РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ МАГИСТРАЛИ
Свойство системы или элемента обеспечивать нормальное выполнение заданных функций, т.е. работать в течение определенного времени с сохранением первоначальных технических характеристик в пределах заданных допусков, называют надежностью.
Это свойство включает в себя безотказность, ремонтопригодность и долговечность.
Важное значение в теории надежности имеет понятие отказ. Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособности. Отказы подразделяются на частичные и полные, а также на внезапные и постепенные.
Свойство системы непрерывно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации называется безотказностью, которая количественно оценивается вероятностью безотказной работы, а также наработкой на отказ и параметром потока отказов (для невосстанавливаемых систем или элементов – интенсивностью отказов).
Ремонтопригодность – приспособленность системы к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем технического обслуживания и ремонтов. Показателями ремонтопригодности является среднее время восстановления, коэффициент готовности, коэффициент простоя и общий простой.
Долговечность – свойство системы (изделия) сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. "Предельное состояние" определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации. Показателями долговечности служат ресурс, срок службы.
Для оценки надежности систем телекоммуникаций, работающих по волоконно-оптическому кабелю, используются следующие основные характеристики: интенсивность отказов, параметр потока отказов, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления между отказами, коэффициент готовности.
Основными показателями качества работы волоконно-оптических линий связи являются плотность повреждений m с перерывом связи (поток отказов на 100 км трассы в год) и среднее время восстановления, которые являются исходными данными для расчета количественных характеристик надежности всей системы:
 ,
где N – количество отказов (повреждений с перерывом связи) на все магистрали в течении заданного промежутка времени;
k – количество лет, за которые произошло N отказов;
L – длина трассы магистрали;
 , ч ,
где tвi – время восстановления связи при i-том повреждении (отказе), ч.
Интенсивность отказов, исходя из плотности повреждений с перерывом связи, определяется на 1 км трассы линии по формуле:
 , 1/ч,
где 8760 – количество часов в течение года;
100 – длина трассы, на которую определяется плотность
повреждений m, км.
Параметр потока отказов рассчитывается на всю длину оптической магистрали
 , 1/ч.
Среднее время между отказами (наработка на отказ) представляет среднее число часов исправной работы линии между двумя соседними отказами, взятыми за определенный календарный срок эксплуатации:
 ,
где n – число отказов за принятый календарный срок;
ti – время исправной работы между отказами, ч.
Зная параметр потока отказов оптической линии связи, можно определить интенсивность отказов волоконно-оптической магистрали в целом:
 , 1/ч,
где a, b, c – количество на участке проектирования соответственно:
оконечных пунктов, обслуживаемых регенерационных
пунктов, необслуживаемых регенерационных пунктов;
Dоп, Dорп, Dнрп – параметры потока отказов соответственно: оконечных
пунктов, обслуживаемых регенерационных пунктов,
необслуживаемых регенерационных пунктов.
Вероятность безотказной работы за принятый промежуток времени рассчитывается по формуле:
 .
Полученная величина выражает вероятность того, что в течении принятого промежутка времени не возникнет отказа в оптической магистрали.
Коэффициент готовности определяется как отношение суммарного времени исправной (безотказной) работы к общему суммарному времени исправной работы и времени восстановления за один и тот же период эксплуатации:
 ,
где Том – наработка на отказ всей системы в целом, Том = 1/Dм, ч.
Полученная величина выражает вероятность того, что в течении периода устоявшегося режима эксплуатации оптическая магистраль в любой момент времени будет находится в работоспособном состоянии.
Средние значения интенсивностей отказов и времени восстановления отдельных элементов системы приведены в табл. 2 и 3 Приложения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000. – 468 с.
2. Горелов Г.В., Кудряшов В.А., Шмытинский В.В. и др. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте. – М.: УМК МПС России, 1999. – 576 с.
3. Аппаратура ИКМ-120. Под ред.Л.С.Левина. – М.: Радио и связь, 1989. - 256 с.
4. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: Эко-Трендз, 2000. – 267 с.
