Многоканальная связь на железнодорожном транспорте

     \/ - время восстановления, ч;

           
 
 

     

     Требуемые значения коэффициентов простоя  и среднего времени между отказами для каналов и оборудования ВОСП при L = 190 (ВЗПС).

      Таблица 5

Показатели  надежности	Канал ТЧ или  ОЦК	Канал ОЦК на перспективной цифровой  сети	Оборудование  линейного тракта
Коэффициент простоя      Среднее время  между отказами,  ч	0.025      421.1	5.726·10-4      7.4·103	При Vнрп  - 9.606·10-4         Vорп   - 1.923·10-4         Vок    - 3.831·10-3  2.6·103

 

     9.2.Расчёт  показателей надёжности  проектируемого линейного  тракта 

     Проверим показатели надёжности и качества каналов передачи выбранной системы на их соответствие полученным требуемым показателям. Для этого расчеты проведём для традиционной стратегии восстановления, когда принимаются меры по устранению последствий аварии, начиная с момента обнаружения отказа (аварии), так и на основе оптимальной стратегии восстановления, когда используется фактор постепенного отказа, позволяющий принимать меры с учетом интервала между предотказовым и отказовым состояниями системы. Суть метода сводится к контролю коэффициента ошибок (связь приемлема, если К_ош< 10^-6; связь некачественна, если 10^-3  < К_ош < 10^-6 – это соответствует предотказовому состоянию аппаратуры; связь неприемлема, если 10^-3 < Кош – отказовое состояние, авария в аппаратуре). Использование метода оптимальной стратегии основано на том, что не менее 70% отказов ВОСП может быть отнесено к постепенным (как аппаратурные отказы, так и связанные с оптическим кабелем).

     Определим интенсивность отказов линейно-кабельных  сооружений и аппаратуры, а также коэффициенты простоя для традиционной и оптимальной стратегии восстановления. По данным статистики повреждений коаксиальных кабелей на магистральной первичной сети связи среднее число (плотность) отказов кабеля из-за внешних повреждений на 100 км кабеля в год составляет М₁ = 0,34. Такая же цифра справедлива и для оптического кабеля. Тогда интенсивность отказов оптического кабеля за 1 час на длине трассы ВОЛС длиной L определяется следующим образом:

     L_ок =  М₁× L/8760×100, 1/ч        (27) 

     Однако, помимо внешних повреждений кабеля надо учитывать также возможность внутренних отказов кабеля и отказы оборудования необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) за счет внешних повреждений. Интенсивность этих регенерационных отказов составляет 0,06 на один НРП в год. Интенсивность отказов оптических кабелей из-за внутренних причин связана с минимальной наработкой строительной длины до отказа, что соответствует среднему времени наработки между отказами примерно 215000×15=3225000 часов.

     Исходя  из сказанного, суммарная интенсивность отказов оптического кабеля: 

     L_ок=М₁×L/8760×100+0,06×n_нрп/8760+n_стд/ 3225000, 1/ч,  (28)

     

     В выражении (28) n_нрп – число необслуживаемых регенерационных пунктов, n_стд – число строительных длин  на всей трассе ВОЛС. Используя формулу (24) можно также определить коэффициент простоя ВОСП из-за отказов линейно-кабельных сооружений при традиционной стратегии восстановления.

     Kп ок_а=L_ок ×V_ок / (1+L_ок ×V_ок )     (29)

     

     В случае же оптимальной стратегии восстановления предполагается сокращение времени подъезда к месту аварии, в связи, с чем сокращается время восстановления кабеля. С учетом поправки имеем: 

     Kп ок _п=L_ок  ×(V_ок – 0,7×t_1к) / (1+L_ок ×V_ок )    (30) 

     Здесь t_1к - время подъезда к месту аварии, составляющее для кабеля – 3,5 часа. 

      

     Суммарный коэффициент простоя аппаратуры ВОСП рассчитывается отдельно для аппаратуры, размещенной в оконечных пунктах (ОП), обслуживаемых регенерационных пунктах (ОРП), здесь время восстановления принимается равным V = 0,5 часа,  и в НРП время восстановления принимается равным V = 2,5 часа.

     При учёте суммарной интенсивности  отказов применительно к оборудованию, производимому в России можно воспользоваться таблицей 6.

     Знание  среднего времени между отказами позволяет вычислить интенсивность отказов L для каждого комплекта оборудования. При расчете суммарной интенсивности отказов оборудования, размещенного в ОП и НРП необходимо составить обобщенную схему комплекса ВОСП для используемой аппаратуры.

 

Показатели  надёжности аппаратуры ВОСП Российского производства          Таблица 6

Тип оборудования (один  комплект)	САЦК-1	ТВГ	СДП	ОЛТ
Среднее время между отказами, ч	20000	150000	87600	87600

 

     Составим  обобщенную схему комплекса ВОСП для используемой аппаратуры. 

     

     Расчет  суммарной интенсивности отказов  для оборудования, размещенного в  ОП1 и ОП2, определяется выражением: 

     L_орп=2×L_сацк-1+L_твг×n_твг+L_сдп×n_сдп+L_олт×n_олт       (31)

     

     

     В (31) n и L – соответственно, число комплектов, и интенсивность отказа одного комплекта заданного оборудования.

       Исходя из полученной интенсивности  отказов L_орп, можно определить коэффициент простоя в соответствии с формулой (24): 

     Kп оп _а=L ×V_орп /(1+L_орп ×V_орп)     (32) 

     

 

      Суммарная интенсивность отказов  для оборудования НРП определяется с учетом того, что НРП структурно состоит из двух комплектов ОЛТ:   

     L_нрп=2×L_олт ×n_нрп       (33)

     

     Тогда коэффициент простоя для традиционной стратегии восстановления определяется из формулы, аналогичной формуле  (24): 

     Kп нрп _а=L_нрп ×V_нрп /(1+L_нрп ×V_нрп)      (34) 

     

     При оптимальной стратегии восстановления с учетом того, что время подъезда к месту аварии составит в этом случае t₁  = 2 часа имеем по типу выражения ( 30 ): 

     Kп нрп _п=L_нрп·(V_нрп-0,7·t₁)/(1+L_нрп·V_нрп)     (35) 

     

     На  основе полученных результатов выражений (32), ( 34 ) и ( 35 ) можно вычислить суммарный K_п аппаратуры ВОСП при традиционной стратегии:  

     Kп ап _a = Kп оп _a +  Kп нрп_a     (36) 

     

     и для оптимальной стратегии восстановления 

     Kа пп_п = Kп оп_а +  Kп нрп_п       (37) 

     

       С учетом коэффициента простоя оптического кабеля (29) и (30) имеем суммарный Kп  всего комплекса ВОСП при традиционной стратегии восстановления: 

     Kп_а = Kп ок_а +  Kп ап_а       (38) 

     

     Для случая оптимальной стратегий восстановления имеем: 

     Kп_п = Kп ок_п +  Kа пп_п      (39) 

 

 
 

Литература 

     1. В.И.Кирилов «Многоканальные системы передачи».М:Новое издание,2002.

     2. И.Г.Бакланов «Измерения первичной сети. Часть 1.» ЭКО-ТРЕНДЗ,2002.

     3.  В.Л. Тюрин, Н.Ф. Семенюта и др. «Многоканальная связь на железнодорожном транспорте» М.: Транспорт, 1992г.

     4.  Е.Е. Голиков «Проектирование многоканальной связи на железнодорожном транспорте» М.: Транспорт, 1981г.