=0,8 мин

где - среднесуточная нагрузка по сети ПС.

Для сети АТ:

,

час-зан

где - среднесуточная нагрузка по сети АТ.

Расчет коэффициентов концентрации часа наибольшей нагрузки К_чнн и коэффициентов суточной неравномерности К_сн для сети ПС и сети АТ по другим направлениям выполнен на ПЭВМ. Результаты расчета представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Результаты расчета коэффициентов концентрации часа наибольшей нагрузки Кчнн и коэффициентов суточной неравномерности Ксн для сети ПС и сети АТ

Коэффициенты	Значения коэффициентов
	Сеть АТ	Сеть ПС
	ДУ - ОУ1	0,107	0,128
	ДУ - ОУ2	0,084	0,0976
Кчнн	ДУ - ОУ3	0,128	0,154
	ДУ - ОУ4	0,12	0,145
	ДУ - ОУ5	0,165	0,201
	ДУ - ОУ6	0,094	0,11
	ДУ - ОУ1	1,412	1,315
	ДУ - ОУ2	1,361	1,24
Ксн	ДУ - ОУ3	1,46	1,38
	ДУ - ОУ4	1,44	1,356
	ДУ - ОУ5	1,551	1,511
	ДУ - ОУ6	1,38	1,27

Коэффициент месячной неравномерности составляет:

для сети АТ и сети ПС -К_мн = 1,20.

Коэффициент роста составляет:

для сети АТ -К_р = 1,00

для сети ПС -К_р = 1,10

5 Коэффициент добавочной нагрузки

При расчетах каналов и оборудования телеграфных станций сети прямых связей необходимо учитывать не только нагрузку по передаче и приёму телеграмм, но и нагрузку в виде потерянных вызовов, передачи справок, запросов.

Добавочная нагрузка за счет потерянных вызовов принимается равной 10 %, а нагрузка по передаче справок и запросов - 5%. При этом общий коэффициент, учитывающий добавочную нагрузку, К_ДН =1,15 (для сети прямых соединений).

6. Расчет нагрузки каналов сети прямых соединений

Расчет нагрузки каналов и необходимого оборудования телеграфной станции при любой системе телеграфирования производится для часа наибольшего значения потоков телеграфных сообщений.

При системе прямых соединений, в случае занятости каналов внутри дорожной сети, транзитные телеграммы направляются на автоматизированные аппараты переприема.

Исходя из оптимальных капитальных затрат и эксплуатационных расходов, процент отказов на внутридорожных связях в среднем принимается около 50%, а это значит, что при равном количестве исходящих и входящих телеграмм 25% транспортных телеграмм проектируемой станции будут передаваться по каналам внутридорожной сети с помощью автоматизированных аппаратов.

С учетом передачи 25% транзитных телеграмм автоматизированными аппаратами и остальных телеграмм ручным способом нагрузку внутридорожных каналов в ЧНН между проектируемой и i-ой станциями можно определить по формуле, Эрл:

,

где К_пс=К_чнн·К_сн·К_р·К_дн·К_мн - произведение коэффициентов неравномерности, прироста и добавочной нагрузки для сети прямых соединений.

Приведём пример расчета для пятого отделения:

=0,201, =1,511, =1,1, К_дн=1,15, =1,2

К_пс5=0,201·1,511·1,1·1,15·1,2=0,46;

Эрл.

Расчеты остальных участков сведены в таблицу 6

7. Расчет нагрузки каналов сети абонентского телеграфирования

При организации самостоятельной сети абонентского телеграфирования нагрузку каналов в ЧНН между проектируемой и i-й станциями можно представить в следующем виде:

где - общий коэффициент при расчете нагрузки каналов сети абонентского телеграфирования;

К_дн1=1,1 - коэффициент добавочной нагрузки в виде потерь вызовов на сети абонентского телеграфирования.

Приведём пример расчета для пятого участка:

, , ,

К_ат5=0,165·1,551·1,1·1,2=0,338;

Эрл.

Остальные данные расчетов сведём в таблицу 6.

8. Расчет нагрузки каналов общей сети абонентского телеграфирования и прямых соединений

Объединение сетей абонентского телеграфирования и прямых соединений позволяет достигнуть лучшего использования каналов для обеих систем за счет укрупнения пучков и смещения максимумов нагрузки на сетях абонентского телеграфирования и прямых соединений. Хотя общая сеть абонентского телеграфирования и прямых соединений предусматривается для передачи сообщений по каналам магистральной связи, но в ряде случаев целесообразно применение общей сети АТ и ПС на внутридорожной связи.

