Аннотация
В настоящем проекте рассматриваетсявопросы реконструкции УАТС на железнодорожной станции Петропавловск. Проведеныаналитические исследования по существующим проблемам, разработаны пути ихрешения. Приведены краткие характеристики систем коммутации, выбранаоптимальная система «МиниКом DX-500».
В технической части проекта приведенахарактеристика и архитектурные особенности «МиниКом DX-500», а в рабочей документации рассчитаны основные параметрыпроектирования УАТС.
В дипломном проекте уделены вниманиявопросам ОТ и ТБ, а также охране окружающей среды. В конце проекта приведенотехнико-экономическое обоснование проекта.
Введение
Многие годы телефонная связьразвивалась быстрыми темпами, превосходящими все другие виды связи. В настоящеевремя сети телефонной связи насчитывают во всем мире более одного миллиардаабонентов. В последние годы с сетями телефонной связи может конкурировать толькоглобальная компьютерная сеть Интернет.
В настоящее время системы телефоннойкоммутации на железнодорожном транспорте применяются преимущественно на сетяхобщетехнологической связи. В последние годы цифровые системы коммутации сталивнедряться на сетях оперативно-технологической связи (ОТС).
Сети общетехнологической телефоннойсвязи (ОбТС) предназначены для предоставления услуг по передаче речевойинформации между работниками различных подразделений железнодорожноготранспорта в пределах всей сети железных дорог страны. Кроме того,пользователем сетей ОбТС дается возможность получения услуг факсимильной связии передачи данных. На цифровой сети ОбТС абоненты могут пользоватьсявидеосвязью, а также дополнительными услугами и видами связи.
В основе построения сетей ОбТСзаложены системы распределения информации, функции которых выполняюткоммутационные станции. Среди коммутационных станций наибольшее применениенашли автоматические телефонные станций (АТС), работающие в режиме коммутацииканалов. В последнее время находят применение системы с коммутацией пакетов:маршрутизаторы и коммутаторы, используемые на сетях передачи данных.Особенности организации технологических процессов на железных дорогах привели ктому, что лишь небольшая доля информации распределяется вручную. Для этогоиспользуются либо ручные междугородные коммутаторы, либо специализированныепульты операторов связи, включенные в цифровые АТС.
До конца 90-х годов ХХ – го столетиясеть ОбТС была полностью аналоговой. На такой сети использовались электромеханические(декадно-шаговые, координатные, релейные), квазиэлектронные АТС, а такженебольшое количество аналоговых электронных АТС. С конца 90-х годов началсяпереход к цифровой сети ОбТС, которая характеризуется применением цифровыхкоммутационных станций, связанных между собой цифровыми соединительнымилиниями, и позволяющая организовать цифровой абонентской доступ на основестандарта ISDN. Цифровые соединительные линииобразуются при помощи цифровых систем передачи, работающих поволоконно-оптическим или металлическим кабелям.
Для сети ОбТС на железнодорожномтранспорте характерны следующие особенности. Во-первых, на сети преимущественноиспользуются АТС малой емкости: доля станций малой емкости (до 200 номеров)составляет около 75%. Во-вторых, емкость телефонных станций изменяется вшироких пределах: начиная от нескольких десятков и до 4000….6000 номеров.Наибольшая емкость более 10 000 номеров. В-третьих, в подавляющембольшинстве случаев на сети ОбТС применяются учрежденческо-производственные АТС(УПАТС), позволяющие экономично строить телефонные станции относительнонебольшой емкости. Коммутационные станции сетей общего пользования,характеризующиеся относительно большой емкостью – от 1000 номеров и выше,находят редкое применение.
В настоящем отчете рассматривается реконструкцияУАТС станции Петропавловск на базе оборудования «МиниКом DX-500ЖТ». Данная система обеспечивает вбудущем создать цифровую сеть вдоль железнодорожного полотна. Цифровая сетьОбТС не имеет недостатков аналоговых и характеризуется высоким качеством связи,высокой пропускной способностью на всех уровнях сети связи, использованиемстандартных систем сигнализации по общему каналу, а также предоставлениемабонентам множества дополнительных услуг и видов связи.
1. Аналитические исследования проблемпо теме проекта и разработки по их технической реализации
1.1 Краткий обзор существующих проблем и направленияразвития отрасли связи на железнодорожном транспорте
Основными средствами связи нажелезных дорогах были проводная телеграфная и телефонная связь, а такжерадиосвязь. В последнее время в связи внедрением информационных технологиибурно развивается и передача данных. Резкое увеличение потоков информации,вызванное внедрением автоматизированных систем оперативного управления работойжелезных дорог, требует автоматизации и дальнейшего развития всех видоввнутридорожной информационной связи, модернизации устройств и расширения сетисвязи.
Для оперативного руководстватехнологическим процессом работы железнодорожного транспорта настоящее времяэксплуатируются разновидные оборудования связи (аналоговые и цифровые) такие,как аппаратура АТС, системы избирательной связи, аппаратура связи совещаний,аппаратура станционной связи дежурного промежуточной станции, аппаратуракоммутатора технологической связи, аппаратура поездной радиосвязи на базерадиостанций, аппаратура стационарные и переносные радиостанции и другие.
Все выше перечисленные системыоборудования связи, морально и физически устаревшие, в настоящее времяпромышленностью не выпускаются и имеют низкую ремонтопригодность [14].
Сети оперативно-технологической связи(ОТС), поездной радиосвязи и другие построены на групповых каналах (один для всехоперативных работников) с использованием физических проводов подверженныхвлиянию атмосферных и индустриальных помех. Кроме того, сети ОТС смонтированы нарелейном коммутационном оборудовании с низкой надежностью, требуют больших затраттруда на их содержание и по своим функциональным возможностям не удовлетворяттребованиям, возникающим при структурной перестройки управления.
Основной недостаток существующей ОТС- неэффективное использование каналов связи (для каждого вида ОТС свой каналсвязи), а также аппаратуры связи.
Применение для каждого вида ОТСотдельных устройств, их наращивание по мере появления новых видов связи привелик сосредоточению на рабочих местах большого количества разнотипных пультов и переговорныхприборов, сложности в эксплуатации. По этим причинам сети ОТС обладают низкимкачеством связи и надежности.
Из-за недостаточного количестваканалов и их низкого качества в вторичные сети телефонной и телеграфной связи,передачи данных, факсимильных сообщений и ОТС не позволяют уже в настоящеевремя эффективно решать задачи управления железнодорожным транспортом.
Из существующих АТС нажелезнодорожном транспорте АТСК (АТСКУ) (как ДШ системы) эксплуатируются более20 лет, что составляет предельный срок службы механических АТС. Это оборудованиефизически изношено, давно снято с производства, неремонтопригодное [14].
В целом автоматически коммутируемая телефоннаясеть (АКТС) на железнодорожном транспорте, обладает низкой пропускнойспособностью и малой надежностью.
Сети телефонной и телеграфной связи,построенные на морально и физически устаревшем оборудовании, не отвечаютсовременным требованиям и не обеспечивают качественной связи; доля отказов повызовам на порядок выше установленных норм, а достоверность на три порядка ниженормы.
1.2 Краткая характеристика телефоннойсети
В данном районе (ст. Петропавловск),где предстоит реализовать проект предоставляющий услуги телекоммуникацийкорпоративным клиентам, представлена ведомственной АТС Южно-Уральскойжелезнодорожной дороги (данный участок ж/д относиться к Россию) станцией типаАТСКУ.
Рассматриваемая в проекте на ст.Петропавловск станция (УАТС) типа АТСКУ эксплуатируется с 1980 года.Монтируемая емкость составляет 1000 номеров. Существующая емкость – 990номеров, что составляет 99 %. В последнее время на рассматриваемой АТС долястанционных повреждении резко увеличена, доля отказов превышает нормы. Нетвозможности замены приборов, так как настоящее время коммутационные приборы дляэлектромеханических станции промышленностью не выпускаются. Оборудование УАТСисчерпало все свои ресурсы, морально и физически устарело. [14].
На рисунке 1.1 показана функциональнаясхема УАТС ст. Петропавловск типа АТСКУ. УАТС на ст. Петропавловск в основном обслуживаеткорпоративных клиентов (абонентов). Данная станция выполняет функцию оконечной итранзитно-узловой, т. е. к ней подключены (ОС) оконечные станции (рисунок 1Приложения А).
Структура организации магистральнойсети с оборудованиями на этой части железных дорог показана на таблице 1.1.
Таблица 1.1 — Структура организации магистральнойсетиНаименование участка Тип системы передачи Количество оборудовании Примечание 1 2 3 4 Петропавловск — Кокшетау — Астана (казахстанский сегмент) STM-4 (STM-1) 1+1 с учетом транзита Петропавловск — российский сегмент
STM-4
(STM-1) 1+1
с учетом
транзита
/>
Рисунок 1.1 — Функциональная схемаАТСК-У с двумя ступенями ГИ
Из таблицы видно, что транспортнаясеть магистрального участка создана на базе мультиплексоров STM-4 (STM-1) с применением магистрального оптического кабеля.
Абоненты УАТС для выхода в ГТСнабирает индекс выхода. Местная связь абонентов УАТС осуществляется черезопорную РАТС-53/54 («Казахтелекома»). Межстанционная связь с РАТС- 53/54организована с помощью 2-х оборудования ИКМ-30 (60 каналов).
1.3 Обзор характеристик системкоммутации и выбор оптимальной системы
В настоящее время, как на сетяхобщего пользования и ведомственно-корпоративных сетях связи внедряютсясовременные технологии (станции, системы передачи, линии связи и т.д.).Особенно на местных ведомственных сетях внедряются цифровые АТС, которые имеют следующиепреимущества по сравнению с аналоговыми:
— уменьшение габаритных размеров иповышение надежности оборудования за счет использования элементной базывысокого уровня интеграции;
— повышение качества передачи икоммутации; увеличение числа вспомогательных и дополнительных служб;
— возможность создания на базецифровых АТС и цифровых систем коммутации интегральных сетей связи, позволяющихвнедрение различных видов и служб электросвязи на единой методологической итехнической основе;
— уменьшение объема работ при монтажеи настройке электронного оборудования в объектах связи;
— сокращение обслуживающего персоналаза счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и созданиянеобслуживаемых станций;
— значительное уменьшениеметаллоемкости конструкции станций; сокращение площадей, необходимых дляустановки цифрового коммутационного оборудования и т.д.
Ниже в таблице 1.2 даны основныехарактеристики цифровых систем коммутации, которые широко применяются и насетях общего пользования, а также корпоративных (ведомственных) сетях.
Сравниваяобщие технические характеристики различных систем, а также архитектурураспространенных систем выбираем оптимальную. Критериями в данном случае являетсядоступная цена, пригодность в учрежденческих сетях (в российском сегментеприменяются основном МиниКом DX-500ЖТ),возможность создания мультисервисной сети, обеспечение современных услуг связии т.д. Для настоящего дипломного проекта самой экономичной и оптимальной являетсяМиниКом DX-500ЖТ фирмы «Информтехника и Связь».
Станция МиниКом DX-500ЖТ представляет собой цифровуюучрежденческую коммутационную станцию с функциями ISDN, разработанную и производимую российской компанией«Информтехника и связь». В условиях сети связи железных дорог станция можетбыть использована в пределах абонентской емкости от 30 до 2500 номеров дляузловых и до 4096 номеров для оконечных станций. Станция предназначена дляприменения как на сетях ОбТС, так и на сетях ОТС железнодорожного транспорта.
Компания «Информтехника и Связь»предлагает оборудование, разработанное на основе самых современныхтелекоммуникационных технологий и одновременно учитывающее специфическиетребования системы связи железных дорог. На сетях ОТС используется модификациястанции МиниКом DX-500ЖТ [6].
Что касается диапазона применений, тоизначально станция «МиниКом DX-500ЖТ»разрабатывалась для работы на сетях связи различных ведомств. Она может бытьприменена: для стыковки ведомственной сети с сетями связи других ведомств; длявыхода на сети общего пользования; для работы в цифровых сетях с интеграциейслужб (ISDN); в подсистемах операторов ручногообслуживания; в диспетчерских центрах; в информационных центрах и центрахобслуживания пассажиров; как система связи совещаний; для создания системымикросотовой связи стандарта DECT;для сопряжения с транковыми и спутниковыми системами связи; длямультиплексирования и передачи до 4-х (до 8-ми) цифровых потоков Е1 по одному(по двум) оптическим волокнам и полупостоянной коммутации отдельных ОЦК иобеспечения передачи данных.
Архитектура системы «МиниКом DX-500ЖТ» позволяет использовать ее вцифровых сетях общетехнологической и оперативно-технологической связи, всистеме связи совещаний железных дорог России, стран СНГ и Балтии в том числе внашей Республике. Станция может функционировать как в цифровом, так и ваналоговом окружении, что делает ее применение наиболее эффективным приэволюционном развитии сетей связи железнодорожного транспорта — от полностью аналоговыхдо полностью цифровых. Станция может выполнять функции узла автоматическойкоммутации (УАК) с любыми видами сигнализации по каждой СЛ [7].
Благодаря своей гибкой структурестанция «МиниКом DX-500ЖТ» можетбыть применена в качестве местной, отделенческой, дорожной и магистральной. Приэтом в сетях ОТС и ОбТС она способна функционировать как оконечная, транзитнаяили транзитно-оконечная станция. В иерархическом ряду «МиниКом DX-500ЖТ» рассматривается какраспорядительная, исполнительно-распорядительная и исполнительная станцияпроводной связи и поездной радиосвязи, являющаяся одновременно коммутаторомстанционной оперативно-технологической проводной связи и парковой связи. Набазе «МиниКом DX-500ЖТ» возможна организациядиспетчерской связи новой вертикали управления перевозками с использованиемкоммутируемых, групповых и прямых каналов.
Таблица 1.2 — Основные характеристикицифровых систем коммутацииНаименование системы, производитель SI-2000 БЭТО-01 Концерн БЭТО
МиниКом-ЖТ
Информтехника и Связь Квант-Е Сокол МЦТК Омега Раскат АТСЦ-90 ЛОНИИС АЛС АЛС и ТЕК Область применения
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях
ТфОП,
УАТС
и др. сетях Абонентская емкость, ном. 40000 80000 4096 100000 20000 90000 200000 Производительность, выз. в ЧНН 200000 400000 3000 1400000 2500000 550000 3000000 Удельная нагрузка на АЛ, эрл 0,13 0,1 0.8 0,25 0,2 0,08 – 0,25 0,25 Потр. мощн. на АЛ, Вт 0,7 0,7 1,2 0,7 0,24 – 0,65 0,25 ОКС-7 (MTP, ISUP) ЦСИО + + + + + + + Интерфейс V5 + - + - - + - Интеллектуальная сеть INAP - - + - - + - WLL - - + - - + - IPOP - - + - - + - SHDSL - - + - - + - СОРМ ПУ СОРМ + - + -
+
+ + - — - + + + - Ориентировочная стоимость 1 порта, у.е. 70-85 50-65 от 45 от 65 от 70 от 45 от 45
1.4 Будущее железнодорожноготранспорта — информатизация отрасли
Железнодорожный транспорт — сложное,динамичное хозяйство, подразделения которого территориально разобщены. Вобеспечении их слаженной работы как единого механизма решающая роль принадлежитинформационной системе, дающей достоверную и своевременную информацию длявыработки оптимальных оперативных и стратегических решений по управлениюотраслью.
