Факсимильные аппараты и система связи и оперативного управления пожарной охраной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вопрос 1. Факсимильная связь

Факсимильная связь (facsimile communication) -- процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста. Основной ее функцией является передача документов с бумажных листов отправителей на бумажные листы получателей. В качестве таких документов могут быть использованы тексты, чертежи, рисунки, схемы, фотоснимки и т. п. По существу, факсимильный способ передачи информации заключается в дистанционном копировании документов.

Для организации факсимильной связи используют факсимильные аппараты -телефаксы. В качестве каналов связи чаще всего используются телефонные каналы, реже цифровые и радиоканалы. В основе использования факсимильного метода лежит тот факт, что различные участки поверхности изображения имеют разные коэффициенты отражения света. Принцип работы и взаимодействия элементов системы факсимильной связи рассмотрим по структурной схеме, приведенной на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема тракта факсимильной связи

В состав передатчика входят: анализирующее устройство, устройство преобразования сигналов передатчика, устройство синхронизации и фазирования.

В состав приемника входят: устройство преобразования сигналов приемника; синтезирующее устройство; устройство синхронизации и фазирования.

Оригинал (рис. 2.), подлежащий передаче, разбивается на элементарные площадки а₀, каждая из которых характеризуется однородной функцией оптической плотности D (x, y).

Рис. 2. Разложение изображения на элементарные площадки

Анализирующее устройство передатчика преобразует плотности отдельных площадок в пропорциональные по величине электрические сигналы I(t) - видеосигналы. Очередность выделения электрических площадок обеспечивается развертывающим устройством, которое формирует растровую развертку (рис. 3.).

Рис. 3. Структура развертки изображения оригинала

Его работа задается устройством синхронизации и фазирования (УСФ). На выходе анализирующего устройства формируется последовательность факсимильных видеосигналов I(t). Эти сигналы в устройстве преобразования сигналов (УПС) приводятся к виду удобному для передачи по каналу связи - U (t).

Для согласованной работы передающего и приемного устройств факсовых аппаратов осуществляется их синхронизация и фазирование. Операция фазирования, то есть начальной установки исходного положения элементарных площадок развертки производится фазирующими устройствами передающего и приемного аппаратов непосредственно перед началом передачи бланка.

Информация о фазе передается специальными сигналами в течении фиксированного времени. Эти сигналы «замешиваются» в общий сигнал, а на приемной стороне выделяются из него для обеспечения согласованной работы УСФ приемника.

На приемной стороне осуществляется обратное преобразование. Подобие копии D' (x, y) оригиналу D (x, y) обеспечивается работой УСФ приемника, поддерживающего постоянное равенство координат в течение всего времени передачи бланка (рис.11): (Хпер., Хпр) = (Упер., Упр.)

Факсимильные аппараты

Выпускаемые в настоящее время факсимильные аппараты отличаются способом воспроизведения изображения, видом развертки и разрешающей способностью.

По способу воспроизведения изображения факсимильные аппараты делятся на: термографические, струйные лазерные, электрографические, фотографические, электрохимические, электромеханические.

Большинство современных факсимильных аппаратов термографического типа. Они не дорогие и имеют достаточно хорошие характеристики. Разрешающая способность таких аппаратов 7-10 точек/мм. Они могут передавать от 16 до 32 уровней серого цвета.

Примерно того же класса электрографические и струйные факсимильные аппараты, но их важной особенностью является использование обычной бумаги. Они несколько дороже.

Лучшие характеристики с разрешением до 16 точек/мм и 64 уровней серого имеют лазерные факсимильные аппараты, но они существенно дороже.

Фотографические факсимильные аппараты лучше других передают полутона и имеют высокую разрешающую способность - до 16 точек/мм, но используют дорогую фотографическую бумагу.

Разрешающая способность электрохимических и электромеханических аппаратов примерно одинаковая и находится в пределах 4-6 точек/мм, но электромеханические аппараты не передают полутонов, поэтому их часто называют штриховыми аппаратами. Электрохимические аппараты используют специальную электрохимическую бумагу. Достоинства электромеханических аппаратов в использовании обычной бумаги и просты по конструкции.