При организации объединенной сети абонентского телеграфирования и прямых соединений внутридорожной связи общую нагрузку каналов в ЧНН между проектируемой и i-ой станциями можно определить по формуле

,

где Y_iкпс2 - нагрузка каналов системы прямых соединений в ЧНН на i-ом участке общей телеграфной сети при отказах не более 2%;

К_с=0,8 - коэффициент, выражающий нагрузку каналов системы абонентского телеграфирования на i-ом участке через величину Y_катi во время наибольшего значения общей нагрузки.

Нагрузка каналов сети прямых соединений в ЧНН

.

Приведём пример расчета для пятого отделения:

К_пс5=0,46, Q_ссг5=190 телеграмм, t_зкр2=1,23 мин, Y_кат5=2,126 Эрл

Эрл;

Эрл.

Таблица 6 - Сводная таблица результатов расчета нагрузок при раздельных сетях ПС и АТ, и общей сети ПС и АТ

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Qiссг, телеграмм	Qiтр, телеграмм	Yiкпс, Эрл	Yкатi, Эрл	Yiкпс2, Эрл	Yiк1, Эрл	Кпс	Кат
1	ДУ-ОУ1	430	173	2,181	2,828	2,261	4,524	0,255	0,198
2	ДУ-ОУ2	760	259	2,795	3,817	2,881	5,935	0,184	0,151
3	ДУ-ОУ3	301	100	1,944	2,448	2,003	3,961	0,323	0,245
4	ДУ-ОУ4	335	76	2,015	2,548	2,056	4,094	0,298	0.229
5	ДУ-ОУ5	190	115	1,709	2,126	1,805	3,506	0,462	0,338
6	ДУ-ОУ6	580	250	2,454	3,276	2,550	5,171	0,213	0,170

9. Определение числа телеграфных каналов

Для определения необходимого числа каналов на участках между проектируемой станцией и заданными узлами связи дороги необходимо воспользоваться номограммой. Процент отказов на внутридорожных связях принять для сети ПС - 50% (Р=0,5), АТ - 20% (Р=0,2), общей сети АТ и ПС - 20% (Р=0,2).

Найденное число каналов для каждого участка при организации общей и раздельных сетей АТ и ПС внутридорожной связи представим в виде таблицы 7.

Сопоставляя результаты определения числа каналов, выбираем тот вариант организации внутридорожной телеграфной связи на каждом участке, который требует наименьшего числа каналов. В данном случае целесообразно применить вариант «общая сеть АТ и ПС» для организации внутридорожной телеграфной связи на каждом участке.

Количество соединительных линий между проектируемой станцией и ее абонентами можно принять равным числу заданных абонентов.

Таблица 7 - Количество каналов, необходимых для организации сетей ПС и АТ

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Число каналов
		При раздельных сетях АТ и ПС	Всего	Общая сеть АТ и ПС
		Сеть ПС	Сеть АТ
1	ДУ-ОУ1	3	5	8	7
2	ДУ-ОУ2	4	6	10	8
3	ДУ-ОУ3	3	5	8	6
4	ДУ-ОУ4	3	5	8	6
5	ДУ-ОУ5	3	4	7	6
6	ДУ-ОУ6	4	5	9	8

10. Расчет коэффициентов готовности каналов 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) - отказы первого рода;

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

- кратковременные (менее 3 мин.) - отказы третьего рода.

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 не удается, 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.

Коэффициент готовности К_г - вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени в период нормальной эксплуатации. Он характеризует одновременно два различных свойства объекта: безотказность и ремонтопригодность.

Коэффициент готовности рассчитывается следующим образом:

,

где T_Н1 - среднее время наработки на отказ для отказов первого рода;

,

где L - расстояние от проектируемой станции до управления дороги;

T_B1 - среднее время восстановления при отказах первого рода (T_B1=2,5 часа).

Отказы второго рода бывают некоррелированные и коррелированные.

Для некоррелированных отказов второго рода среднее время наработки на отказ

.

Для коррелированных отказов второго рода среднее время наработки на отказ

.

Среднее время восстановления для отказов второго рода T_B2==0,5 часа.

Отказы третьего рода также могут быть некоррелированными и коррелированными.

Для некоррелированных отказов третьего рода среднее время наработки на отказ

.

Для коррелированных отказов третьего рода среднее время наработки на отказ

.

Среднее время восстановления для отказов третьего рода T_B3==0,011 часа.

Расчет коэффициента готовности произведем для участка ДУ-ОУ5

(Кемерово -Тайга), при этом расстояние L=139 км.