Информационные коммуникационныетехнологии (ИТК) базируются на трех основных составляющих: программномобеспечении, вычислительной инфраструктуре и сетях передачи данных.
В советский период железные дорогивсех республик были объединены в едином информационном пространстве. Разработкаи внедрение новых программных комплексов осуществлялись централизованно, и донастоящего времени некоторые технологические процессы по-прежнему увязаны с ГВЦМПС России, что при обработке данных требует дополнительных затрат средств ивремени [14].
Информационному обеспечению железныхдорог в условиях СССР всегда уделялось первостепенное внимание. Важным этапомна этом пути стало создание автоматизированной системы управленияжелезнодорожным транспортом (АСУЖТ). Главное ее назначение -совершенствованиеуправления отраслью и прежде всего эксплуатационной деятельностью, оптимизацияпланирования, оперативного руководства работой производственных звеньев,улучшение использования основных фондов, материальных и трудовых ресурсов.
Однако создаваемая постепенно наоснове отдельных локальных систем АСУЖТ не была сформирована окончательно каккомплексная автоматизированная система. Тем не менее созданные в ее рамкахотдельные программные комплексы используются и в настоящее время.
На большинстве участковых станций,осуществляющих сортировку вагонов, также функционируют информационные системы,на низовых рабочих местах применяются программные комплексы — Автоматизированноерабочее место (АРМ) товарного кассира, оператора технической конторы и др.Однако в связи с низкой технической оснащенностью и недостаточной квалификациейкадров эти программы используются не в полной мере [14].
В стадии разработки и внедрениянаходятся автоматизированные подсистемы: АСУ КП — управление контейнернымипунктами; АСУ SAP-функциональная подсистемаэкономического управления, включая бухучет, материально-техническое обеспечениеи управление финансовой деятельностью; АСЭДВ — автоматическая электроннаяобработка ведомости.
Эксплуатируемые в настоящее времяавтоматизированные системы обеспечивают оперативное управление отдельнымисферами эксплуатационной деятельности железнодорожного транспорта на основеинформации, поступающей с АРМ, где на низовом уровне фиксируются все первичныесобытия, связанные с организацией и осуществлением грузовых и пассажирскихперевозок. Они функционируют автономно, часто с дублированием идентичных базданных. Интеграция их в единую систему представляет определенную сложность.
При этом необходимо отметить, чтоиспользуемое на железнодорожном транспорте в настоящее время программноеобеспечение разрабатывалось в основном в 70-80-х годах прошлого столетия и вомногом не соответствует современным требованиям.
Кроме того, крайне недостаточноавтоматизированы такие важнейшие направления деятельности, как финансы,экономика бухгалтерский учет, материально-техническое снабжение и др. [14].
Характеризуя современное состояниеинформатизации железнодорожного транспорта, следует отметить один очень важныймомент. Как известно, ключевым элементом информационных систем является базаданных, позволяющая контролировать соответствующие производственные процессыдля своевременного принятия необходимых оперативных и стратегических решений.Эти решения могут носить организационный и управленческий характер иприниматься на всех уровнях руководства отраслью. Выполненные перевозки — конечный итог деятельности железнодорожного транспорта. Объем и качество иххарактеризуют эффективность работы всей отрасли. Поэтому в информационномкомплексе мониторинг железнодорожных перевозок имеет основополагающее значение.Он должен обеспечиваться на всех уровнях управления, включая иправительственный, что особенно важно для принятия общегосударственных решенийпо комплексному развитию всей транспортной отрасли, таких, как формированиемеждународных транспортных коридоров, обеспечение их конкурентоспособности,улучшение использования транзитно-транспортного потенциала и др.
Существующая вычислительнаяинформационная инфраструктура казахстанских железных дорог представлена тремярегиональными вычислительными центрами (РИВЦ) в Астане, Алматы и Актобе,осуществляющими сбор и обработку информации по своим регионам с последующимцентрализованным ее обобщением в Главном вычислительном центре (ГВЦ). [14].
Основным препятствием для широкогоприменения на железных дорогах Казахстана прогрессивных информационныхтехнологий на современном этапе является ограниченность телекоммуникационныхресурсов.
С каждым годом в нашей Республикерастет объем грузовых и пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте.Интенсификация работы железнодорожного транспорта требует совершенствованиясистем управления перевозочным процессом. Технической основной системыуправления являются средства связи, обеспечивающие оперативную передачу всехкоманд управления и получения обратной информации об их выполнении. Средствасвязи стали неотъемлемой частью любого технологического процесса, а такжеважным фактором, влияющим на повышение производительности труда и безопасностидвижения поездов.
1.5 Постановка задачи проекта
Реконструкция УАТС ст. Петропавловска на базеинтегрированной системы МиниКом DX-500 ЖТ является первым этапом созданиямультисервисной сети на северном сегменте железной дороги.
Актуальность данного проекта заключается в первуюочередь в удовлетворении повышенного спроса на услуги связи, для оперативногоуправления производственным процессом на ж/д транспорте, предоставлениерасширенного спектра услуг телекоммуникаций корпоративным клиентам.
Основной целью проектаявляются: оперативноеуправление производственным процессом; удовлетворение спроса корпоративных(ведомственных) клиентов на установку абонентского терминала; оказать услуги поновым видам услуг связи, такие как междугородные и международные разговоры,передачи данных, Интернет и т.д.
Для осуществления данного проекта необходимо решитьследующие задачи: замена узловой станции в ст. Петропавловск УАТС типа АТСКУ нацифровую типа МиниКом DX-500 ЖТ с переключением всех абонентов с учетомперспективы; замена оборудовании всех подключенных аналоговых оконечных станций(ОС) на ст. Петропавловск на МиниКом DX-500 ЖТ с учетом перспективы;произвести проверочный расчет соответствия соединительных линии (СЛ) между станциями;произвести расчет и распределение нагрузки на узловой станции (ст. Петропавловск)с учетом перспективы развития; рассчитать необходимое количество оборудования;рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности при эксплуатации станции;составить бизнес — план на внедрение данного проекта и рассчитать ожидаемыйэкономический эффект от внедрения цифровой станции МиниКом DX-500 ЖТ.[6].
2. Техническая часть
2.1 Особенности концепцииучрежденческой автоматической телефонной станции
/>/>Технический уровень. При проектировании необходимо применениецифровой учрежденческой автоматической телефонной станции (УАТС), построеннойна унифицированной архитектуре, обеспечивающую масштабируемость, надежность,простоту обслуживания.
УАТС должна обеспечить: масштабируемость;возможность наращивания внутренней номерной емкости поэтапно; надежность обеспечиваемаяс системами самотестирования, диагностики, самовосстановления; и системамирезервирования (как электропитания, так и функциональности); дистанционноеобслуживание; гарантийная поддержка производителя; открытая архитектура поотношению к продуктам других производителей; плавный переход на перспективныетехнологии телекоммуникаций; использование технологии цифровой коммутации временнымразделением каналов (TDM) обеспечивающая одновременную передачу всех типовинформации: речи, видео, данных и т.п.; использование центрального и локальныхоператорских центров с возможностями автоматической коммутации с указаннымвнутренним абонентом; система тарификации услуг для внутренних абонентов; использоватьэлектропитание от сети переменного тока 200-240В (50-60 Гц); безопасностьвключающую контроль доступа к сервисам станции и необходимый уровеньконфиденциальности циркулирующих в ней данных; управление факсимильной почтой; подключениек различным типам внешних соединительных линий (соединительные линии локальногообмена (CO trunk) между УАТС и городскими АТС для осуществления входящих и исходящихвызовов по 3-х проводным соединительным линиям; использование коммуникационныхподводов городской АТС по 2х-проводной линии; соединительные линии ИКМ (DS1trunkS), которые обеспечивают услуги 30-и канальной ИКМ (Е1) или интерфейсабазовой скорости ISDN PrimaryRate Interface (PRI)/ поддержка ISDN интерфейсов; стыковка с УПАТС другихпроизводителей; поддержка речевых телеконференций (режим одновременной связи сгруппой абонентов)); возможность централизованного контроля, управления итехнического обслуживания [6];
Ниже даныособенности данной системы в управлении и администрировании, а также концепциярешения (выбора оборудования).
/>/>Управление и администрирование. Структура управления функциональностью станции должнаобеспечивать: централизованный уровень, который задает общие алгоритмыосуществления коммутации вызовов, применяется службой эксплуатации УАТС.
Система управления МиниКом DX-500ЖТ обеспечивает полный контроль засостоянием оборудования УАТС и имеет возможность изменения конфигурацииоборудования.
Средства управления и технического обслуживанияимеют: удобный интерфейс для администратора системы; возможность формированиярабочих отчетов; дистанционное управление станцией [6].
Концепция решения. Использование УАТСпредставляет собой типовое решение по созданию системы телефонии для компании — пользователя, обеспечивающей функционирование телефонной сети объекта. Такоерешение обеспечивает наиболее полное соответствие предъявляемым заказчиком ксредствам связи требований и оптимизирует затраты на эксплуатацию системы,позволяя достаточно быстро окупить затраты на приобретение УАТС и начатьполучать прибыль от эксплуатации телефонной станции.
Современная УАТС, отвечающая всемтребованиям, представляет собой сложный комплекс, способный быстро расти, инаращивать функциональность, обеспечивая пользователям телефонной сети самыесовременные услуги в области связи. Развитие современной АТС ведетсяпо-модульно с дальнейшей переконфигурацией станции [6].
УАТС обеспечивают интеграцию соборудованием и протоколами современных сетей передачи данных.
Система связи железных дорог — однаиз старейших и, вероятно, самая сложная ведомственная система связи.
В последние годы началась активнаямодернизация сетей связи железнодорожного транспорта. Устанавливаются цифровыеУПАТС, прокладываются тысячи километров волоконно-оптических линий связи,внедряются новые радиорелейные и спутниковые системы, благодаря которымоткрываются новые возможности по управлению пассажире- и грузоперевозками [6].
Сегодня сотни станций версий «МиниКомDX-500ЖТ» успешно эксплуатируются наМосковской, Северной, Северо-Кавказской, Горьковской, Свердловской,Октябрьской, Калининградской, Куйбышевской железных дорогах России, ряд дорогахУкраины, Балтии, а также в Казахстане.
Коммутационная система «МиниКом DX-500ЖТ» является специальной версиейсерийно выпускаемой компанией «Информтехника и Связь» цифровой УПАТС «МиниКом DX-500ЖТ». Телекоммуникационноеоборудование «МиниКом DX-500ЖТ»разработано специально для применения в сетях связи железных дорог всоответствии с требованиями «Технического задания на разработку цифровой АТСдля железнодорожного транспорта» (шифр АТС-Ц, 1994г), «Технического задания наразработку аппаратуры оперативно-технологической связи для российских железныхдорог» (шифр ОТС-Ц, редакция 2/1998г), разработанных ВНИИАС ЖТ и утвержденныхдепартаментом сигнализации, связи и вычислительной техники МПС РФ, а такжедокумента «Система оперативно-технологической проводной связи российскихжелезных дорог. Основные технико-эксплуатационные требования» (Редакция 2,ВНИИАС ЖТ, 1997г., ОСТ 32.145-2000), «Система оперативно-технологической связижелезных дорог России» и концепции модернизации системы связи совещанийжелезнодорожного транспорта РФ[40].
В результате тесного взаимодействия синженерами ВНИИАС (ВНИИУП) ЖТ разработчики компании «Информтехника и Связь»добились полного технического соответствия телекоммуникационной системы «МиниКомDX-500ЖТ» требованиям Департаментаинформатизации и связи МПС РФ. Каждый пункт этих требований подтвержденПротоколами сертификационных испытаний, которые проводили представители МПС.Данное оборудование имеет сертификат соответствия и лицензию в нашейРеспублике.
Аппаратура «МиниКом DX-500ЖТ» успешно работает в ЦСС МПС,ЕДЦУ, региональных центрах управления перевозками (РЦУП) и на участкахМосковской, Северной, Горьковской, Свердловской, Куйбышевской, Калининградской,Октябрьской, Северо-Кавказской дорог, а также ряд дорогах СНГ и казахстанскихдорогах [40].
Телекоммуникационная система «МиниКомDX-500ЖТ» создавалась как единаяцифровая платформа для сетей общетехнологической и оперативно-технологическойсвязи, системы связи совещаний железных дорог.
Особое внимание разработчики уделили:обеспечению преемственности оборудования, совместимости с существующимианалоговыми каналами и аппаратурой, возможности плавной, поэтапной модернизациисетей связи; сохранению существующих сетевых алгоритмов и удобств диспетчерскогоуправления при переводе систем на работу по цифровым каналам и линиям связи; унификацииаппаратной части коммутационного и оконечного оборудования сетей ОТС и ОбТС,значительно повышающей его резервируемость и ремонто-пригоность, а такжепозволяющей совмещать функции этих систем в едином изделии; предоставлениюабонентам и, прежде всего, диспетчерам расширенных услуг цифровых сетей синтеграцией обслуживания, включая передачу видеоинформации, при безусловномсохранении существующих принципов управления; повышению устойчивости и качествасвязи.
В соответствии с требованиямикоммутационная система «МиниКом DX-500ЖТ»обеспечивает следующие виды железнодорожной связи: дорожную распорядительнуюсвязь; отделенческую проводную связь; ПДС (поездную диспетчерскую); СС (связьсовещаний); ПРС — поездную радиосвязь; ЛПС – (линейно-путевую); станционнуюпроводную связь. ПС (постанционную); станционную распорядительную; ОПС –(дежурного по охраняемому переезду); парковую; ЭДС – (энергодиспетчерскую);перегонную; СДС – (служебную диспетчерскую электромехаников СЦБ и связи);межстанционную; МДС – (маневровую диспетчерскую); ВДС — вагонную диспетчерскую;передачу данных систем телемеханики и телесигнализации; БДС — (билетную диспетчерскую);СТВ — транспортную военизированную охрану ОВД [40].
Сравнивая характеристики вышеперечисленных оборудовании, наиболее оптимальным считаю систему МиниКом DX-500ЖТ, так как она согласована работаетразличными видами оборудования на железнодорожном транспорте. Эффективно такжев области управления и администрирования.
Выбранная система «МиниКом DX-500ЖТ» является цифровойкоммутационной системой. Ее создатели реализовали самые современные разработки,обеспечивающие расширение области применения, дополнительные удобства впользовании связью и новые возможности для управления, техническогообслуживания и повышения надежности.