По виду развертки факсимильные аппараты делятся на плоскостные и барабанные. В плоскостных аппаратах передаваемые документы ограничиваются размером только по ширине, так как может передаваться рулонный документ. В барабанных аппаратах передаваемые документы ограничиваются размером и по ширине и по длине.

Факсимильный аппарат барабанного типа

Принцип осуществления факсимильной связи рассмотрим на примере использования аппарата барабанного типа (рис. 4).

В анализирующем устройстве элементарные площадки поочередно освещаются источником света ИС через специальные линзы Л1. Отраженный световой поток собирается с помощью объектива Л2 и направляется на фотокатод фотоэлектрических преобразователей (ФЭП).

Рис. 4. Схема факсимильный аппарата барабанного типа

В цепи ФЭП будет протекать ток, пропорциональный оптической плотности площадки D (x, y). Последовательность «обхода» площадок обеспечивается с помощью специальных развертывающих устройств. Развертывающее устройство барабанного типа, совершает 2 движения: вращательное - вокруг оси и поступательное - вдоль оси. В результате формируется развертка изображения, а в цепи фотоэлектрического преобразователя возникает изменяющийся во времени сигнал U (t).

Синтезирующее устройство состоит из модулятора света (МС), объектива (Лз) и развертывающего устройства барабанного типа.

Модулятор света излучает световой поток, яркость которого пропорциональна величине проходящего через него потока (сигнала). Световой поток собирается и фокусируется объективом на участке светочувствительного материала, закрепленного на поверхности барабана, совершающего движения синхронно и синфазно с движением барабана анализирующего устройства.

В результате на светочувствительном материале воспроизводится копия оригинала.

Каналы факсимильной связи.

Факсимильный аппараты подключаются к АТС с помощью абонентской линии городской телефонной сети. Спектр сигнала переносится в полосу частот телефонных каналов (0,3-3,4) кГц. Для повышения помехоустойчивости осуществляется частотная модуляция несущей частоты 1900 Гц. Максимальная девиация частоты Df принята равной 400 Гц. Отсюда нижняя частота, соответствующая белому полю изображения равна 1500 Гц, а верхняя, соответствующая черному полю - 2300 Гц. Сигналы фазирования передаются на частоте 1500Гц.

Развитие факсимильной связи долгое время сдерживалось низкими скоростями передачи и большой избыточностью факсимильных сообщений, а также несовершенством оконечной аппаратуры. Например, при передаче текста факсимильное сообщение примерно в 100 раз длиннее, чем текст, закодированный телеграфным кодом.

В последнее время созданы факсимильные аппараты, позволившие преодолеть отмеченные недостатки. В целом время, затрачиваемое на передачу одного листа документа, зависит от размеров этого листа, характера изображения на нем, скорости передачи и режима разрешающей способности. Скорости передачи факсимильной информации по телефонным каналам связи лежат в пределах 4800-28800 бит/с, а при использовании цифровых каналов доходят до 64 000 бит/с. Факсимильные аппараты могут автоматически устанавливать скорость передачи данных в случае, если принимающий телефакс или канал связи не достаточно качественны. В этих случаях первоначально установленная, обычно максимально возможная, скорость передачи снижается до тех пор, пока не будет достигнут уверенный прием сообщений, подтвержденный принимающим телефаксом. Для этого в начале сеанса передающий телефакс посылает специальный сигнал. Принимающий аппарат, распознав этот сигнал, посылает сообщение, подтверждающее прием.

Например, время передачи текстового документа формата А4 при скорости передачи 9600 бит/с составляет около 20 с, но если из-за низкого качества канала связи телефакс снизит скорость передачи до 4800 бит/с, время передачи документа удвоится, а при скорости 2400 бит/с -- увеличится в 4 раза, то есть документ будет передаваться уже более одной минуты.

С улучшением технических параметров, ростом скорости считывания изображения и его передачи факсимильный способ передачи начинает вытеснять телеграфный.