Тогда

часа,

часа,

часа,

часа,

часа.

Коэффициент готовности

.

Аналогичным образом произведен расчет для остальных участков, и результат сведем в таблицу 8.

Таблица 8 - Результаты расчета коэффициента готовности каналов связи по направлениям связи

№ п/п	Направление связи	Расстояние L, км						Коэффициент готовности, Кг
			час
1	ДУ-ОУ1	37	20475,361	79,902	434,094	60,462	329,935	0,9923
2	ДУ-ОУ2	169	16307,975	77,703	425,174	54,305	308,793	0,99205
3	ДУ-ОУ3	269	13725,484	76,078	418,538	50,061	293,683	0,99185
4	ДУ-ОУ4	142	17085,024	78,148	426,984	55,511	313,004	0,9921
5	ДУ-ОУ5	139	17173,616	78,198	427,186	55,647	313,476	0,99211
6	ДУ-ОУ6	226	14781,646	76,772	421,379	51,844	300,087	0,99194

11. Расчет количества резервных каналов связи по направлениям

Коэффициент готовности пучка каналов связи определяется по формуле (если К_г каждого канала по направлению равны)

,

где n - количество каналов в пучке (рассчитано в пункте 10 для каждого направления).

Произведем расчет для участка ДУ-ОУ5 (Кемерово -Тайга): n=6.

Тогда .

Так как , то необходимо добавлять резервные каналы и рассчитывать вероятность того, что из m каналов в пучке (m=n+r), n и более каналов будут работоспособны (r - количество резервных каналов).

Количество резервных каналов будем добавлять до тех пор, пока коэффициент готовности пучка не станет больше 0,99975.

Для определения количества резервных каналов воспользуемся формулой Бернулли

,

где для пятого участка ДУ-ОУ5 p=К_г=0,99211

Тогда коэффициент готовности пучка определим по формуле

.

Сначала добавим один резервный канал (m=8):

,

.

Следовательно

.

Добавим еще один резервный канал (m=8):

,

,

.

Следовательно

.

Таким образом, на участке ДУ-ОУ5 (Кемерово -Тайга) необходимо организовать два резервных канала.

Аналогично произведем расчет количества резервных каналов для других участков, и результаты сведем в таблицу 9.

Таблица 9 - Результаты расчета количества резервных каналов связи

№ п/п	Направление связи	Расчетное число каналов n	Количество резервных каналов	Общее количество каналов m	Коэффициент готовности пучка Кгп
					без резерва	с резервом
1	ДУ-ОУ1	7	2	9	0,9473	0,99996
2	ДУ-ОУ2	8	2	10	0,9382	0,99994
3	ДУ-ОУ3	6	2	8	0,9521	0,99997
4	ДУ-ОУ4	6	2	8	0,9536	0,99997
5	ДУ-ОУ5	6	2	8	0,9536	0,99997
6	ДУ-ОУ6	8	2	10	0,9373	0,99994

12. Схема организации связи передачи дискретных сообщений

Основным типом каналов телеграфной связи на железнодорожном транспорте являются каналы тонального телеграфирования. Они могут быть организованы по воздушным, кабельным, радиорелейным и радиолиниям с помощью соответствующей аппаратуры уплотнения линий связи и аппаратуры вторичного уплотнения. Из аппаратуры первичного уплотнения линий связи применим аппаратуру ИКМ-60, из аппаратуры вторичного уплотнения -ТТ-12.

Рисунок 3 -Схема организации связи

13. Расчёт ёмкости и выбор типа узла коммутации управления дороги

В данном курсовом проекте в качестве проектируемой телеграфной станции представлена телеграфная интегрированная система электронного типа - СТИН-Э.

Эта система представляет собой не имеющую аналогов электронную телеграфную систему, совмещающую в себе возможность коммутации сообщений и коммутацию виртуальных каналов. Телеграфная станция коммутации каналов и сообщений СТИН-Э имеет следующие основные характеристики:

скорость передачи сигналов - 50 Бод, 100 Бод, 200 Бод;

исправляющая способность на приёме не менее 45 %;

вносимое искажение на передаче не более 2 %;

вероятность искажения знака не более 0,0000001;

вероятность коммутации сообщения по неправильному адресу не более 0,0000001;

вероятность потери принятого сообщения не более 0,000001;

коэффициент готовности не менее 0,99975;

суммарное время полной остановки не более 2 часа в год;

время восстановления работоспособности после отказа не более 0,5 часа;

автоматическое установление соединений по основному и обходному направлениям;

возможность автоматического перезапуска станции при сбое питания или самого программного обеспечения;

автоматическая тарификация соединений по всем зонам;

идентификация автоответа абонентов АТ;

возможность просмотра на экране управляющей ЭВМ текстовой информации, передаваемой по каналам станции;

защита станционного оборудования от линейных неисправностей (короткое замыкание и перенапряжение).