5. Савин Е.З. Волоконно-оптическая линия связи на участке железной дороги: Методические указания к курсовому проектированию для студентов специализации "Волоконно-оптические системы передачи" и специальности "Физика и техника оптической связи". – Хабаровск: Изд=во ДВГУПС, 2001. – 49 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Основные характеристики волоконно-оптических систем передачи
| Характеристика
| Зоновая связь
| Магистральная связь
| | Сопка-2
| Сопка-3
| Сопка-4
| Сопка-4М
| STM-1
| STM-4
| STM-16
| | Скорость передачи, Мбит/с
Количество каналов
Длина волны, мкм
Энергетический потенциал, дБ
Длина участка регенерации, км
Коэффициент ошибок
Дальность связи, км
|
8,448
1,31
30-50
2 10-8
Сотни
|
34,368
1,31
30-50
2 10-8
Сотни
|
139,264
1,31
30-50
10-10
Тысячи
|
139,264
1,55
80-150
10-10
Тысячи
|
155,52
1,31
50-80
10-10
Тысячи
|
622,08
1,55
80-150
10-10
Тысячи
|
2488,32
1,55
80-150
10-10
Тысячи
|
| Расстояние между станциями по ж.д. (км)
| STM-1
| 45,83
| 32,8
|
|
| 18,13
| | STM-16
| 78,63
| 52,26
| 40,35
|
| | Расстояние между РП по кабельной линии (км)
| STM-1
| 48,6
| 34,65
|
|
| 19,31
| | STM-16
| 83,25
| 55,03
| 43,05
|
| | Расстояние между РП по кабелю МКПАБ (км)
|
| 12,15
| 12,15
| 12,15
| 12,15
| 11,55
| 11,55
| 11,55
| 13,8
| 13,8
| 13,63
| 13,8
| 10,75
| 10,75
| 10,8
| 10,75
| 9,65
| 9,66
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Рис. 2. Схема организации первичной сети связи на участке Угольная - Находка-Восточная Дальневосточной железной дороги
| | | 16Е1 (1+1) – количество цифровых потоков 2,048 Мбит/с, выделяемых на станции с соответствующим типом защиты.
| | | - номера волокон в волоконно-оптическом кабеле
| |    | - промежуточный пункт ВОСП 155 Мбит/с (STM-1) с вводом/выводом трактов 2 Мбит/с с кросскоммутацией на уровне VC-12.
| |   | - промежуточный пункт ВОСП 2,5 Гбит/с (STM-16) с вводом/выводом трактов 2 Мбит/с с кросскоммутацией на уровне VC-12.
| |                                                                                                                         
Таблица 2
Статистические данные по отказам (повреждениям с перерывами связи) оптической магистрали
| Варианты
| Продолжительность отказов, ч
| |
|
|
| |
| 3,2; 4,2; 5,1; 6,2
| 4,0; 4,1; 5,4
| 2,7; 2,9; 6,5; 6,6
| |
| 6,3; 5,7; 3,8
| 4,4; 5,9; 7,0; 6,4
| 6,5; 3,6; 4,7; 2,9
| |
| 7,3; 5,8; 4,0; 2,6
| 6,3; 4,9; 6,1; 7,1
| 5,5; 4,7; 6,2
| |
| 6,6; 3,9; 5,0; 6,8
| 4,7; 6,3; 4,2; 7,1
| 3,3; 5,6; 4,6
| |
| 3,4; 5,7; 7,3; 4,6
| 3,3; 5,4; 7,1
| 6,4; 6,7; 4,0; 2,8
| |
| 2,8; 6,2; 5,9
| 6,6; 4,8; 5,3; 6,0
| 5,5; 6,3; 4,7; 4,1
| |
| 4,8; 4,3; 6,5; 5,8
| 5,2; 6,4; 4,9
| 3,3; 5,2; 7,4; 6,7
| |
| 5,5; 6,9; 4,7; 2,9
| 2,7; 4,3; 6,8
| 5,4; 4,8; 6,5; 5,1
| |
| 7,0; 4,6; 3,9; 6,7
| 7,3; 3,6; 4,9; 4,3
| 6,4; 7,0; 2,8
| |
| 2,2; 7,4; 5,3
| 5,1; 5,8; 6,3; 2,6
| 3,9; 4,2; 5,7; 6,1
|
Таблица 3
|
|
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓
|
|
|
Популярное:
©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (986)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы
|
2015-12-04
986
Обсуждений (0)