Станция «МиниКом DX-500ЖТ» является модульной системой,позволяющая просто и экономично наращивать емкость до 4096 портов и 48 ЦСЛ.
К особенностям архитектуры «МиниКом DX-500ЖТ» относятся: распределенныйспособ управления, т.е. каждые 128 портов или четыре ИКМ-тракта обслуживаютсянезависимыми процессорами с собственным программным обеспечением;распределенная коммутация, каждый управляющий модуль имеет собственноенеблокируемое цифровое коммутационное поле. Коммутация разговорных трактов впределах кластера производится без использования централизованных ресурсовстанции; наличие дублированного общего неблокируемого поля коммутации 1024 на1024 порта; возможность пространственного разнесения модулей станции незначительныерасстояния по цифровым трактам или ВОЛС [6].
2.2 Возможности интегрированной системы«МиниКом DX-500 ЖТ»
2.2.1 Технические характеристики системы«МиниКом DX-500 ЖТ»
Ниже на таблице 2.1 приведенытехнические характеристики интегрированной системы «МиниКом DX-500 ЖТ».
Таблица 2.1 — Техническиехарактеристики интегрированной системы «МиниКом DX-500 ЖТ»Параметры Количество/Виды 1 2
Максимальная
емкость станции:
аналоговых портов — ЦСЛ-
256, 512, 1024, 4096
соответственно
Электропитание:
Напряжение
постоянного тока: 44 — 63 В
Номинальная
потребляемая
мощность: не более 1,2 Вт/порт Способ обработки сигнала: цифровой, 64 кБит/сек
Типы внутренних портов
(подключаемых
линий): аналоговые 2-х проводные; цифровые городские; аналоговые городские; местный — аналоговый ТА;2-проводные: Upoe 2-проводные городские линии; спикер-громкоговоритель; МБ аппарат МБ Виды сигнализации:
Сигнализации 4-х проводных линий тональной частоты (ТЧ):
Специальные сигнализации для диспетчерского круга в ЖТ;
Сигнализации сети общего
пользования: 4-х проводный стык для включения аналогового ответвления 2600 с МЧК-челноком; диспетчерской связи или поездной радиосвязи с входящей СЛМ 2600 с декадным набором; радиостанциями 43РТС-А2-ЧМ, РС-6, РС-46М с управлениемвходящая СЛМ 2600 с МЧК челноком; частотой 3300Гц или с радиостанциями Pf-б, РФ-46М с управлением частотами Fa, Fb. Сигнализации ведомственные: 2-х проводный стык для согласованного (KSP) или входящая 2600 с МЧК-челноком; высокоомного (KVP) включения аналогового ответвления исходящая 2600 с МЧК-челноком; диспетчерской связи; 2600 двусторонняя; 2-х проводный стык для включения линии поездной радиосвязи2100 двусторонняя; (PRS) с радиостанциями 43РТС-А2-ЧМ, РС-6, РС-46М с 600+750 двусторонняя; управлением постоянным током или с радиостанциями РС-6, АДАСЭ; РС-46М с управлением частотами Fa, Fb; ТДНВ; Местный ТА с устройствам управления голосом (SLT); ТДНИ; PGS — линия перегонной связи с возможностью набора4-х проводный аппарат (2100, коммутатор), списочного номера абонента сети ОТС в импульсном или тоновом режиме. Сигнализации ИКМ-линий: выделенные цифровые каналы сбора и передачи данных: В городских сетях общего пользования: асинхронные 1200 — 19200 Бит/сек: исходящая СЛ/ЗСЛ с декадным набором;V-24 (RS-232), V-11 (RS-422/485) входящая СЛ с декадным набором; УПАТС поддерживает синхронную и асинхронную; исходящая СЛ/ЗСЛ с набором МЧК-челноком; передачу информации со скоростями до 64кБит/с; входящая СЛ с набором МЧК-челноком; входящая СЛМ с декадным набором; входящая СЛМ с набором МЧК-челноком; В сельских сетях общего пользования: УСЛ 2ВСК с декадным набором; УСЛ 1ВСК (индуктивный код) с декадным набором; СЛМ 2ВСК с декадным набором; СЛМ 1ВСК (индивидуальный код) с декадным набором; ISDN PRI; DSS1 (ETS 300.102-1); QSIG(Q.931). Дополнительные ИКМ-линии: ИКМ для подключения DECT-контроллера (до 512 абонентов) на правах своих абонентов. /> /> />
2.2.2 Архитектура системы «МиниКом DX-500 ЖТ»
Станция «МиниКом DX-500 ЖТ» строится из отдельныхмодулей, получивших название кластеров.Существует два типа кластеров:абонентский кластер и кластер ИКМ. Абонентский кластер имеет 128 портов, вкоторые можно включить аналоговые и цифровые абонентские линии. При этоманалоговая линия занимает один порт, а цифровая — два порта. В кластер ИКМдопускается включить до четырех каналов Е1, выполняющих роль цифровыхсоединительных линий. Каждый кластер является автономной коммутационнойстанцией, имеющей внешние порты, коммутационное поле, управляющее устройство,устройства обмена управляющей информацией [6].
При емкости станции до 256 номеровпроисходит объединение двух абонентских кластеров, расположенных на одномблочном каркасе. В станцию можно включить до четырех каналов Е1, по два вкаждый кластер. На рисунке 2.1 показана структурная схема станции из двухабонентских кластеров емкостью 256 аналоговых абонентских линий и четырех каналовЕ1.
/>
Рисунок 2.1 – Структурная схемастанции МиниКом DX-500 ЖТ на 256номеров
Кластеры связаны между собойцифровыми трактами передачи речевой и управляющей информации. По двустороннимтрактам передачи речевой информации передаются цифровые потоки со скоростью 4096 кбит/с, что позволяет организовать между кластерами по 64 речевых канала.Если линии вызывающего и вызываемого абонентов включены в один кластер, речевойтрафик замыкается внутри одного кластера. В противном случае используютсямежкластерные речевые каналы. По двусторонним трактам передачи управляющейинформации передаются цифровые потоки со скоростью 64 кбит/с, обеспечивающиеобмен информацией между управляющими устройствами кластеров по протоколу HDLC [6].
Станция емкостью до 512 номероввключает в себя до четырех абонентских кластеров и до трех кластеров ИКМ. Всостав станции входят два центральных модуля, названных центральнымикоммутационнымиустройствами(ЦКУ). Все кластеры включаются вЦКУ. Структурная схема станции емкостью 512 аналоговых абонентских линий и 12каналов Е1 показана на рисунке 2.2. В станцию входят четыре абонентскихкластера, три кластера ИКМ и два центральных коммутационных устройства ЦКУ1 иЦКУ2.
/>
Рисунок 2.2 – Структурная схемастанции МиниКом DX-500 ЖТ на 512номеров
При такой конфигурации речевой трафиклибо замыкается внутри кластера, либо передается от кластера к кластеру черезодно из ЦКУ. Центральные коммутационные устройства работают с разделениемнагрузки, когда нагрузка поровну делится между ЦКУ 1 и ЦКУ2. Если выйдет изстроя одно из ЦКУ, второе будет обслуживать нагрузку всех кластеров. При работеодного ЦКУ потери вызовов могут возрасти вследствие снижения пропускнойспособности станции [6].
2.2.3 Функциональные возможности абонентскогокластера
Рассмотрим функциональную схемуабонентского кластера, позволяющего включить до 128 аналоговых абонентскихлиний (рисунок 2.3). Кластер состоит из четырех плат абонентских линий и однойобщей платы.
/>
Рисунок 2.3 — Функциональная схемаабонентского кластера
Одна плата АЛ рассчитана на включение32-х аналоговых абонентских линий. На ней находятся абонентские комплекты (АК),дифференциальные системы (ДС), кодек-фильтры. Абонентский комплектобеспечивает: питание телефонного аппарата, прием сигналов вызова и импульсовнабора постоянным током от телефонного аппарата, посылку вызова к телефонномуаппарату. Платы абонентских линий построены на микросхемах компании Infineon (Германия) [6].
Кодек-фильтр выполнен в видемикросхемы SICOFI, рассчитанной на две абонентскиелинии. Основное назначение этой микросхемы состоит в реализациианалого-цифрового и цифро-аналогового преобразования речевых сигналов.Микросхема также обеспечивает программируемую фильтрацию сигналов. Кроме того,микросхема SICOFI участвует в процессе управленияабонентскими комплектами.
На интерфейсе микросхемы SICOFI включены два тракта, обеспечивающиеприем и передачу цифрового потока со скоростью 2 048 кбит/с. Тракты от восьмимикросхем SICOFI запараллеливаются и включаются вмикросхему контроллера ELIC.В цифровом потоке одного тракта образовано 32 канальных интервала, 16 изкоторых служат для речевых каналов, а остальные 16 — для управленияабонентскими комплектами и мониторинга микросхем SICOFI. За каждой микросхемой закреплены по два речевыхканала и по два канала управления.
По каналам управления в сторонумикросхемы SICOFI передаются команды, которые вмикросхеме преобразуются в сигналы управления, передаваемые в абонентскиекомплекты. Под действием этих сигналов в АК происходит включение и выключениереле посылки вызова по АЛ. В обратном направлении по каналам управленияпередаются данные о состоянии АК: появление сигнала вызова от абонента,импульсов набора номера постоянным током, сигналов отбоя и ответа абонента.
На общей плате абонентского кластеранаходятся: два контроллера ELIC,микропроцессорное управляющее устройство кластера УУ, две коммутационныематрицы MUSAC, три сигнальных процессора ADSP и два контроллера HDLC. Для станции до 256 номеров на общейплате может быть установлен один субмодуль ИКМ с двумя интерфейсами каналов Е1.
В контроллер ELIC включаются тракты от четырех групп по восемьмикросхем SICOFI. Контроллер ELIC выполняет следующие основные функции. В каждомвходящем от микросхем SICOFIпотоке он извлекает данные из каналов управления и мониторинга и направляет ихк микропроцессору кластера (МПр). Кроме того, контроллер принимает управляющиеданные от МПр и вставляет их в канальные интервалы управления и мониторинга,несущие информацию к микросхемам SICOFIи к абонентским комплектам. Наконец, контроллер ELIC выполняет функции мультиплексора, в результате чего собратной от микросхем SICOFIстороны образуются цифровые потоки со скоростью 4 096 кбит/с, несущие толькоречевую информацию для 64 АЛ [6].
В коммутационные матрицы MUSAC включены тракты от контроллеров ELIC, от других кластеров станции и отпроцессора ADSP. Все тракты — двусторонние, соскоростью потока 4 096 кбит/с. Одна пара трактов с потоками разного направленияполучила название HW (от английскихслов: High Way — высокоскоростная линия). Каждая матрица имеет восемь входови четыре выхода, что соответствует 512 входящим и 256 исходящим канальныминтервалам (512x256). Входы двух матриц запараллеливаются, в результате чегополучается общая матрица емкостью 512x512. Через коммутационную матрицу подуправлением МПр устанавливаются соединения внутри кластера и между кластерами.Матрица MUSAC позволяет организовать до 21независимой конференции по три участника в каждой. Эта матрица позволяетпрограммно управлять усилением и затуханием в каждом речевом канале.
Сигнальные процессоры ADSP, каждый из которых построен на базеоднокристального микрокомпьютера, служат для приема и передачи тональныхсигналов разного назначения. Три процессора включены по последовательным портамво входы и выходы коммутационной матрицы MUSAC [6].
Два процессора ADSP обслуживают 128 абонентских линий,по 64 каждый. В режиме приема эти процессоры обрабатывают сигналы в речевыхканалах и обнаруживают тональные сигналы, передаваемые от кнопочныхномеронабирателей частотным кодом DTMF. Данные о принятых цифрах номера передаются по общей шине в МПр. Врежиме передачи процессоры по командам от МПр, передаваемым через общую шину,формируют в цифровом виде и посылают по речевым каналам следующие тональныеизвестительные сигналы: ответ станции, контроль посылки вызова, «занято». Принеобходимости сигнальный процессор может формировать сигналы набора номерачастотным кодом DTMF.
Третий сигнальный процессор служитдля приема и передачи тональных сигналов, посылаемых по речевым каналам внутриканалов Е1, включенных в субмодуль ИКМ данного абонентского кластера.
Управляющее устройство УУ построенона базе микропроцессора Intel1386EX. В его состав входит оперативнаяпамять RAM и постоянная память Flash PROM. Управляющее устройство через общую шину осуществляетуправление всеми функциональными блоками кластера. Кроме того, в станции сдвумя абонентскими кластерами предусмотрено резервирование управляющихустройств. При отказе управляющего устройства одного кластера, управляющееустройство второго кластера обслуживает вызовы обоих кластеров [13].
Вместо плат аналоговых абонентскихлиний в кластеры могут устанавливаться платы цифровых абонентских линий состандартной точкой U. В каждую платуможно включить до 16 двухпроводных цифровых линий, к которым подключаютсяцифровые телефонные аппараты серии Optiset, производимые компанией Siemens.
Кластер ИКМ включает в себяфункциональные устройства, аналогичные абонентскому кластеру: коммутационнуюматрицу MUSAC, сигнальный процессор ADSP, контроллеры HDLC и управляющее устройство на базетакого же микропроцессора. Новыми узлами являются четыре микросхемы FALC, выполняющие роль интерфейсовпервичных потоков (PRI) и позволяющиевключать по одному каналу Е1.
Центральное коммутационное устройствозанимает одну плату на которой находятся: две коммутационных матрицы MTSL, контроллеры HDLC и управляющее устройство на баземикропроцессора I386EX. Каждая матрица имеет емкость1024x512. За счет запараллеливания входов двух матриц получается коммутационноеполе емкостью 1024x1024.
На каждой общей плате абонентскогокластера, кластера ИКМ и плате ЦКУ находится интерфейс RS-232. служащий для включения автоматизированного рабочегоместа технического обслуживания станцией.
На рисунке1 Приложения А приведенпример построения станции на 1024 аналоговые АЛ и 14 каналов Е1 цифровых СЛ.Станция на 1024 номера состоит из двух станций, на 512 номеров каждая, и одногоГМ. В последний включается 10 каналов Е1, по пять от каждой станции на 512номеров [13].
2.2.4 Поддерживающие интерфейсы ипротокола МиниКом DX-500 ЖТ
Для построения цифровыхоперативно-технологических сетей связи предназначается электрический интерфейсмежстанционного обмена (G.703)- 2 Мбит/с. В качестве резерва могут быть использованы ТЧ-каналы. Взаимодействиес другими ЖАТС по аналоговым каналам связи осуществляется с использованиемодночастотных сигнализаций 2600; 2100 и 1600 Гц, а по физическим соединительнымлиниям — шлейфовой сигнализации.