Факсимильная связь может использоваться для автоматического ввода передаваемой информации в компьютер, если последний оборудован факс-модемом.

Вопрос 2. Назначение и основные функции Автоматизированной системы связи и оперативного управления пожарной охраной (АССОУПО)

В условиях осложнения и быстрого изменения оперативной обстановки на объектах противопожарной защиты в каналах оперативно-диспетчерского управления гарнизона резко возрастает информационный поток вызовов-сообщений, что ведет к увеличению суммарной нагрузки на диспетчерский состав дежурной смены ЦУС и ощутимым издержкам во времени обслуживания поступающих сообщений о пожарах.

Издержки возникают за счет потерь времени диспетчером гарнизона на обоснованный выбор имеющихся в наличии гарнизона сил и средств с учетом их состояния, на установление связи, выдачу приказов и контроль их исполнения, на текущую регистрацию (в основном ручную) всех видов поступающей на ЦУС информации. Увеличение суммарной нагрузки на диспетчерский состав в экстремальных условиях, быстрое осложнение оперативной обстановки приводит к резкому возрастанию ошибок как диспетчерского состава ЦУС, так и руководителя тушения пожара - РТП на месте пожара.

Основным назначением АССОУПО является повышение уровня пожарной безопасности, уменьшения материального ущерба и гибели людей от пожаров, уменьшение количества ошибок в действиях диспетчерского состава и служб пожаротушения, повышение эффективности организационной и хозяйственной деятельности гарнизона, эффективное использование средств связи, пожарной техники и личного состава в гарнизонах пожарной охраны.

Основные функции АССОУПО. Функционирование АССОУПО основано на взаимодействии основных ее подсистем и структурных подразделений в процессе решения функциональных задач. В соответствии с основными задачами АССОУПО выполняет следующие функции:

· обеспечивает круглосуточное оперативно-диспетчерское управление в гарнизоне пожарной охраны, в том числе во время отказа отдельных подсистем и элементов;

· осуществляет сбор, переработку и анализ информации, поступающей по каналам диспетчерского управления на ЦУС и узлы связи гарнизона (сигналов, сообщений, информационных данных, документов и т.п.) о состоянии объекта управления и оперативной обстановке на защищаемой территории;

· обеспечивает выработку управляющих воздействий (приказов, программ, планов и т.д.)

· осуществляет передачу управляющих воздействий (сигналов, приказов, путевок на выезд, документов и т.п.) на исполнение и контроль;

· осуществляет реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;

· осуществляет профилактический осмотр и ремонт вычислительной техники и периферийного оборудования АССОУПО на основе планов-графиков;

· проводит анализ работы компонентов системы и технико-экономических показателей АССОУПО;

· составляет и представляет в срок установленную отчетность по вопросам деятельности центра АССОУПО и использования вычислительной техники в соответствии с действующими нормативными документами;

· осуществляет контроль по обеспечению работоспособности комплекса технических средств АССОУПО и его правильной эксплуатации.

3. Задание №1

Задание N1. Дать краткое описание одного из крупных пожаров, происшедших на территории Вашего гарнизона. Нарисовать и пояснить схему размещения сил и средств. Пояснить расстановку средств связи, их использование, а также организацию связи при тушении данного пожара.

Организация связи при тушении проектного института … марта 199… года по адресу: г. Белогорск, ул. Центральная д. 4

Здание института построено по типовому проекту в 1963-66 г.г. 10-ти этажное здание с верхним техническим этажом, с примыкающими к нему с двух сторон одноэтажными помещениями конференц-зала и столовой. Высотная часть здания в плане имеет размер 46,8х18,75 м. Здание института относилось ко 2 степени огнестойкости. Здание оборудовано внутренним противопожарным водопроводом.

Место первоначального возникновения горения (очаг пожара) располагается на 7 этаже здания в помещении №704. К моменту прибытия первых подразделений происходило открытое горение в нескольких помещениях седьмого и восьмого этажа.

