Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 252
Скачиваний: 0
кого уровня эффективности функционирования, следует рассмот реть зависимости вероятностей непроизводительных затрат време ни в элементах модели от определяющих их факторов. На рис. 4.10 приведены зависимости вероятностей отсутствия непроизводитель-
М
Рис. 4.9. Зависимость величин Е и Q от величины те лефонной нагрузки
П р и м е ч а н и е . |
Римские цифры указывают уровень эф |
|
фективности функционирования |
||
ных затрат времени |
и |
и математических ожиданий этих за- |
трат от количества абонентов т, пользующихся одним телефонным аппаратом. Из рисунка можно сделать некоторые весьма общие
выводы:
а) вероятности отсутствия непроизводительных затрат време ни из-за ожидания освобождения занятого телефонного аппарата на исходящем и входящем концах и q3 уменьшаются с увеличе
нием числа т ;
б) для одного и того же уровня эффективности функционирова ния величина qi всегда больше величины q3;
в) величины непроизводительных затрат времени tv и і3 возра стают с увеличением числа т;
г) для одного и того же уровня эффективности функционирова ния величина /і всегда больше величины t3.
—196 —
Первые два вывода спра ведливы и для других эле
ментов |
модели, |
что |
можно |
|
|
|
|
|||||
увидеть и іна примерах ріис. |
|
|
|
|
||||||||
4.11 и 4.12. На этих же ри |
|
|
|
|
||||||||
сунках |
‘приведена |
зависи |
|
|
|
|
||||||
мость величины <7г от К и Т„, |
|
|
|
|
||||||||
имеющая |
такой |
же |
харак |
|
|
|
|
|||||
тер, |
что и зависимости |
q\ |
и |
|
|
|
|
|||||
<7з. Как и на рис. 4.10, здесь |
|
|
|
|
||||||||
не приводится график изме |
|
|
|
|
||||||||
нения величины q$, посколь |
|
|
|
|
||||||||
ку |
последняя |
от рассматри |
|
|
|
|
||||||
ваемых |
параметров |
не за |
|
|
|
|
||||||
висит. |
|
|
|
отсутстви я |
|
|
|
|
||||
Вероятность |
|
|
|
|
||||||||
ней роизводательных |
затрат |
|
|
|
|
|||||||
времени |
на |
подход |
к теле |
|
|
|
|
|||||
фонному |
аппарату q0 имеет |
|
|
|
|
|||||||
совершенно отличный харак |
|
|
|
|
||||||||
тер изменения в зависимости |
|
|
|
|
||||||||
от |
рассматриваемых пара |
|
|
|
|
|||||||
метров. В то время ка-к qь |
|
|
|
|
||||||||
q2іи qz уменьшаются с умень |
|
|
|
|
||||||||
шением уровня эффективно |
|
|
|
|
||||||||
сти |
|
функционирования |
и |
ся |
одним телефонным |
аппаратом. |
||||||
увеличением величин Я и Ти, |
||||||||||||
величина |
q0, |
наоборот, |
воз |
П р и м е ч а н и е . |
Римские |
цифры указывают |
||||||
уровень |
эффективности |
функционирования |
||||||||||
растает |
как |
с |
ростом |
ука |
|
|
|
|
занных параметров, так и с уменьшением уровня эффективности функционирования. (Возрастание qo может быть объяснено видом формул, приведенных в разд, 3.4. ■Физический смысл этого явления заключается в том, что чем больше величина телефонной нагрузки, тем большее время абонент вынужден проводить в непосредствен ной близости от телефонного аппарата и тем, следовательно, выше вероятность застать при очередном вызове абонента возле данного аппарата.
Вероятность имеет такой же характер изменения, что и qo, но по абсолютной величине при прочих равных условиях qi<qo. Это объясняется тем, что исходящие вызовы могут возникнуть в любой момент времени (даже, например, при предшествующем разговоре вызывающего абонента), а входящие вызовы — обязательно толь ко в те отрезки времени, когда телефонный аппарат вызываемого абонента не занят другими разговорами.