Подключение цифровых СЛ к станции «МиниКомDХ-500.ЖТ» в цифровых сетяхобщетехнологической связи с интеграцией служб осуществляется через интерфейсы ISDN базового (BRI) и первичного (PRI) доступа. Для межстанционного взаимодействия систем «МиниКомDХ-500.ЖТ» используются стандартныепротоколы и внутрифирменный протокол DX-NET. Работа с УПАТС других производителейпроисходит по протоколам E-DSS1, Q.SIG, 2BCK (R1,5), 1BCK. Взаимодействиес АТС других ведомств может осуществляться с использованием ихвнутриведомственных протоколов сигнализаций или сигнализаций ТфОП [13].
2.2.5 Линейно-протяженные системы набазе «МиниКом DХ-500 ЖТ»
Сеть ОТС на базе станций «МиниКом DХ-500 ЖТ» строится по принципу колец,что позволяет добиться высокой надежности системы связи в случае обрывалинейного тракта.
Аппаратура исполнительных станций участков(до 30 станций) соединяется кольцом нижнего уровня.
Участки подключаются краспорядительной станции отделения дороги (ЕДЦУ дороги) кольцом верхнего уровнячерез мостовые станции. Таким образом, кольцо верхнего уровня выполняет рольканала подтягивания от участков дороги до диспетчерского центра. Существуетвозможность автоматического резервирования диспетчерских связей по каналам ТЧпри обрыве обоих направлений кольца (рисунок 2.4) [13].
С использованием систем «МиниКом DХ-500 ЖТ» можно строить сети связибольшой протяженности (до 256 станций в сети), объединенные по цифровому потокуЕ1 с применением стандартного протокола E-DSS1.
/>
Рисунок 2.4 — Сети связи сиспользованием систем МиниКом DХ-500ЖТ
2.2.6 Создание аналитического центрамониторинга и администрирования
Последнее десятилетие 20-го столетияположило начало революционному обновлению сетей связи предприятий и ведомств.Устанавливаются цифровые УПАТС, прокладываются тысячи километровволоконно-оптических линий связи, внедряются новые радиорелейные и спутниковыесистемы. Но при модернизации ведомственных и корпоративных сетей связи необходимообеспечить четкое управление ими. Специалисты компании «Информтехника и Связь»создали программно-аппаратный комплекс системы мониторинга и администрированиясетей связи (СМА), построенных на базе цифровых коммутационных систем «МиниКом DX-500» [6].
Разработанное программное обеспечениепозволяет сосредоточить контроль и управление территориально распределеннымисистемами оперативно-технологической связи на одном или несколькиханалитических центрах мониторинга сетей связи. При этом обеспечивается наглядноеотображение текущего состояния и загруженности коммуникационного оборудования,разнесенного на десятки и сотни километров. В ходе разработки системы достигнутважный компромисс между удобством и информативностью интерфейса оператора.
С одной стороны, оператор имеетполную информацию обо всех процессах, происходящих в системе, получаетактуальные сведения о реальном состоянии системы связи. С другой стороны, он неперегружен информацией, избыток которой может существенно затруднить восприятиечеловеком общей картины состояния системы. Достаточно сказать, что на участке,состоящем из 80 станций «МиниКом DX-500»,отслеживается около 18600 контрольных точек. Понятно, что в случае простого«вываливания» такого объема информации на оператора, разобраться в ней сложнодаже специалисту высокой квалификации, особенно в том случае, когда необходимооперативно принять решение во внештатной или аварийной ситуации [13].
Встроенные в систему средствастатистического анализа и наглядного отображения накопленной информациипозволяют выявлять нестабильно работающие компоненты системы и принимать мерыпо предотвращению отказов прежде, чем они смогут оказать негативное влияние наобеспечение пользователей надежной и бесперебойной связью. С этой целью, кромеграничных состояний «исправен/неисправен» («зеленый/красный») для объектовконтроля предусмотрено промежуточное состояние, условно называемое «желтым»,при котором объект исправен и участвует в обслуживании трафика, но в егофункционировании наблюдаются сбои, на которые оператору целесообразно обратитьвнимание. Типичным примером таких сбоев могут быть ошибки CRC для первого уровня потока Е1 илиповторы передачи для второго уровня. В системе предусмотрена возможность гибкойнастройки пороговых значений для перехода объектов контроля между состояниями«желтое/зеленое». Как правило, они опираются на частоту поступлениядиагностических сообщений и могут варьироваться в зависимости от типа объектаконтроля [13].
Система позволяет постояннонакапливать опыт решений нестандартных ситуаций и вырабатывать дляобслуживающего персонала рекомендации по устранению неполадок в автоматическомрежиме.
Важной особенностью системы являетсято, что для сбора диагностической информации и доведения до объектовуправляющих воздействий не требуется дополнительной канальной емкости.Транспортировка диагностических сообщений и терминальных команд осуществляетсяпо D-каналу одного из межстанционныхпотоков Е1. Состав технических средств системы СМА возможно изменять в широкихпределах. В случае контроля одного участка, включающего до 30-35 станций «МиниКомDX-500ЖТ», все управление может бытьсосредоточено на рабочем месте оператора, состоящего из одного персональногокомпьютера [7].
При построении системы связи,состоящей из нескольких участков, включающих более сотни станций, необходимаорганизация отдельного рабочего места для каждого участка и выделение серверадля организации их взаимодействия между собой. Не лишним при таком подходестанет и экран коллективного пользования, на котором отображается общая длявсех рабочих мест информация (как правило, это состояние системы связи вцелом). При использовании корпоративной сети передачи данных («интранет») в неймогут быть организованы дополнительные рабочие места с ограниченным уровнемполномочий — без права выдавать в систему управляющие команды, но свозможностью отображать информацию о текущем состоянии системы связи.
Такие терминалы могут бытьрасположены непосредственно на рабочих местах руководителей, которым нетнеобходимости непосредственно вмешиваться в технологическое управление системойсвязи, но важно иметь оперативную информацию о ее состоянии, а главное — возможность статистического анализа различных аспектов ее функционирования.
В СМА предусмотрены несколько уровнейбезопасности. Доступ в систему предполагает процедуру авторизацииобслуживающего персонала. Администратором системы ведутся списки пользователейс назначением им соответствующего уровня полномочий — как по составу доступногооборудования, так и по возможности выдачи управляющих команд: полный доступ ксистеме управления, ограниченные возможности по управлению станциями, толькопросмотр. Кроме общего доступа в систему, паролем защищен и доступ кконкретному оборудованию [7].
Как уже говорилось, предусмотренопротоколирование всех событий, происходящих в системе — будь то изменения втехническом состоянии объектов контроля или действия оператора. В протоколефиксируется точное время, содержание события, а для записей о действияхоператора — его пароль. Тем самым обеспечивается возможность последующегоразбора и анализа не только изменений технического состояния системы связи, нои адекватности действий обслуживающего персонала.
Специалисты компании«Информтехника и Связь» продолжают работать над совершенствованием иразвитием системы мониторинга и администрирования, максимально приближая ее кнуждам и запросам эксплуатационного персонала. Благодаря постоянной обратнойсвязи с пользователями системы она становится удобнее в работе, появляютсявозможности для ее более тонкой и гибкой настройки под требования конкретныхзаказчиков. Периодически выходят обновления программного обеспечения, доступныедля всех пользователей, предыдущих версий.
Практическое применение аналитическихцентров администрирования на железных дорогах страны привело к значительномуповышению эффективности управления ведомственными сетями связи при снижениизатрат на их эксплуатацию. Экранная форма состояния сети связи одного из участковприведены на рисунках [6].
Рабочего места позволяет операторуодновременно контролировать как состояние системы связи в целом, так итехническое состояние отдельных участков и станций с точностью до отдельнойплаты и даже ее компонентов с помощью иерархической системы экранных форм.
В ходе разработки удалось совместитьтехнологический и оперативный взгляды на систему связи. Оператор может нетолько увидеть, на каких именно абонентов системы способна повлиять возникшая воборудовании коллизия, но и наоборот — определить те технические устройства,некорректная работа которых может являться причиной нареканий на качество связисо стороны конкретного абонента. В системе также реализованы функцииоперативного поиска справочной информации и вызова любого абонентанепосредственно с рабочего места оператора. Все это стало возможным благодаря тому,что при разработке было предусмотрено создание базы данных, описывающей системусвязи не только в технологических, но и в административных терминах [6].
При создании рабочего места операторапредусмотрены функции визуального и звукового оповещения персонала обо всехаварийных ситуациях в системе связи, протоколирование и архивация информации олюбых изменениях технического состояния ее компонентов. Кроме того,предусмотрено протоколирование всех действий оператора, что обеспечиваетконтроль целостности данных и позволяет предотвратить их случайное илипреднамеренное искажение.
2.2.7 Надежность системы «МиниКом DХ-500.ЖТ»
Понимая высокую степеньответственности телекоммуникационной техники в производственном процессежелезнодорожной отрасли, разработчики станции «МиниКом DХ-500.ЖТ» особое внимание уделили вопросам надежности иотказоустойчивости.
Распределенное управление. Использованиесобственных микропроцессоров со своей памятью в каждом модуле позволяетраспределить управление по всей системе. Надежность больше не определяетсязависимостью от централизованной, а потому оказывающей большое влияние, функцииуправления. При децентрализованном управлении неисправность одного модуляоказывает ограниченное влияние на всю систему.
Каждый кластер «МиниКом DХ-500.ЖТ» имеет собственныймикропроцессор и цифровое коммутационное поле, обеспечивающее коммутациюразговоров в пределах одного кластера [13].
Дублирование систем. Ресурсы станции,влияющие на согласованную работу отдельных модулей, используются централизованно.Центральное коммутирующее устройство и система межмодульной синхронизациивыполнены с использованием принципа 100% резервирования.
Построение системы электропитания. Система«МиниКом DХ-500.ЖТ» построена с применениемполностью децентрализованной системы электропитания.
К станции подается напряжение ±48 или60 В от внешних первичных источников питания по двум независимым внешнимвводам. Каждая плата обеспечивается питанием по независимым шинам. Платаавтоматически, выбирает шину электропитания, переключаясь на другую при отказе одногоиз источников. Таким образом, станция не имеет внутренних централизованныхблоков питания [6].
Подбор компонентов и технологияпроизводства. Система «МиниКом DХ-500.ЖТ»построена на элементной базе ведущих мировых производителей — Analog Devises, Siemens,Hewlett Packard, Intelи др. Для достижения высокого качества и надежности оборудования используетсясамое современное автоматизированное производство печатных плат с технологиейповерхностного монтажа компонентов (SMT).
3. Рабочая документация
3.1 Расчет интенсивности телефонной нагрузки
3.1.1 Возникающая нагрузка и её распределение
Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки наобслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некотороевремя различные соединительные устройства станции. Согласно ведомственнымнормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) следует различать трикатегории источников: народнохозяйственный сектор, квартирный и таксофоны. Интенсивностьместной возникающей нагрузки определяется, если известны следующие её основныепараметры:
a) Nнх, Nкв – число телефонных аппаратов народнохозяйственногосектора, квартирного сектора;
б) Cнх, Скв – среднеечисло вызовов в ЧНН от одного источника i-й кате — гории;
в) Тнх, Ткв – средняяпродолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;
г) Рр – доля вызовов,закончившихся разговором.
Структурный состав источников, т.е. число аппаратовразличных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (Сi, Ti, Pp) рассчитываются по средним значениям, приведенным втаблице А1 Приложения А.
В проектируемую электронную УАТС на ст.Петропавловск типа «МиниКом-ЖТ» включены 2000 абонентов непосредственно.
Необходимые для расчетов параметры нагрузкиприведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 — Необходимыепараметры нагрузкиКатегория аппаратов
Число аппаратов Ni
Ci
Ti, с
Pp Народнохозяйственный сектор 2000 2,7 90 0,5
Интенсивность возникающей местной нагрузкиисточников i-й категории Yi, Эрл, определяется формулой:
/> (3.1)
где ti – средняя продолжительностьодного занятия,
/> (3.2)
Продолжительность отдельных операций по установлениюсвязи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:
а) время слушания сигнала ответа станции tсо= 3, с;
б) время набора n знаков номера с дисковогоТА tн= 1,5×n, с;/>
в) время набора n знаков номера стастатурного ТА ntн=0,8×n, с;
г) время посылки вызова вызываемому абоненту присостоявшемся раз говоре tпв = 7+8, с;
д) время установления соединения с момента окончаниянабора номера до подключения к линии вызываемого абонента tу=2,0, с.
Коэффициент αi учитываетпродолжительность занятия оборудования вызовами, не закончившихся разговором (занятость,не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина восновном зависит от средней длительности разговора Тi, с, идоли вызовов, закончившихся разговором Рриопределяется по графику рисунка 1 Приложения Б.
Для народнохозяйственного сектора α нх=1,22.
В нашем случае квартирный сектор и таксофоны отсутствует,поэтому пренебрегаем α кв и α т.
Средняя продолжительность одного занятия tнх,с, для абонентов народнохозяйственного сектора:
tнх=1,22·0,5 (3 + 6·1,5 +2 +8 + 90) = 68,32 с
Возникающая местная нагрузка Yнх,Эрл, от абонентов народнохозяйственного сектора:
/>
Интенсивности нагрузок от различных категорийисточников приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 — Интенсивностинагрузок от различных категорийКатегория аппаратов
αi
ti, с
Yi, Эрл Народнохозяйственный сектор 1,22 68,32 102,45
Возникающая на входе местная нагрузка Y/п, Эрл, от абонентов различныхкатегорий (в нашем случае рассматриваем только народнохозяйственный сектор),определяется равенством:
/> (3.3)
/>
Местная нагрузка от абонентов УАТС распределяется подвум направлениям:
1. По станциям городской сети (ГТСг. Петропавловск) и к узлу спецслужб.
2. По станциям своей железнодорожнойсети.
Распределение нагрузки по станциям сети имеетслучайный характер, зависящий от неподдающейся учету взаимнойзаинтересованности абонентов в переговорах. Поэтому, точное определениемежстанционных потоков нагрузки при проектирование АТС невозможно. Это можносделать лишь после введения станции в эксплуатацию путем анализа проведенныхизмерений.
При проектировании УАТС (АТС) достаточно знатьвозникающую местную нагрузку каждой станции сети.
Найдём нагрузку Y/уатс, Эрл, на входе КП (DSN) проектируемойУАТС ст. Петропавловск подлежащую распределению между всеми АТС (в том числе ипроектируемой). С этой целью из возникающей нагрузки Y//уатс вычитают нагрузку,направляемую к узлу спецслужб Y/сп,которая принимается равной 3% от Y/уатс1:
/> (3.4)
/>
/>
Одна часть нагрузки /> замыкается внутри станции />, а втораяобразует потоки к действующим АТС.
Внутристанционная нагрузка Y/п, п, Эрл, определяетсяпо формуле:
/> (3.5)
где η – доля или коэффициент внутристанционногосообщения,
/> (3.6)
определяется по значению коэффициента веса ηс,который представляет собой отношение нагрузки /> проектируемой станции каналогичной нагрузке всей сети:
/> (3.7)
где m – число станций на ГТС г. Петропавловски железнодорожной сети, включая проектируемую.