Связь извещения. Сообщение о пожаре было передано по городскому телефону из здания института и в 16.02 принято по линии связи «01» диспетчером ЦУС.

Оперативно-диспетчерская связь. После обработки входящего сообщения (заполнения рабочего журнала и принятия решения о высылке пожарных подразделений) диспетчер ЦУС по линиям прямой телефонной связи передает приказ на выезд в ВПЧ-2 и ВПЧ-5. Затем в режиме циркулярной связи передает сообщение о пожаре радиотелефонистам всех пожарных частей гарнизона.

В 16.03 из ВПЧ-2 и ВПЧ-5 на пожар выехали требуемые силы по номеру 1-бис. В пути следования подразделений на пожар начальники караулов поддерживали связь с помощью радиостанций ВИОЛА-АП, установленных на пожарных автомобилях, с радиотелефонистами ВПЧ (на ПСЧ установлены радиостанции Виола-АС), а также с диспетчером ЦПР (радиостанция Виола-Ц) на канале А17 (радиосеть «Город»).

По прибытии на пожар РТП-1 при помощи автомобильной радиостанции передает сообщение в ЦУС УГПС. Дает повышенный номер 2 и запрашивает дополнительные силы. Диспетчер ЦУС выдает приказ на высылку сил и средств по 2 номеру, высылает оперативную группу пожаротушения.

Связь на пожаре. Прибывший на пожар РТП-2 оценил обстановку на пожаре, при помощи автомобильной радиостанции ВИОЛА-АА связался с радиотелефонистом ЦПР и вызвал силы и средства по № 3. Развернул штаб пожаротушения на базе прибывшего из ВПЧ-1 автомобиля связи и освещения. РТП через радиостанцию «ВИОЛА-АА» АСО подал команду: для ведения радиосвязи на месте пожара использовать канал А28 (радиосеть «Пожар»).

Отделением связи была проложена телефонная линия в помещение домоуправления по адресу ул. Центральная д. 6. Линию подключили к розетке городского телефона домоуправления, в результате чего через коммутатор АСО (типа КОС-8) и городскую АТС была установлена телефонная связь штаба пожаротушения с ЦУС.

Каждый из четырех боевых участков был оснащен носимой радиостанцией ВИОЛА-Н. Начальники БУ поддерживали связь с РТП, начальником штаба пожаротушения и между участками № 1, 2, 3, 4 (канал А28, радиосеть «Пожар»).

Непрерывно транслировались громкоговорящие команды и распоряжения через звукоусилительную аппаратуру (УМ-100) автомобиля связи и освещения, громкоговорители на крыше АСО и выносные громкоговорители.

Схема размещения средств связи на пожаре представлена на рис. 5.

факсимильный связь система пожарный

Рис. 5. Схема размещения средств связи на пожаре

4. Задание №2

Задание N2. Оптимизировать сеть спецсвязи по линиям "01" (рассчитать необходимое количество линий "01" и число диспетчеров).

Исходные данные:

интенсивность входного потока вызовов, поступивших в сеть спецсвязи по линиям "01" =0,42 выз./мин.;

среднее время переговора в сети спецсвязи по линиям "01" T_п=0,5 мин;

вероятность потери вызова в сети спецсвязи по линиям "01" во всех вариантах заданий принимается равной P_п=0,001;

коэффициент готовности аппаратуры K_г = 0,91;

коэффициент занятости диспетчера K_д = 0,68;

максимальная нагрузка за смену на одного диспетчера Т_макс = 12 час. (для всех вариантов);

время занятости диспетчера обработкой принятого вызова T_обр =2 мин. (для четных номеров вариантов заданий T_обр=2 мин., для нечетных T_обр=1,5 мин.)

Учитывая, что в подсистему поступает простейший поток вызовов, а время обслуживания их подчиняется показательному закону распределения, необходимо воспользоваться формулами Эрланга.

Решение этой задачи сводится к следующему алгоритму:

необходимо последовательно увеличивая число линий связи с 1 до n, найти такое число линий связи, при котором выполняется условие P_отк P_п.