Емкость станции следует рассчитывать следующим образом:

N_{ТГстанции}=N_м+(N_кс+N_кс20%),

где N_м - количество местных абонентов проектируемой станции, N_м=56;

N_кс - количество каналов телеграфной связи (каналов ТТ), N_кс=57 (таблица 9);

N_кс20% - резерв 20% для развития сети в ближайшие 5-10 лет, N_кс=530,211 каналов.

Таким образом, емкость телеграфной станции равна:

N_{ТГстанции}=56+(53+11)=120 линий.

Следовательно, общее число точек подключения равно 120. Таким образом, выбирается 1 модуля системы СТИН-Э ёмкостью 128 точек подключения (МПТ-128).

14. Определение сметной стоимости строительства узла коммутации

При определении денежных и материальных затрат на строительство или реконструкцию сооружений электрической связи на стадии проектного задания составляются документы, именуемые сметными расчётами. Составными частями сметы являются прямые затраты, накладные расходы и плановые накопления. Для МПС накладные расходы по строительным работам установлены 17 % от суммы прямых затрат, а плановые накопления - 2,5 % от суммы прямых затрат и накладных расходов.

Для упрощения расчётов по определению сметной стоимости строительства телеграфной станции ограничимся составлением:

а) спецификации оборудования;

б) сметного расчёта.

Цена оборудования определяется количеством точек подключения (стоимость одной точки подключения равна 140 у.е.), стоимостью кроссового оборудования (одна точка подключения 10 у.е. ), стоимостью управляющих ПЭВМ (одна управляющая ПЭВМ 1000 у.е.), стоимостью аппаратуры гарантированного питания-451 у.е.

Таблица 10- Спецификация оборудования, устанавливаемого при строительстве

Наименование оборудования и затрат	Единица измерения	Количество единиц	Стоимость
			Единичная у.е.	Общая
				у.е.	(млн.руб)
Комплект электронной интегральной телеграф- ной станции коммутации каналов/сообщений СТИН-Э (определяется количеством точек подключения)	у.е.	120	140	16800	50,400
Управляющие ПЭВМ	у.е.	2	1000	2000	6,0
Кроссовое оборудование	у.е.	120	10	1200	3,600
Аппаратура гарантированного питания	у.е.	1	451	451	1,353
Итого:	61,353
Транспортные расходы	%	4	-	-	2,454
Заготовительно-складские расходы	%	1,2	-	-	0,736
Всего:	64,543

Таблица 11 - Смета на строительство телеграфной станции узла связи

Наименование работ и затрат	Единиц измерения	Количество единиц	Стоимость млн. руб.
Монтажные работы
Стоимость монтажных работ от стоимости оборудования	%	7,5	4,601
Стоимость материалов и изделий, не учтенных ценниками на монтаж оборудования, от стоимости оборудования	%	7,5	4,601
Удорожание стоимости монтажных работ вследствие их малого объема	%	3	1,841
Итого:			11,043
Стоимость оборудования			61,353
Итого:			72,396
Прочие расходы и затраты от общей стоимости	%	10	7,2396
Всего:			79,636

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы был проведен расчет нагрузки станции абонентского телеграфирования, потока телеграфного обмена по системе прямых соединений, коэффициентов неравномерности и прироста телеграфной нагрузки. Была определена нагрузка каналов сети прямых соединений и сети абонентского телеграфирования, а так же нагрузка общей сети абонентского телеграфирования и прямых соединений, по которой было определено число телеграфных каналов. Рассчитан коэффициент готовности каналов связи необходимый для определения количества резервных каналов связи по направлениям. Исходя из полученных данных, была построения схема организации связи передачи дискретных сообщений, произведен расчет емкости и выбор типа узла коммутации управления дороги, определена сметная стоимость строительства узла коммутации.

Литература

1. Кудряшов В.А., Семенюта Н.Ф. Передача дискретной информации на железнодорожном транспорте. М.: 1999.

2. Шварцман В.О., Михалев Д.Г. Расчет надежностных характеристик трактов передачи данных. М.: 1975.

3. Фомичев В.Н, Буй П.М. Передача дискретных сообщений. Пособие по выполнению лабораторных работ. Часть ЙЙЙ, 2005.

Размещено на Allbest.ru

...