Если принять, что величины возникающих нагрузокпропорциональны емкостям станций, то получим:
/> (3.8)
/> (3.9)
/>
Зависимость коэффициента внутристанционногосообщения η (т.е. доля нагрузки, замыкающейся внутри станции) откоэффициента веса ηс приведена в таблице 2 Приложения Б.
С помощью таблицы 2 (Приложение Б) находимкоэффициент внутристанционного сообщения η = 19,4%.
Тогда внутристанционная нагрузка:
/>
Нагрузка на входе КП (DSN)проектируемой АТСЭ, которая будет направлена к другим станциям Y/исх., п, Эрл, определяется по формуле:
/> (3.10)
/>
Эта нагрузка должна быть распределенапропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящемсообщении. Значит, необходимо найти на всех действующих АТС ГТС ижелезнодорожной сети нагрузки Y/j,Y/j,jи Y/исх.jпо формулам (3.8), (3.5), (3.10).В нашем случае достаточно нагрузку делитьна две группы:
1. К группе абонентов городской сети (через АТС53/54ГТС г. Петропавловск с общей емкостью 63000 номеров);
2. К группе абонентов железнодорожнойсети (с общей емкостью 12048 номеров).
Исходящая нагрузка каждой станции Y/исх.j определяетсяаналогично исходящей нагрузке проектируемой станции Y/исх.j.уатс. Результаты расчета сведены в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 — Внутристанционныеи исходящие нагрузкиОбозначение АТС Ёмкость
Y/j, Эрл
ηс,% η,%
Y/j,j, Эрл
Y/исх.j, Эрл УАТС 2000 99,38 2,7 19,4 19,93 82,52 ГТС 75000 2526,98 83,95 90,0 2274,28 252,7 Железнодорожная сеть 10048 403,51 13,38 31,5 127,11 278,4
Если n-я станция обслуживаетбольшинство центральных учреждений города, к которым предполагаетсязначительное тяготение абонентов проектируемой АТС, то направляемая к нейнагрузка может быть увеличена путём умножения У`ИСХ.u в числителе и знаменателе формулы (3.10) на коэффициент 1,2+1,4.
Расчёт межстанционных потоков упрощается, еслипользоваться не абсолютными величинами средней длительности занятия выхода ивхода ступени, а их отношением, т.е. коэффициентами jК (учитываетсякогда, встречная станция координатная или электронная) и jД(учитываетсякогда, встречная станция декадно-шаговая)[11].
Значения коэффициентов jК и jД зависятв основном от доли состоявшихся разговоров РР и их продолжительностиТi, числа знаков номере и в коде станции. Присуществующих нормах на РР и Тi можносчитать:
— для пятизначной нумерации, когда n=5и n1=1: jК=0,89;jД=0,95;
— для шестизначной нумерации, когда n=6и n1=2: jК=0,88;jД=0,94.
— для семизначной нумерации, когда n=7и n1=3: jК=0,87;jД=0,93.
С учетом специфики нашей проектируемой станций, гдевнутри железнодорожной сети применяется пятизначная нумерация, а в при выходе кГТС применяется шестизначная нумерация формула приобретает вид:
— внутристанции (применяется пятизначная нумерация):
УПК=0,89 * У`ПК(3.11)
УПК=0,89 * 19,93 =17,74 Эрл
— в направлении спецслужб следует вычислять,пользуясь коэффициентом jК, тогда:
Уусс=0,89 * 3,1 =2,76 Эрл
— внутри железнодорожной сети (учитывается только jК=0,89,так как декадно-шаговые станции отсутствуют);
— к абонентам ГТС (учитывается только jК=0,88,так как опорная станция РАТС 53/52 цифровая типа S-12 и n=6,n1=2);
Для определения нагрузку междупроектируемой УАТС и узловыми районами (в нашем случае ГТС с УВС ижелезнодорожная сеть с узлообразованием) применяется следующая формула:
/> (3.12)
где Арn – интенсивность нагрузки между УАТС и УС; U1 – емкость всех АТС i-го узлового района; Nc – суммарная емкость сети.
/>
/>
Полученные нагрузки с учетом потерь принимает вид:
— внутри железнодорожной сети:
Ууатс-жс =0,89 * 10,62=9,45 Эрл
Для ГТС:
Ууатс-ГТС=0,88 * 66,61= 58,62 Эрл
Полученные расчетные данные нагрузки с учетом потерьпроектируемой УАТС по исходящему и внутристанционному направлению длянаглядности приведем в виде таблицы 3.4.
Таблица 3.4 — Нагрузка с учетом потерь по исходящемуи направлению внутристанционному направлениюНаправление УАТС-УАТС УАТС-УСС УАТС-ГТС УАТС -Железнодорожная сеть (ЖС) У, Эрл 17,74 2,76 58,62 9,45
3.1.2 Определение входящихпотоков нагрузки
Расчёт потоков нагрузки, поступающих по входящим СЛна ступень ГИ (ЦКП) УАТС от существующих АТС или узлов ГТС (в нашем случае отГТС РАТС 53/54 и железнодорожной сети), производится по методике, изложенной впредыдущем разделе 3.1.1.
Если нагрузка с выхода ступени РАТС по пути кпроектируемой станции проходит транзитом ещё через ступень искания, то за счётбольшей продолжительности занятия входа ступени по сравнению спродолжительностью занятия её выхода она будет уменьшаться. Если это ступеньэлектронной или координатной системы, то принимают, что нагрузка на выходысоставляет 0,99 нагрузок на входы [11]:
Укn = 0,99Укn (3.13)
где Укn — нагрузка возникающая настанциях в направлении УАТС с учетом потерь (с таблицы 3.3)
УК, ГТС-УАТС= 0,99*58,62=58,03 Эрл
УК, ЖС-УАТС= 0,99*9,45=9,4 Эрл
3.1.3 Междугородная и международная нагрузка
Междугородную исходящую нагрузку, т.е. нагрузку назаказно-соединительные линии (ЗСЛ) от одного абонента можно считать равной0,003 Эрл [11]:
Узсл =N*0,003 (3.14)
Узсл,уатс=2000*0,003 = 6 Эрл
Входящую на станцию по междугородным соединительнымлиниям (СЛМ) нагрузку принимают равной исходящей по ЗСЛ нагрузке Узсл =Услм,тогда:
Узсл =Услм = 6 Эрл
Вследствие большой продолжительности разговора(Т=200+400 с) уменьшением междугородной нагрузки при переходе со входа любойступени искания на её выход обычно пренебрегают. Иначе говоря, величинумеждугородной нагрузки на всех ступенях искания принимают одинаковой величины.
Поскольку для обслуживания междугородной связи вАТСК не предусмотрены отдельные пучки внутристанционных соединительных путей,то при расчёте числа обслуживающих внутристанционных ИКМ линий необходимо кместной нагрузке прибавить междугородную нагрузку [11].
3.1.4 Распределение внутристанционной нагрузки
Общая местная внутристанционная нагрузка УВНскладывается из возникающей нагрузки, пересчитанной на выходы ступени ГИ (ЦКП)и поступающей от других АТС сети к абонентам проектируемой станции:
УВН=Ууатс-уатс+/>+Услм(j¹n) (3.15)
УВН= 17,74+58,03 +9,4+ 6 = 91,17Эрл
Распределение внутристанционной, исходящей ивходящей нагрузки на проектируемой УАТС показана на рисунке 3.1
/>
Рисунок 3.1 — Распределение внутристанционной,исходящей и входящей нагрузки на проектируемой УАТС МиниКом-DX-500 ЖТ
3.1.5 Расчет числа исходящих и входящих соединительных линий
Исходными данными для расчета числа СЛ являются величинынагрузок, поступающих на пучки СЛ и нормы вероятности потерь. Числосоединительных линий определяется по первой формуле Эрланга для полнодоступныхпучков линий [13]:
/> (3.16)
При расчетах можно воспользоваться вспомогательной таблицейрезультатов расчета интенсивности поступающей нагрузки Y (в Эрлангах) для пучкаемкостью V линий и величины потерь Р [13].
Результаты расчетов записываются в таблицу 3.5.
Таблица 3.5 — Количество соединительных линии АТС Емкость, номеров
Увн,``Эрл. V икм, линий Y'исхкГТС, Эрл. V икм Y'исхк ЖС V икм У эсл, Эрл. V икм У слм, Эрл. V икм У вх, Эрл. V икм * УАТС 2000 91,17 131 58,62 86 9,45 20 6 14 6 14 68,07 85/13
* Примечание: V икм85/13- 85-ИКМ линии для организации связи с ГТС, а 13-для организации местнойжелезнодорожной связи.
Из таблицы 3.5 видно, что существующие системы ИКМ-30 (2системы- 60 каналов) для организации местной (исходящая и входящая) и междугороднойсвязи (исходящая и входящая) не обеспечивает обслуживанию трафика. Например дляорганизации связи с ГТС и АМТС требуется 200 ИКМ линий. Нехватка каналовсоставляет — 70%.
При организации связи в направлении железнодорожной связинехватка каналов не осуществляется, наоборот процент незадействованных каналовочень высок.
Поэтому при реконструкции УАТС ст. Петропавловск сприменением оборудования «МиниКом DX-500ЖТ» необходимо рассмотреть вопросы по увеличению количества СЛ междуРАТС 53/54 (ГТС).
3.1.6 Комплектация оборудования
Характеристики механическойконструкции. Конструкция цифровой электронной коммутационной системы «МиниКом DХ-500 ЖТ» отличается компактныммодульным принципом построения. Она состоит из следующих конструктивныхкомпонентов: модулей; модульных кассет; стативов; стативных рядов;соединителей; кабелей [7].
Наиболее важные характеристикимеханической конструкции: вставные стандартизированные основные блоки из стативови модульных кассет могут собираться станции любой желаемой конфигурации; современнаябеспаечная технология соединения, например, запрессованные соединения воднослойных, многослойных и полислойных печатных платах; укомплектованных ииспытанных стативов и подключения кабелей; полностью облицованные стативы;полная экранизация для защиты от электромагнитных влияний; оптимальныйтеплоотвод за счет естественной конвекции: в стативах с высокой мощностьюрассеяния отвод тепла осуществляется с помощью вентиляторов; простое техобслуживаниеблагодаря простой замене модулей и благодаря надежным разъемным соединителям; меньшиепотребности в занимаемой площади по сравнению с аналоговыми коммутационнымистанциями; экономия на сети абонентских линий благодаря использованию удаленныхблоков защитных корпусах.
Модули. Модули «МиниКом DХ-500 ЖТ» являются наименьшимиконструктивными компонентами. Основу каждого модуля составляет печатная плата.Все компоненты, используемые в системе, начиная от дискретных элементов икончая большими интегральными полупроводниковыми схемами, монтируются на печатнойплате, образуя модуль.
В «МиниКом DХ-500 ЖТ» используются модули. Модули соединяются с монтажнойплатой модульной кассеты посредством двух 60-контактных соединительных колодок.Для модулей, требующих более высокую контактную плотность, используются колодкис большим количеством пружинных контактов. Точки подключения образуют, крометого, интерфейс для автоматического испытания модулей. На боковой сторонепечатной платы устанавливается пластмассовая лицевая панель.
В основном печатные платы для модулейизготовляются из одно-, двух- или многослойного эпоксидного стеклопластика,плакированного медью.
Для монтажа интегральных схем сдвухрядным расположением выводов (dual in-line, DIL) в сетчатой структурерасположения элементов предусмотрены стандартные монтажные позиции дляDIL-элементов, имеющих до 24 контактов [7].
При этом все более широкое применениенаходят элементы для поверхностного монтажа (SMD), которые наиболее пригодныдля автоматического монтажа печатных плат.
Модульные кассеты. Модульные кассетыпридают модулям механическую стабильность и создают электрический контакт междуними. Как модули, так и кабели, прокладываемые к другим модульным кассетам,вставляются в кассету.
За исключением направляющих всенесущие конструкции модульной кассеты изготавливаются из листовой стали.Направляющие модуля и соединительные колодки устанавливаются в модульнойкассете с шагом 5 мм и обеспечивают гибкое комплектование модульной кассетымодулями с монтажной шириной n х 5 мм (n = 3, 4, 5, 6, 7, 12). Полезная монтажнаяширина в монтажной кассете составляет 126 x 5 мм = 630 мм.
Используются модульные кассетывысотой: 270 мм (9 отделений статива х 30 мм); 510 мм (17 отделений статива х 30мм).
Модули соответственно могутустанавливаться в один ряд (монтажная высота 9 x 30 мм) или в два ряда(монтажная высота 17 x 30 мм), один над другим.
Соединительная плата оборудованаколодками с ножевыми контактами и контактными колодками для установки модулей икабелей. Кроме того, она оборудована плоскими разъемами для подключенияэлектропитания. Центрирующая рейка обеспечивает правильное позиционированиештырьковых выводов, а также правильный ввод и блокировку кабельныхсоединителей. Колодки с ножевыми контактами и контактные колодки запрессованы всоединительную панель без применения пайки.
В зависимости от монтажной плотностисоединительные платы бывают однослойными, многослойными или полислойными.
Однослойная плата представляет собойкашированную с обеих сторон печатную плату со сквозными гальванизированнымиотверстиями. Толщина платы составляет 1,6 мм.
Многослойная плата состоит из двуходнослойных плат, разделенных между собой изолировочным слоем. Максимальнаятолщина такой платы составляет 3,8 мм.
Полислойная плата состоит максимальноиз 16 слоев с печатными проводниками, разделенных между собой изолировочнымислоями (препрегами) и запрессованных в монолитную печатную плату. В зависимостиот числа слоев толщина полислойной платы может составлять до 3,8 мм [7].
Современным методом беспаечногоэлектромонтажа соединительной платы модульной кассеты, который обеспечиваетгерметичное, вибростойкое и электрически устойчивое соединение между ножевымиконтактами разъемных соединителей и соединительной платой является запрессовка.Для этого для каждого штырькового вывода предусмотрена специальнопрофилированная контактная площадка (прямоугольное поперечное сечение).
Стативы.Функциональные блоки,объединенные в модульных кассетах располагаются на стативе. Основным элементомконструкции статива является свободностоящий каркас, изготовленный из открытыхстальных профилей. Каркас оснащен ножками, высота которых регулируется. Длягибкого комплектования статива модульными кассетами в боковых стойкахпредусмотрены сверленые отверстия на расстоянии 30 мм друг от друга. Верхняя инижняя части образуют замкнутую раму [7].
Емкость стативов и габариты: (ДхВхШ):256 портов — 600x1100x600 мм; 512 портов — 600x1820x600 мм;1024 портов — 650x2370x810 мм;
Статив изготовляется, испытывается,поставляется и монтируется в качестве полностью оборудованного и прошедшегоиспытание на заводе блока. Тепло, вырабатываемое вмонтированными устройствами,отводится из статива на основе естественной конвекции.