Приведенная интенсивность потока вызовов (т.е. среднее число вызовов, поступающих за среднее время обслуживания одного вызова)

y = ^. T_п = 0,42*0,5=0,21

Вероятность того, что все n линий связи свободны [12]:

где k - последовательность целых чисел, k = 0, 1, 2,..., n.

Вероятность того, что все n линий связи заняты (т.е. вероятность отказа в обслуживании):

Сравнивая полученное значение P_отк.4 и заданное значение P_п, приходим к выводу, что условие P_отк.4 P_п при четырех линиях связи соблюдается.

Вероятность того, что вызов будет принят на обслуживание (или относительная пропускная способность сети спецсвязи)

P_обс= 1 - P_отк.n.=1-0,00034678=0,999653

Таким образом, в установившемся режиме в сети спецсвязи будет обслужено 99,96 % поступивших по линиям связи "01" вызовов.

В реальных условиях на пропускную способность подсистемы влияет также аппаратурная надежность. Поэтому фактическая пропускная способность подсистемы

P_{обс.факт}= (1 - P_отк.n) ^. k_г =0,999653 *0,91=0,909684,

где k_г ? 1 - коэффициент готовности аппаратуры.

Фактически необходимое число линий связи с учетом аппаратурной надежности

n_факт = n / К_г =4/ 0,909684=4,39?5.

Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова

Т_обс = Т_п + Т_обр=0,42+1,5=1,92 мин?0,032час

где Т_п - заданная величина времени одного "чистого" переговора диспетчера с вызывающим абонентом; Т_обр - время занятости диспетчера обработкой принятого вызова (запись поступившего вызова в журнале регистрации и т.п.).

Полная нагрузка на всех диспетчеров за смену, т.е. за 12 ч.

Т_полн = 12 ^{. .} Т_обс =12*0,42*60*0,032= 9,67

Допустимая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом коэффициента занятости диспетчера

Т_доп = К_д ^. Т_макс =0,68*12=8,16

Необходимое число диспетчеров

n_д = Т_полн / Т_доп =9,67/8,16=1,185?2

Таким образом, по результатам оптимизации сети спецсвязи необходимо иметь 5 линий связи "01" (с учетом резервных) и 2 диспетчера.

5. Задание №3

Исходные данные:

удаление ПЧ от ЦППС d = 29,9 км;

используемые радиостанции: «Виола-АС»;

параметр рельефа местности h = 190 м;

превышение допустимого уровня мешающего сигнала Е_доп = 4 дБ;

длина фидерного тракта радиостанции ЦППС l₁ =29 м;

длина фидерного тракта радиостанции ПЧ ^.l₂ = 24 м.

Е = Е_мин + В_осл В_м + ₁^.l₁ + ₂^.l₂ G₁ G₂ +В_h2+ Е_доп = 20 + 9 - 0 + 0,15 ^* 29 + 0,15*24 - 1,5 - 1,5 + 4 = 38 дБ,

где В_осл = 9 дБ определен по графику на рис.3;

₁=₂=0,15 дБ/м

- коэффициент погонного затухания фидерного тракта радиостанций "Виола-АС";

G₁= G₂ =1,5 дБ

- коэффициент усиления антенны радиостанций "Виола-АС";

В_м - поправочный коэффициент, величина которого в соответствии с графиком (рис.2) равняется 0дБ в случае использования радиостанций типа "Виола-АС", имеющих мощность излучения передатчика Р_пер= 10 Вт.

По полученной величине напряженности поля Е полезного сигнала на входе приемника, равной 31дБ и заданному удалению ПЧ от ЦППС (заданная дальность радиосвязи d =29 км) с помощью графиков (рис.1) определяется соответствующая линия произведения высот расположения антенн h₁^.h_2, которая для рассматриваемого случая равна 300 м².

Из полученного результата выбираются высоты расположения антенн ЦППС и ПЧ, например, h₁ = 15 м и h₂= 20 м

Размещено на Allbest.ru