Таким образом, вероятности отсутствия непроизводительных за трат времени q\ при изменении уровня эффективности функциони рования и величины телефонной нагрузки в различных элементах модели ведут себя по-разному: для одних элементов они умень-
— 197 —
9>-Я
198
|
|
to |
Рис. 4.11. Зависимость величин q^, q\} q2 и q3 |
Рис. 4Л2. Зависимость величин q0, qь |
qi и q3 |
от интенсивности потока вызовов К |
от продолжительности разговора |
7V |
П р и м е ч а н и е . |
Римские цифры указывают |
П р и м е ч а н и е . Римские цифры указывают уровень |
уровень эффективности |
функционирования |
эффективности функционирования |
шаются с увеличением нагрузки и уменьшением уровня, для дру гих — возрастают. Можно сказать, что увеличение вероятностей <7о и < 7 4 есть «защитная реакция» абонентов при ухудшении условий функционирования сети — они стремятся своим более частым лич ным присутствием возле телефонного аппарата компенсировать понижение уровня эффективности функционирования сети. До не которых пор им это удается: разница между кривыми эффективно стей функционирования, построенными для разных уровней в за висимости от величины нагрузки, оказывается не такой значитель ной, как в других случаях (см. рис. 4.6—4.8). Однако наступает момент, когда все абоненты находятся возле своих телефонов, а нагрузка продолжает возрастать: еще более резко уменьшаются величины <7 i, q% qz, а следовательно, падает эффективность функ ционирования, [величина которой .может стать меньше более низ кого уровня, где «защитная реакция» еще продолжает дейст вовать.
Следовательно, зависимость эффективности функционирования от величины нагрузки (рис. 4.9) определяется разницей противо положных по характеру влияний, оказываемых варьируемым па раметром, с одной стороны, на величины q\, q2 и </з, а с другой стороны, на величины qo и <7 4 .
На кривой оперативности связи эти противоположные процес сы отражения не нашли, поскольку мы определяем величину опе ративности как произведение всех qi, за исключением qo и <7 4 . По этому уменьшение величины Q при увеличении нагрузки происхо дит с соблюдением постоянной «иерархии» — кривые, соответст вующие более высокому уровню, идут выше кривых, соответствую щих более низкому уровню.
Рассмотренные графики показывают, что величины Е и Q отра жают многообразие процессов доставки информации в -сети ПАТС с той степенью точности, которая позволяет выделить влияние каж дого интересующего нас фактора на количественные характери стики всего процесса в целом. Большое количество этих факторов и их тесная взаимосвязь не только не затрудняют анализа функ ционирования сетей с помощью введенных характеристик, а, нао борот, делают эти характеристики чуть ли не единственными (кро ме, конечно, экономических) количественными оценками, позво ляющими сравнить между собой различные сети, выявить степень влияния каждого фактора, наметить пути оптимизации этих сетей.
Оптимизация сети. С помощью введенных характеристик эф фективности функционирования сети связи и оперативности связи можно решать некоторые вопросы оптимизации сети, когда по каким-либо причинам экономические критерии в расчет не при нимаются. Рассмотренный механизм расчета эффективности функ ционирования и оперативности показывает, что эти величины мо гут быть реально изменены путем варьирования числом телефонов, включенных в телефонную станцию, и числом искателей на АТС, обслуживающих поступающую нагрузку. Продолжительность раз
— 199 —
говора Ти путем декретирования может быть регламентирована в очень редких случаях, а применение для этих целей специальных технических средств (например, реле времени, которые срабаты вают и разрывают разговорные цепи в момент, когда продолжи тельность разговора превысила заданную величину) в нашей стра не не практикуется.
Величины m и а целиком определяются емкостью станции — чем больше емкость, тем меньше лиц пользуется одним телефон ным аппаратом и тем меньше расстояние от абонента до аппа рата. Интенсивность потока вызовов, создаваемого одним абонен том ,в чнн, как и величина продолжительности разговора Ги, прак тически не поддается регламентации и может рассматриваться как заданная для данного производства. Регулирование параметров, определяющих качество и надежность разговорного тракта, как правило, приводит к тривиальным результатам: телефонные аппа раты должны быть изолированы от внешнего шума; абонентские линии должны иметь затухание, не превышающее установленных норм; все элементы сети должны обладать максимальной надеж ностью.
Определение количества искателей (или соединительных ли ний) в практике проектирования телефонных станций применяется уже давно и подробно описано в литературе по телефонии. Суть такого определения сводится к тому, что задается требуемая вели чина потерь сообщения (в наших обозначениях р2 = 1 —qz), по ко торой при заданной величине поступающей нагрузки определяется требуемое количество приборов (или соединительных линий). При этом совершенно справедливо предполагается, что все остальные параметры сети (расстояние между абонентом и телефонным ап паратом, затухание абонентских линий и т. п.) никакого влияния на расчет не оказывают. Иными словами, предполагается, что оптимум величины количества приборов ѵ соответствует оптимуму эффективности функционирования сети в целом. Но поскольку количество приборов определяется при фиксированной величине <7 г, а математическое ожидание непроизводительных затрат вре мени в процессе собственно установления соединения / 2 также оп ределяется только величиной q2, то, действительно, определенное указанным выше способом число ѵ при прочих равных условиях обеспечивает достижение величины эффективности функциониро вания сети (или оперативности связи) не ниже заданной.