Стативные ряды. На месте монтажастативы соединяются между собой крепежными элементами, образуя стативные ряды.Для обеспечения стабильного механического соединения между двумя соседнимистативами используют четыре крепежных элемента. В то же время они могутиспользоваться в качестве подвесок для дверей, которые монтируются в готовыхстативных рядах.
Соединители. Соединители являются ещеодним основным элементом системы В их состав входят колодки с ножевыми,пружинными и штырьковыми контактами и центрирующие рейки.
Соединители имеют следующиехарактеристики: беспаечная запрессовка колодок с ножевыми контактами и контактныхколодок в соединительную плату модульной кассеты; колодки с выступающиминожевыми контактами расположены на модульной стороне кассеты; контактныеколодки обеспечивают дополнительные контакты для электромонтажа соединительнойплаты; с помощью центрирующей рейки кабельные соединители вставляются на заднейстороне модульной кассеты в контактные площадки колодок с ножевыми контактами иконтактных колодок; наличие выступающих контактов для нагрузок пикового тока.
Колодки с ножевыми контактами длямонтажа методом запрессовки расположены на соединительной плате модульнойкассеты. Ножевые контакты запрессованы со стороны модуля. Штырьковые выводы,выступающие над электромонтажом, сконструированы с учетом использования их длясоединений методом мини-накрутки и для установки кабельных соединителей.60-контактные колодки с ножевыми контактами имеют три ряда контактов по 20 вкаждом ряду. По электротехнологическим соображениям на каждой колодке в среднемряду расположены шесть ножевых контактов, которые на 1,25 мм длиннее остальных(выступающие контакты). Благодаря этому при установке модулей в кассетеопределенные проводники (например, заземление) соединяются в первую очередь [7].
Контактные колодки для монтажаметодом запрессовки (20- или 60-контактные) служат для установлениядополнительных контактов на соединительной плате для подключения внешнихсъемных кабелей.
Выступающие контакты — штырьковые ипружинные являются массивными переключаемыми контактами, рассчитанными нанагрузки пикового тока до 6 А при напряжении 5 В. При установке модулясоздается разница во времени 52 мс между контактированием выступающих контактови остальных контактов в зависимости от быстроты врубания модуля.
Сопряженной деталью к колодке сножевыми контактами является 60-контактная колодка с пружинными контактами.
Конструкция и принцип пружинныхконтактов соответствуют колодке с пружинными контактами для модулей. Существуютразличные варианты колодок с разным количеством контактов (60, 48, 40, 32, 16контактов и 4 контакта).
Центрирующая рейка для кабельныхсоединителей обеспечивает правильное позиционирование штырьковых выводов, атакже правильную отцентровку, установку и блокировку кабельных соединителей.
Кабели. Соединительные кабели — этомногожильные кабели, оснащенные на каждом конце кабельным соединителем. Всекабели, используемые на станциях, являются кабелями съемного типа. Благодаряэтому электрические соединения внутри статива и между отдельными стативамибыстро и просто устанавливаются непосредственно на месте монтажа станции.
Кабельные соединители вставляются непосредственно в контакты,расположенные на колодке с ножевыми контактами, или в контакты на заднейстороне модульной кассеты.
Кабели кросса оборудованы кабельнымисоединителями только на одном конце. Свободные провода на другом конце кабелярасшиваются на клеммы главного или цифрового кросса.
От соединителя кабели ведутся иливверх к кабельным полкам или вниз под фальшпол, в отдельных случаях на кабельрост.
Комплектация оборудования.
Число кластеров АЛ:
Nкл.ал=N/128 (3.17)
где N — емкость станции; 128 – количествопортов.
Nкл.ал=2000/128 =16
Число кластеров ИКМ:
Nкл.ИКМ = V/4+1 (3.18)
где V- число ИКМ линий.
Nкл.исх ИКМ=120/4+1 =31
Nкл.вх ИКМ=112/4+1 =29
Оборудование станции размещается вшкафах, рассчитанных на два или четыре блочных каркаса. Один блочный каркасзанимает один этаж шкафа. В таблице 1 Приложения В приведен состав оборудованияпри включении аналоговых абонентских линий (АЛА) для разнойконфигурации станции МиниКом DX-500.
Для построения станции емкостью более512 номеров требуется групповой модуль (ГМ), в который можно включить до 24каналов Е1. Эти каналы используются для подключения к групповому модулюкластеров ИКМ. Групповой модуль выполняет транзитные соединения междукластерами ИКМ.
В качестве примера на рисунке 1 [П.В]показан внешний вид блочного каркаса станции с двумя абонентскими кластерами,одним кластером ИКМ и двумя платами ЦКУ [7].
Для станции предусмотрены шкафы двухтипоразмеров. Шкаф типоразмера Iимеет до двух блочных каркасов, а типоразмера II — до четырех блочных каркасов. Шкафы имеют ширину 0,8 м,глубину 0,6 м. Высота шкафа типоразмера I — 1.2 м, типоразмера II — 1,8 м (рисунок 1 Приложения В).
4. Безопасность жизнедеятельности
4.1 Анализ условий труда в используемом помещении
Характеристика помещения. Помещение, для размещенияаппаратуры коммутации, операторской представляет собой бывший цех АТСразмерами: длина L = 10 м, ширина В = 8 м, высота Н = 4 м (рисунок 4.1).
Здание представляет собой трехэтажное здание, где АТСКУ занималатолько первый этаж; на остальных этажах производственных помещений нет(администрация и другие отделы). Предполагается, что обслуживать помещениебудут 5 человек (приведены в экономической части проекта).
Цифровая станция «МиниКом DX-500 ЖТ» не требует постоянного контроля В дневную сменуработают 4 человека (инженер-программист, инженер-связист итехник-администратор). Рассматриваемая ст.Петропавловск являетсякрупно-транзитной, поэтому в данной станции организуется ЦТЭ сети (в ночнуюсмену выходит диспетчер-оператор).
/>
Рисунок 4.1 – План помещения: 1 — дверь; 2 – окно; 3 – стена;4 – стойки; 5 – шкаф; 6 – стол; 7 – стул
Согласно ГОСТ 12.1.005-76 ССБТ «Воздух рабочей зоны,общие санитарно-гигиенические требования», работа людей в нашем помещенииотносится к первой категории (таблица 4.1), [9].
Оценка микроклимата. Микроклиматические условия на нашем узлеобслуживания согласно ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ можно охарактеризовать какоптимальные (таблица 4.2), [9].
Таблица 4.1 – Категории работ по энергозатратам организмаРабота Категория Энергозатраты организма, Дж/с (ккал/час) Характеристика работы Легкая физическая I a Таблица 4.2 — Оптимальные нормы параметров микроклиматаПериод работы Категория работы
Т, 0С Скорость движения воздуха, м/с, не более Холодный
I а
I б
22-24
31-23
0,1
0,1 Теплый
I a
I б
23-25
22-24
0,1
0,2
В любой из периодов года микроклиматические параметры в нашемпомещении не превышают установленных допустимых значений: СН 245-71:
Температура летнего периода: + 24 0С, температуразимнего периода +21 — +240С, относительная влажность воздуха – 60%при температуре ниже 360 С, скорость движения воздуха не превышает0,2 м/с в любой период года.
Таблица 4.3 – Допустимые значения параметров микроклимата вхолодный/теплый период годаКатегория работы
Температура воздуха, 0С Относительная влажность воздуха, %, не > Скорость движения воздуха, м/с, не > I a 21-25 / 22-28
75 / 55, при 280С 0,1/0,1 – 0,2
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 помещение по содержанию вредныхвеществ в воздухе рабочей зоны можно соответствует 4 классу опасности:
Таблица 4.4 – Нормирование показателей для классов опасности Наименование Норма для класса
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 Малоопасные, 4 Средняя смертельная концентрация в воздухе рабочей зоны, мг/м3 Для поддержания условий микроклимата в помещении,целесообразно оснастить его системой кондиционирования. Ниже приводится расчетнеобходимого числа кондиционеров.
4.2 Оценка электробезопасности
В помещении мы предполагаем разместить следующеетелекоммуникационное оборудование:
- Стойки системы«МиниКом DX-500 ЖТ»;
- мультиплексорSDH;
- ИБП;
- персональныекомпьютеры.
- Оборудование «МиниКомDX-500 ЖТ» оптимально работает вследующих условиях:
- Температура от 0до 40о С;
- Влажность от 5 до95%, неконденсированная;
- Питание:
- переменный ток — напряжение от 100 до 220 В, частота 50/60 Гц, ток 2 – 5 А;
- постоянный ток — напряжение от 48 до 60 В, ток нагрузки 2 – 4 А.
Так как все оборудование имеет сертификаты, то класспрофессионального риска определяем как минимальный.
Электроустройства в отношении мер безопасности относятся кустройствам с рабочим напряжение до 1 кВ.
По степени опасности поражения электрическим током помещениеотносится к классу без повышенной опасности, поскольку оно соответствуеттребованиям:
- сухое;
- с нормальнойтемпературой;
- с изолированнымиполами;
- беспыльное;
- не имеетзаземленных предметов;
Однако существует вероятность поражения постоянным током обслуживающегоперсонала. При замене блоков питания, блоков коммутации и т.п. в оборудовании,возможны случайные прикосновения к неизолированным электрическим частямнаходящимся под напряжением питания (от 48 до 60 В). Это напряжение опасно дляжизни. Поэтому данное оборудование необходимо заземлять. Ниже приводится расчетзаземления.
По характеру окружающей среды помещение относится к классу«нормальных сухих», относительная влажность воздуха не превышает 60%.По степени доступности оно относится к категории электротехнических, т.е.доступ к оборудованию осуществляется только электротехническим персоналом.
Все высокочастотные установки спроектированы таким образом,что уровни излучений, воздействующих на работников, не превышают нормативныхзначений (согласно ГОСТ 12.1.006-76 «Электромагнитные поля радиочастот.Общие требования безопасности»).
Таблица 4.5 – Оценка условий труда производственного объекта№ Наименование производственного фактора, единицы измерения ПДК, ПДУ Фактический уровень производственного фактора Величина отклонения "+" № протокола, дата проведения замера, кем проведены 1
Вредные химические вещества в воздухе рабочей зоны, мг/мм3 0,01 Ниже уровня чувствительности прибора Норма
Протокол
№ 352 от 20.11.2000
Выездная лаборатория Государственного комитета Стандартизации и Метрологии 2
Пыль преимущественно фиброгенного действия, мг/мм3 0,0015 Ниже уровня чувствительности прибора Норма 3 Вибрация, дБ 2 Норма 4 Шум, дБ 65 44 Норма 5
Излучения: неионизирующее, мкВт/см2 60 72 12
Ионизирующее, мкВт/см2 12 8 Норма 6
Микроклимат:
Температура 0 С,
18–240
210 С Норма Относительная влажность % 55–36% 52 % Норма 7 Освещенность Е, лк 200 150 Норма Класс профессионального риска 2
4.3 Расчет системы кондиционирования
Кондиционирование обеспечивает наилучшее микроклимата впомещении и условия работы точной и чувствительной аппаратуры, и должновыполняться в соответствии с главой СНиП 11-33-75 “Отопление, вентиляция икондиционирование воздуха”.
Определим количество явного тепла выделяемого в помещении длянашего оборудования в теплый период года, с учетом следующих источниковтепловыделения: операторов, солнечной радиации, искусственного освещения,оборудования коммутации.
Определяем воздухообмен явного тепла:
GЯ=/>, м3/ч (4.1)
где QЯ – выделение явного тепла, Вт; с –теплоемкость сухого воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и подаваемогов помещение, tУХ=20 ºС, tПР=15 ºС.
Явное выделяемое тепло:
/> (4.2)
где Q1 – тепловыделение от аппаратуры; Q2– тепловыделение от источников освещения; Q3 – тепловыделение отлюдей; Q4 – теплопоступление от солнечной радиации сквозь окна.
Тепловыделение от аппаратуры:
/>, Ватт (4.3)
/> Ватт
где /> – коэффициент использованияустановочной мощности; /> – коэффициент загрузки; /> – коэффициентодновременной работы аппаратуры; /> – коэффициент ассимиляции теплавоздуха помещения при переходе в тепловую энергию; Nном –номинальная мощность всей аппаратуры.
При ориентировочных расчетах принимают произведение всехчетырех коэффициентов равным 0,25.
Тепловыделение от источников освещения:
/>, Ватт (4.4)
/> Ватт
где /> – коэффициент учитывающийколичество энергии переходящей в тепло, /> = 0,8; Nосв – мощностьосветительной установки цеха (12 ламп по 80 Вт каждая).
Тепловыделение от людей:
/>, Ватт (4.5)
/>Ватт
где n – число работающих; q – теплопотериодного человека, равные 80-116 Вт.
Теплопоступление от солнечной радиации сквозь окна:
/>, Вт (4.6)
/> Вт
где Fост – площадь окна, м2; m– число окон;k – поправочный множитель, для металлического переплетаk=1,25;q – теплопоступление через 1 м2 окна, q = 224 Вт/м2.
Определяем по формуле (4.2) явное выделяемое тепло:
/> Вт
Определяем воздухообмен явного тепла:
GЯ=/>м3/ч
В теплый период времени, нормальная (средняя) температура вг. Петропавловск составляет Тнор = 32°С, что больше чем комнатная температура 24°С, и потерь тепла нет, а есть приходтепла, выделяемого в помещении в холодный период года, с учетом следующихисточников тепла: персонала, оборудования, искусственного освещения, батарейцентрального отопления.
Количество тепла выделяемого первыми тремя источниками теплане изменилось, по сравнению с летним периодом, поэтому нужен расчет количестватепла выделяемого только батареями центрального отопления.
Всего в комнате 4 батареи, каждую из которых можнопредставить в виде совокупности вертикальных и горизонтальных труб. Тепловойпоток от поверхности нагретых тел можно определить по формуле (4.7):
Qтел=(л+к)×(Тn-Тв)×Fn (4.7)
где Fn – площадь тела;Тn– температура поверхности тела;Тв – температура окружающеговоздуха; л, к – коэффициенты излучения и конвенции (Вт/м×с).
Определим значение л по формуле (4.8) [10]:
л=Спр×[((273+Тn)/100)+((273+Тв)/100)]/(Тn-Тв)(4.8)
где Спр – приведенный коэффициент излучениятел в помещении, принимаемый равным 4,9 Вт/cм×к.
Найдем л:
л= 4,9×10-2×[(273+60)/100)+(273+22)/100)]/(60-22)= 1 Вт/м×к
Определяем значение к по формуле (4.9):
к=А×(Тn-Тв)(4.9)
где А – коэффициент, принимающий значения: длягоризонтальных труб 0,17; для вертикальных труб 0,21.
Найдем значения к:
кгор= 0,17× (60 — 22) = 6,46 Вт/м×с
квер = 0,21×(60-22) = 7,98 Вт/м×с
Каждая батарея состоит их 4-х горизонтальных труб, длиной 930мм и диаметром 80 мм и 29 вертикальных труб, длиной 540 мм и диаметром 60 мм.Рассчитаем тепловой поток от одной батареи по формуле (4.10):
Qбат=4×(л+кгор)×(Тn-Тв)×n×Дгор×Lгор+30×(л+квер)×(Тn-Тв)×n×Двер×Lвер(4.10)
Qбат=3,14×(1+6,46)×(60-22)×2×6,08×0,93+30×(1+7,98)×0,06×0,54=620 Вт
От четырех батарей, соответственно:
Qбат, 4 = 4×620 = 2480 Вт
Определим по формуле (4.11) суммарное количество поступающейтеплоты:
Qсум = Qбат, 4 + Qобор + Qчел+ Qос (4.11)
Qсум = 2480 + 580 + 625 + 768 = 4453 Вт
Примем потери через стены и окна здания по для холодного итеплого времен года. Для холодного времени года: Тнар=-12 °С [10], Qпот.=727 Вт. Длятеплого времени года: Тнар=300С, Qпот.=182(Вт).
Для холодного периода избыток тепла:
Qизб.т = 4453-727 = 3726 Вт
Для теплого периода избыток тепла:
Qизб.т = 4453+182 = 4635 Вт
Определим необходимый воздухообмен для теплого и холодногопериодов года по формуле (4.12), [10]:
L = 3,6×Qизб.т/С×Р×(Твн-Тнар) (4.12)
где С – удельная теплоемкость воздуха, при постоянномдавлении она равна 1 кДж/кг с; Р – плотность воздуха 1,2 кг/м3.
Для теплого периода необходим воздухообмен:
Lт = 3,6×4635/12000×(27-22) = 27 м3/час
Для холодного периода года необходим воздухообмен:
Lх = 3,6×3726/12000×(22-12) = 112 м3/час
Норма воздухообмена для помещения определяется СниП II-68-75составляет 30 м×куб/час на одно место, и соответственно, для двух рабочих мест и двухстоек оборудования, составит:
Lнорм = 30×4 = 120 м3/час
Требования, предъявляемые к воздухообмену в помещении СниПII-68-75, более жесткие, чем требования, предъявляемые, для обеспечения отводаявного тепла, как для холодного, так и для теплого периодов года:
Lнорм = 870>Lт = 27 м3/час
Lнорм = 870>Lх = 112 м3/час
Для обеспечения требуемых норм воздухообмена применяемоконный кондиционер LWH0560AC, который рассчитан на вентиляцию икондиционирование 25 м2, их необходимо 4 шт.
Кондиционер LWH0560AC обеспечивает:
- охлаждениевоздуха;
- автоматическоеподдержание заданной температуры;
- очистка воздухаот пыли;
- вентиляция;
- уменьшениевлажности воздуха;
- изменениескорости движения направления воздушного потока;
- воздухообмен сокружающей средой.
Количество кондиционеров в расчете на вентиляцию можнорассчитать по формуле (4.13):
n = Lнорм /Lq(4.13)
где Lq – производительность кондиционера.
Для LWH0560AC, из условия обеспечения вентиляции:
n= 870/320 = 4 шт
В результате проделанного расчета, мы убедились, чтотребования, предъявляемые СНиП II‑68-75, обеспечивают все нормируемые параметры микроклимата впомещении для оборудования телекоммуникации.
Параметры кондиционера LWH0560ACG:/>
— потребляемаямощность — 1000 Вт;
— обслуживаниеплощади — 25м2;
— производительностьпо холоду – 1740 (1500)Вт/час (Ккал/час);
— производительностьпо воздуху при высокой частоте вращения вентилятора — 400м3/час;
— производительностьпо воздуху при низкой частоте вращения вентилятора, — 320м3/час.4.4 Проверочный расчет защитного заземления
Тип заземления в здании – контурный, при котором заземлителирасполагаются по контуру вокруг здания. Здание имеет следующие размеры: A=60 м, B=15 м(рисунок 4.2).
/>
Рисунок 4.2 – План здания: 1 – помещение узла; 2 – дверь; 3 –окно
Контур состоит из вертикальных электродов – стальных трубдлиной lв = 3 м, диаметром d = 50 мм, соединенных горизонтальнойполосой длиной равной периметру контура:
L2 = Pк = (А+В+2)·2 (4.14)
Подставляя значения в формулу (4.14) находим:
L2 = Pк = (60+15+2)·2 = 154 м
В качестве горизонтального электрода применим стальную полосусечением 40´4 мм.Глубина заложения электродов в землю t0 = 0,5м. Удельноесопротивление грунта P = 80 Ом·м. В качестве естественного заземлителяприменяются железобетонная арматура сопротивлением RC = 20 Ом.
Ток замыкания на землю IЗ = 70 А.
Расчет производим по методу коэффициента использования.
Требуемое сопротивление растеканию заземлителя ПУЭ, [6]:
RЗ = 125 / IЗ (4.15)
RЗ = 125 /70 = 1,78 Ом
Требуемое сопротивление не естественного заземлителя:
RТР = (RЕ · RЗ)/(RЕ — RЗ) (4.16)
RТР = (20 · 1,78)/(20 – 1,78) = 1,95 Ом
Число вертикальных электродов:
nв = Рк / а (4.17)
где а – расстояние между вертикальными заземлителями, применяетсяпо условию а/ lв = 1;2;3, в данном случае принимаем а=3 м.
Подставляя значения в формулу (4.17), получим:
nв=154/3 =52 шт
Определим расчетное удельное сопротивление грунта длявертикальных и горизонтальных электродов:
Pрасч.в = kC·P (4.18)
где kC – коэффициент сезонности, учитывающийпромерзание и высыхание грунта и зависящий от климатической зоны для Казахстана– kC=1,4; kC' = 2,5 [8].
Подставляя значения в формулу (5.18) получим:
Pрасч.в. = 1,4·80 = 112 Ом·м
Pрасч.г. = 2,5·80 = 200 Ом·м
Расчетное сопротивление растеканию электродов – вертикальногоRв:
/> (4.19)
/>
горизонтального электрода Rг:
/> (4.20)
/>
Определим по таблице 3.2 и 3.3 [6] коэффициенты использованиявертикального и горизонтального электродов: ŋв=0,4; ŋг=0,21.
Найдем сопротивление растеканию принятого группового заземлителя:
Rгр =(Rв ·Rг)/( Rв·ŋг+Rг·nв· ŋв) (4.21)
Rгр =(30,7 ·3,1)/(30,7·0,21+ 3,1·50·0,4) = 1,39 Ом
Расхождение между требуемым и расчетным сопротивлениемзаземлителя равно:
ΔR = Rтр — Rгр (4.22)
ΔR= 1,95-1,39 = 0,56 Ом
Уменьшим число заземлителей, принимая расстояние между ними а= 6 м, тогда nв = Рк/а = 154/6 = 26 шт.
Rгр = (30,7·3,1) / (30,7·0,31+3,1·0,61·25) = 1,7Ом
На рисунке 4.3 изображена схема расположения заземлителей.Расстояние между заземлителями а = 6 м, количество заземлителей nв =26 шт. В качестве заземляющих проводников принимаем полосовую сталь сечением 48мм2.
/>
Рисунок 4.3 – Схема расположения заземляющего контура: 1 –заземлитель; 2 – магистраль заземления4.5 Охрана окружающей среды
Самый главный экологический принцип,это здоровье общества, оно занимает первостепенное место во всем мире, чтонемаловажное значение имеет и в Республике Казахстан, а так же отражается в егоосновных законах. В 1997 году президентомРК Назарбаевым Н. А. был издан закон об «Охране окружающей среды». Принципамиданного закона явились:
— Первостепеннаязначимость охрана здоровья населения от воздействия неблагоприятных факторовокружающей среды.
— Соблюдениетребований природно-охранного законодательства и экологических стандартов.
— Предотвращениезагрязнения поверхностных и грунтовых вод.
— Поддержаниеплодородия почв и устойчивое ведение хозяйства.
Комфортные и безопасные условия труда- один из основных факторов влияющих напроизводительность людей работающих с компьютернойтехникой (все современные системы телекоммуникации управляются с помощьюпрограмм, т. е. с использованием компьютерных технологии).
Автоматизация труда с использованиемкомпьютерных технологии требуют от людей постоянного повышения своей деловойквалификации, более глубоких знаний высоких технологии. Широкое распространениемикроэлектроники, компьютеров, мощных средств автоматизированной обработки,высоко эффективных устройств ее хранения ипоиска, современных средств связи и сетей электронно-вычислительных машинставит перед специалистами работающих с ними вопрос о вредных воздействиях целойгруппы опасных факторов влияющих на окружающую среду, что существенно снижаетпроизводительность их труда и не безвредно для организма.
Свет и цвет лампы, шум в офисе,высота стула и все, что окружает специалистов в этой сферы может стать причинойежедневных стрессовых состояний или снижения уровня работоспособности, действуяна работника на подсознательном уровне.
Огромное эмоциональное воздействие начеловека могут оказывать цвета, которые его окружают. Правила рекомендуютподбирать окраску стен, потолка и мебели в зависимости от светопоглощающих илиотражающих свойств различных цветов. Главное в цветовом решении офиса – мягкие,неконтрастные сочетания, без резких «кричащих» цветов.
Специалисты по эргономике (научнаядисциплина, комплексно изучающая человека в его деятельности) рекомендуют незабывать золотое правило, соблюдение которого может уберечь от многих бед: светдолжен падать сверху слева. В противном случае при работе нарушается правильноеположение головы (результат – остеохондроз и близорукость).
Любая световая или шумовая вибрация –источник раздражения, приводящий человека в состояние повышенной возбудимости инервозности, при котором вряд ли возможно выполнение ответственной работы.Мерцающая и дребезжащая лампа на потолке — верная гарантия постоянногострессового состояния. Согласно нормам (Санитарные нормы 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шумына рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территориижилой застройки»), предполагается, что 50-60 децибел – предельный уровеньшума для офисной работы (для сравнения: громкая речь 70 децибел). Любой болеесильный шум начинает оказывать отрицательное воздействие. Поэтому двернаяобивка, двойные двери, звукоизоляционные рамы и перегородки не излишества дляофиса, а необходимость.
Помещение, где стоит компьютероператора (диспетчера), должно быть просторным и хорошо освещенным, а такжеиметь кондиционер. Компьютер должен быть установлен так, чтобы за ним былолегко и удобно работать. Стул – обязательно со спинкой и, желательно, сподлокотниками.
Монитор устанавливают на одном уровнеглаз оператора, на расстоянии не менее 40 см. Можно снабдить монитордополнительным приспособлением – держателем для документов “Curtis Clip” или “Сopy Holder”. С егопомощью можно закрепить плакатный проект на одном уровне с монитором. В этомслучае оператора не придется вертеть головой, переводя взгляд с лежащих настоле документов на экран и обратно.
Копировальные аппараты, принтеры имониторы обладают неблагоприятным свойством образовывать вокруг себяэлектростатическое поле, которое притягивает пыль, вызывающую аллергию.Целесообразно рассредоточить эти аппараты на несколько метров друг от друга.Технические средства, используемые в работе оператора, размещают с учетомэргономических и санитарных норм. Монитор и особенно копировальные аппарат недолжны находиться очень близко.
Чтобы предотвратить повышеннуюутомляемость, а так же рассеять излишнее электромагнитное излучение, необходимопроветривать помещение. При сидячей работе приток свежего воздуха должен бытьне менее 30м3 в час. Благоприятные климатические условия на рабочемместе оператора могут быть обеспечены с помощью кондиционеров иливентиляционной установки с ионизированным воздухом.
Разрабатывая проект, необходимо былообратить внимание на одни из важных моментов необходимых в настоящее время присоздании помещении такого типа, это соответствие данного операторской автозала экологическимнормам и требованиям.
В организациях, независимо от ихпрофиля и форм собственности, должно предусматриваться занятие по экологии.Должностные лица и специалисты, связанные с деятельностью, оказывающей вредноевоздействие на окружающую среду, обязаны иметь необходимую экологическуюподготовку и обладать знанием основ законодательства об охране окружающейсреды. Профессиональная экологическая подготовка руководителей и специалистовучитывается при их назначении на должность аттестации и переаттестации.
Основным вредным воздействием наприроду и здоровье работников в области связи являются различные излучения. Впомещении, где предполагается эксплуатация системы, основным источникомэлектромагнитного излучения, электростатического и магнитного поля являетсяПЭВМ, оборудования телекоммуникации и системы передачи. Например монитор — устройство для визуального представления информации, хранимой в памяти ЭВМ.Мониторы на основе электронно-лучевых трубок являются источником несколькихвидов электромагнитного излучения определенных диапазонов электромагнитногоспектра. Реальная интенсивность каждого диапазона, частота и другие параметрызависят от технической реализации конкретного монитора, наличия экранирования идругих факторов.
Возможные электромагнитные излученияи поля:
— рентгеновское излучение — возникаетвнутри электронно-лучевой трубки, когда разогнанные электроны тормозятсяматериалом экрана;
— оптические виды излучения — возникают при взаимодействии электронов и люминофора экрана;
— высокочастотные электромагнитныеполя — связаны с частотой формирования элементов изображения, а также синтенсивностью электронного луча;
— низкочастотные электромагнитныеполя — возникают в связи с потенциалом разгона и проводимостью поверхностиэкрана. [12]
Источником рентгеновских лучей внутримонитора является внутренняя флуоресцирующая поверхность экрана. Незначительноерентгеновское излучение регистрируется лишь на расстоянии несколькихмиллиметров от поверхности экрана, на расстоянии же от экрана 30 — 40 смрентгеновское излучение не регистрируется.
Для защиты от вредного воздействияизлучений возможно применение заземленных защитных экранов, значительноуменьшающих их интенсивность. Многие фирмы на данный момент производяткомпьютеры с защитными экранами, вмонтированными непосредственно в дисплей.
Кроме того, рекомендуетсяиспользовать мониторы, отвечающие спецификации MPR II, разработанной ШведскимНациональным Советом по Измерениям и Тестированию. Спецификация определяетуровень электромагнитного излучения мониторов для двух полос частот: 5 Гц — 2кГц и 2 — 400 кГц. Напряженность электрического поля в нижней полосе не должнапревышать 25 В/м, в верхней — 2.5 В/м, соответственно напряженность магнитногополя 250 и 2.5 нТ [12].
Также существует несколько правил, позволяющих обезопасить специалистов, которым впроцессе работы приходится иметь дело с компьютерами:
Работники должныпроводить за компьютерами не больше двух часов в день.
При работе за компьютеромрекомендуется помещать монитор на расстоянии вытянутой руки от пользователя.
Необходимо устанавливатькомпьютер в углу помещении или в таком месте, где те, кто на нем работает, неоказывались бы сбоку или сзади от машины, так как многие измерения показали,что уровень излучения по бокам и сзади монитора выше, чем спереди.
Не оставлять мониторвключенным, если он не используется.
Схема размещения рабочихмест должна учитывать расстояние между рабочими столами с мониторами (внаправлении тыла поверхности одного монитора и экрана другого монитора),которое должно быть не менее 2,0 метров, а расстояние между боковымиповерхностями мониторов – не менее 1,2 метров.
Изучение и решение проблем, связанныхс обеспечением здоровых и безопасных условий, вкоторых протекает труд и обучение человека — одна из наиболее важных задач вразработке новых технологий и систем производства. Изучение и выявление возможных причин производственныхнесчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров, иразработка мероприятий и требований,направленных на устранение этих причин позволяютсоздать безопасные и благоприятные условия длятруда.
5. Технико-экономическое обоснованиепроекта
5.1 Капитальные вложения
Решения о капитальных вложениях – это решения долгосрочногохарактера и задача технико-экономического обоснования проекта состоит преждевсего в определении прибыли данного проекта и не только прибыли, но иэффективности, т.е. достижения максимального эффекта при заданных затратах илимаксимального эффекта при минимальных затратах [42].
Для определения суммы капитальных вложений сначалаобеспечивается смета затрат на строительство объекта (его стоимость, монтажныеработы, тестирование и др.).
В настоящее время существует множество поставщиковоборудования телекоммуникаций, поэтому при вложении средств на приобретениеоборудования применяются тендеры.
Процедура формирования бюджета капитальных вложений включает:
— назначение ответственных лиц на организованный поискбудущих проектов;
— ежегодное выделение средств, как для одобренных проектов,так и для тех, которые могут появиться неожиданно;
— использование методов, учитывающих влияние времени,налогов, инфляции на приток денежных средств в будущем;
— использование показателей, позволяющих учесть степеньриска, ассоциирующуюся с тем или иным проектом, а также проверкачувствительности оценочных показателей к изменению входных данных;
— документальное оформление данного проекта [43].
Организованная система контроля за расходованием бюджета,выделенного на проект, и притоком денежных средств при его реализации;
Проведение аудита на соответствие проекта тому, чтополучается в действительности.
Для расчета эффективности капитальных вложений необходиморассчитать следующие технико-экономические показатели: капитальные затраты(инвестиции); эксплуатационные расходы; доходы; прибыль; чистую прибыль;рентабельность; срок окупаемости.
Для расчета капитальных затрат составляем смету наприобретение оборудования. В нашем случае требуется:узловая станция с емкостью 4096 портов (неукомплектованная станция на 2000 портов).Требуемые капитальные затраты приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 — Расчет капитальныхзатрат (инвестиций)№ Наименование Единица измерения Количество Цена за единицу (тенге) Сумма (тыс. тенге) 1 2 3 4 5 1 Оборудования DX-500 ЖТ (4096) порты 2000 12000 24000,0 4 Специальный программный продукт (60% от стоимости оборудования) % 60 14400,0 5 Неучтенные затраты (10% от стоимости оборудования) % 10 2400,0 6 Монтаж и тестирования (20% от стоимости оборудования) % 20 4800,0 7 Транспортные расходы (10% от стоимости оборудования) % 10 2400,0 Итого: 48000,0
Таким образом, из таблицы 5.1 видно, что капитальные насоздания центра администрирования и мониторинга составляет 48000,0 тыс.тенге.
5.2 Определениеэксплуатационных затрат
Эксплуатационные затраты определяютсяпо следующей формуле:
Сэкспл = Сфот + Ссоц.н+ Смат + Сам + Снал + Сп + Сар.К(5.1)
Для внедрения проекта требуется штат в количестве 5 человексогласно нормативов расчета штата. Сведем фонд оплаты труда в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 — Фонд оплаты труда
Наименование
должности Разряд Количество Оклад в месяц (тенге) Сумма за год (тыс. тенге) Инженер программист системотехник 12 1 50000 600,0 Инженер связи 1категории 12 1 40000 480,0 Техник- администратор 6 1 33000 396,0 Диспетчер 5 2 28000 672,0 Итого: 5 2148,0
1) Социальный налог (СН) –общегосударственный налог, ставка налога должна соответствовать Налоговомукодексу Республики Казахстан Социальный налог определяется по формуле:
СН=ФОТ*20/100% (5.2)
СН=2148,0*20/100% = 429,6 тыс. тенге
2) Электроэнергия. Расход электроэнергии рассчитываетсяисходя из мощности оборудования,продолжительности работы и тарифа за 1 кВт по формуле:
З = (W*t*Ц)*12 (5.3)
где W – мощность оборудования, t –время работы оборудования, Ц – тариф. Мощность станции DX-500 согласнодокументации 0,6 кВт. Время работы станции t = 24 часа, а в месяц t = 24*30 =720 ч. тариф в Северо-Казахстанской области составляет Ц = 4,8 тг за 1 кВт;12 — количество месяцев в году.
З = (0,6*720*4,8)*12=2,07*12=24,84 тыс.тенге
3) Коммунальные услуги согласнодоговора в месяц равны 15 тыс. тенге.
В общем смысле по данной статье расходысоставляют за год:
15000*12 =180,0 тыс. тенге в год
4) Материальные затраты (4% от вышеперечисленных расходов). В нашем случае берем 111,30 тыс. тенге.
5) Амортизационные отчисленияопределяем как 4% от капитальных вложений:
А=48000,0*4% = 1920,0 тыс. тенге
6) Налоги в местный бюджет. В статьипрочих налогов входят: налог на транспорт, налог на землю и налог на имущество.
Налог на имущество (Н) взимается вразмере 1% от остаточной стоимости ОПФ [44].
Вычислим остаточную стоимость (S) ОПФ. (Кап.вложения – амортизационные отчисления):
S=К-А (5.4)
S=48000,0 — 1920,0 = 46080,0 тыс.тенге
тогда налог на имущество будет:
Н = 46080,0 *1% = 460,8 тыс. тенге
Прочие расходы (командировочные,канцелярские и хозяйственные расходы и др.). Определяются как 4% от выше перечисленныхрасходов (в нашем случае 210,98 тыс. тенге).
Сведем эксплуатационные расходы в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 — Эксплутационныерасходы№ Наименование статей затрат Единица измерения Затраты за месяц Затраты за год 1 Фонд оплаты труда тыс. тенге 179,0 2148,0 2 Отчисления на социальный налог тыс. тенге 35,8 429,6 3 Покупные затраты (эл.энергия, ком.услуги и т.д.) тыс. тенге 17,07 204,84 4 Материалы тыс. тенге 9,28 111,30 5 Амортизационные отчисления тыс. тенге 160,0 1920,0 6 Налог на имущество тыс. тенге 38,4 460,8 8 Прочие расходы тыс. тенге 17,58 210,98 Всего эксплутационных затрат за год тыс. тенге 457,13 5485,52
5.3 Определение условных доходов
Проектируемая на ст. ПетропавловскУАТС выполняет функцию только учрежденческую, поэтому при определении условныхдоходов принимаем, что капитальные затраты покрывается через доходы от основнойдеятельности (перевозки по Республике, транзитные перевозки, сдача в арендуканалов ВОЛС операторам и. т.д.).
Из-за отсутствия материалов подоходам от основной деятельности железнодорожного транспорта (данный сегментжелезной дороги относиться к России), для упрощения расчетов будем считатьдоходы от основной деятельности — реализованных услуг (по сдаче цифровыхканалов различным операторам).
Таблица 5.4 – Доходы№ Виды доходов Количество Тариф с НДС в тыс. тенге Доходы в месяц тыс. тенге Доходы в год тыс. тенге 1 Аренда каналов сторонними организациями 10 250,0тенге х30дней х24х365 54750,0 657000,0 Всего: 657000,0
Dо = 657000,0 тыс. тенге (в том числе НДС 90666,0 тыс. тенге);
Dо без НДС = 566334,0 тыс. тенге
5.4 Расчетсрока окупаемости
Срокаокупаемости определяется:
Ткп = К/ Пчист (5.5)
где К – капитальные затраты. Прибыльопределяется:
П = D од — SЭ (5.6)
где Э — эксплуатационныезатраты. П = 566334,0 — 48000,0 = 518334,0 тыс.тенге. Подоходный налог с юридических лиц согласно Налогового Кодекса РКсоставляет 30% от прибыли (518334,0 *30% = 155500,2 тыс. тенге). Чистая прибыль определяется по формуле:
П чист = П – Подоходныйналог (5.7)
П чист =518334,0 — 155500,2 = 362833,8 тыс. тенге
Т кп =48000,0 / 362833,8 = 0,13 года
В таблице 5.5 приведены основныетехнико-экономические показатели. На рисунке 5.1 в графическом виде приведенытехнико-экономические показатели.
Таблица 5.5 – Технико-экономическиепоказатели № Показатели Единица измерения Сумма 1 Инвестиции тыс. тенге 48000,0 2 Эксплуатационные затраты тыс. тенге 5485,52 3 Доходы тыс. тенге 657000,0 4 Чистая прибыль тыс. тенге 362833,8 5 Окупаемость лет 0,13
/>
Рисунок 5.1 – Технико-экономическиепоказатели
Заключение
При построении сетейобщетехнологической связи железнодорожного транспорта стремятся не толькопредоставить основные услуги, свойственные и для аналоговых сетей, но также иреализовать новые функции, способствующие повышению эффективности сетей связи иудовлетворению требований пользователей этих сетей. На цифровой сети ОбТСпроисходят изменения в структуре, и в первую очередь – на нижнем уровне, гдеиспользуются множество АТСЦ малой емкости, а для качественной работы всей сетив целом необходимо создать мощную систему администрирования и мониторинга.
Данный проект направлен намодернизацию существующей телефонной сети с аналоговым оборудованием нацифровую сеть с расширением, где рассматривается возможность создание центраадминистрирования и мониторинга, что позволит полностью качественное управлениеи мониторинг в конкретном участке сети.
Вывод: РеконструкцияУАТС на ст. Петропавловск окупится через 1 год, Оборудования «МиниКом-DX-500ЖТ во много раз дешевле чем зарубежные аналоги, программысистемы защищена с применением современных требовании, мало потребляет энергиюи т.д.
Список литературы
1. Кодекс Республики Казахстан оналогах и других обязательных платежах в бюджет (Налоговый кодекс).
2. Закон о труде РеспубликиКазахстан.
3. Закон о связи РеспубликиКазахстан.
4. Закон о поддержкепредпринимательской деятельности Республики Казахстан.
5. Закон Республики Казахстан огосударственной поддержки прямых инвестиций (28.02.1997г.).
6. Лебединский А.К. Системы телефонной коммутации. — М.: Маршрут, 2003.
7. Материалы фирмы «Информтехника исвязь». «МиниКом DX-500.ЖТ».
8. Оливер И. Сети и удаленный доступ.Протоколы, проблемы, решения. — М.: ДМК Пресс, 2002.
9. Гольдштейн Б.С. Протоколы в сетяхсвязи. 3-е изд. Т. 1. — М.: Радио и связь, 2001.
10. Гольдштейн Б.С. Протоколы сетидоступа. 2-е изд. Т.2. — М.: Радио и связь, 2001.
11. Мельников Д.А. Информационныепроцессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели. — М.:КУДИЦ -ОБРАЗ, 1999.
12. О.Р. Ивановой Автоматическаякоммутация. — М.: Радио и связь, 1988.
13. Атамкулов А.А. Транспорт в Казахстане, том 2.: Алматы, 2004.
14. ГОСТ 22348-77 «Единаяавтоматизированная сеть связи. Термины и определения» — М.: 1997.
15. Мирошников Д.Г. Оборудование высокоскоростного доступа всеть. — Планета «Интернет», -1997.
16. Материалы МСЭ-Т 1990-1999.
17. Рекомендация G. 821. Характеристики ошибок в международномцифровом соединении, образуемом в цифровом соединении с интеграцией служб. — ITU – T.
18.Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для «последней минии». — М.:Эко-Трендз, 1998.
19.Телекоммуникационные технологии. Под ред. В.М. Немчинова. – М.: МИФИ, 1997.
20. Слепов Н.Н. «Синхронныецифровые сети».- М.: Эко Трендз 1998.
21. ЗайончсковскийА.Н. Автоматические междугородние телефонные станции. — М.: “Радио и связь”, 1986.
22.СлеповН.Н. Синхронные цифровые сети SDH.- М.: Эко-Трендз, 1997.
23.Болгов И.Ф. и др. Электронно-цифровые системы коммутации. — М.: Радио и Связь,1995.
24.Голдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. — М.: Радио и Связь, 1997.
25.Шехтман Л.И. Системы телекоммуникации проблемы и перспективы. — М.: Радио иСвязь, 1995.
26. Росляков. В. Цифровая коммутация, Эко-Трендз Москва,2001.
27. Петров В.Н. Информационные системы. – М.: Радио и связь,1999.
28. Бунин Д.А., Хейн Д.Ш… Аппаратура транспортной проводнойсвязи. Справочник. 2-е изд. М.: Транспорт, 1981.
29. Унтило Н.Г. Методическое пособие по выполнению разделадипломного проекта «Технико-экономическое обоснование». Казахский аграрныйуниверситет им. Сакена Сейфуллина, 2002.
30. Горелик М.А. Основы экономики предприятийтелекоммуникаций. – М.: Радио и связь, 1997.
31.Оганезов Э.С., Кузнецова С.Э. Сборник методический указаний к выполнениюкурсовых проектов, курсовых и контрольных работ по экономическим дисциплинамдля студентов очной и заочной форм обучения по специальности 380140 «Сети связии системы коммутации». — К.: КарГТУ, 2004.
32. Долин П.А. Основы техники безопасности вэлектроустановках. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
33. Баклашов Н.И., Китаев Н.Ж., Терехов Б.Д. Охрана труда напредприятиях связи и охрана окружающей среды. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
34.Правила по охране труда при работах на телефонных станциях и телеграфах,утвержденных приказом АО «Казахтелеком» №298 от 11.12.2000.
Приложение А
Таблица А1 — Средние значенияпараметров нагрузки Количество жителей Категория источников квартирный сектор деловой сектор Рр Ск Тк, с Снх Тн, с При числе абонентов квартирного сектора свыше 65%
От 100 до 500 тыс. чел.
Свыше 500 тыс. чел. 1,2 140 2,7 90 0,5 1,2 140 3,3 90 0,5
Таблица А2 — Зависимостькоэффициента η от коэффициента веса η
ηс,% h, %
ηс,% η, %
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
16,0
18,0
18,7
19,0
19,2
19,4
19,7
20,0
20,2
20,4
20,7
21,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
12,0
13,0
21,7
22,6
23,5
24,3
25,1
25,8
26,4
27,4
27,6
28,6
30,0
31,5
Приложение Б
Таблица Б1 — Состав оборудования дляразной конфигурации станции МиниКом DX-500 ЖТЕмкость Плат АЛ Общие платы абонентского кластера Платы кластеров ИКМ Субмодули ИКМ Платы ЦКУ Количество блочных каркасов
128 АЛА
2хЕ1 4 1 - 1 - 1 (занимается половины каркаса)
256 АЛА
4хЕ1 8 2 - 2 - 1
512 АЛА
12хЕ1 16 4 3 - 2 2