Зависимость эффективности функционирования и оперативно сти от числа лиц, пользующихся одним аппаратом, и среднего рас стояния между телефонными аппаратами и абонентом проявляется не в одном элементе модели (как при расчете числа приборов и
соединительных линий), а, |
по крайней мере, в четырех — подходы |
и ожидание освобождения |
занятого телефонного аппарата на ис |
ходящем и входящем концах. Поэтому в данном случае расчет мо жет быть выполнен только тогда, когда задана либо величина Е, либо величина Q для всей сети в целом. В остальном методика
— 200 —
расчета не отличается от методики расчета числа приборов и сое динительных линий: задается требуемая величина оперативности или эффективности функционирования и с ее помощью но фор мулам, расчетным таблицам или графикам типа, показанных на рис. 4.6, определяется число т и величина L, которые не должны превосходить фактические средние показатели сети.
В качестве примера рассмотрим такую ситуацию.
На промышленном предприятии работает 800 человек. Надо определить, сколько лиц т могут пользоваться одним телефонным аппаратом, если все про
чие параметры сети соответствуют III уровню эффективности |
функционирования |
||
и величина последней не менее 0,3. |
точку пересечения |
прямой |
|
Воспользовавшись графиком на рис. 4 6, находим |
|||
£'=0,3 с кривой эффективности функционирования III |
уровня. |
Из этой |
точки |
опускаем перпендикуляр на ось абсцисс. Получаем т = 4. Следовательно, емкость
ПАТС должна быть не меньше 200 номеров, чтобы были выполнены условия по ставленной задачи.
Совершенно аналогично может быть определена емкость станции и по графи ку E=F(L) при соответствующей постановке задачи.
4.3. ДИСПЕТЧЕРСКАЯ И ДИРЕКТОРСКАЯ СВЯЗЬ
Назначение. Основное, назначение прямой диспетчерской свя зи — обеспечение оперативного управления производством, снаб жением, транспортировкой материалов и грузов. Сеть диспетчер ской связи охватывает все звенья оперативного управления и стро ится в соответствии со структурой диспетчерского управления.
Система диспетчерского управления предъявляет определенные требования к организации диспетчерской телефонной связи. Важ нейшими из них являются следующие:
1 ) состав абонентов диспетчерской связи должен быть таким, чтобы диспетчер имел возможность разрешать возникающие в ходе его деятельности вопросы;
2 ) диспетчер должен иметь возможность вести переговоры од новременно с несколькими абонентами;
3)диспетчер должен иметь возможность пользоваться, кроме телефонной, и другими видами производственной связи (радио, производственной громкоговорящей и др.) в комплексе;
4)технические средства диспетчерской телефонной связи долж ны обладать достаточной надежностью и обеспечивать удобство пользования ими.
Состав абонентов диспетчерской связи определяется с учетом всех особенностей работы диспетчерского персонала.
Разновидностью диспетчерской телефонной связи является ди ректорская телефонная связь, предназначенная для обеспечения оперативной связи руководителя со своими подчиненными. Так как диспетчерская и директорская телефонные связи имеют одинако вое построение сетей, используют близкие по схеме и техническим характеристикам средства, то обычно их рассматривают совмест но. Математические модели указанных сетей совпадают и по ко личеству элементов, II по количественным характеристикам (ве
— 201 —
роятности состояний, математические ожидания затрат времени) этих элементов.
Схема организации связи. Диспетчерские и директорские ком мутаторы (станции, установки) представляют собой простейшие телефонные станции, предназначенные для связи одного лица (опе ратора) с определенной группой абонентов. В случае диспетчер ской связи оператором является диспетчер, в случае директор ской — директор, начальник, управляющий.
В диспетчерский коммутатор прямой телефонной связи, уста навливаемый на любом уровне управления, включаются линии под чиненных ему абонентов и руководства, а также соединительные линии с коммутаторами других диспетчеров. В директорский ком мутатор включаются абонентские линии подчиненных ему абонен тов и соединительные — с коммутаторами вышестоящих руково дителей.
Как правило, диспетчерские и директорские коммутаторы имеют соединительные линии с АТС. Соединение абонентов между собой или подключение абонентов к АТС путем соответствующих мани пуляций оператора на коммутаторе принципиально возможно, но осуществляется как редкое исключение. В этом, в частности, со стоит отличие коммутаторов прямой телефонной связи от ручных телефонных станций — директор или диспетчер не являются теле фонистками, коммутаторы устанавливаются для облегчения их ра боты (повышения оперативности получения ими информации), а не для организации связи между подведомственными им абонентами.
Из изложенного следует, что связь в диспетчерской и директор ской сетях может осуществляться в трех направлениях: от опера тора (диспетчера или директора) к абоненту; от абонента к опе ратору; между двумя коммутаторами прямой телефонной связи. Схемы организации этих связей (см. табл. 4.2) крайне просты и не нуждаются в каких-либо пояснениях. Однако такие простые схе мы организации диспетчерской связи в ряде случаев не позволяют полностью удовлетворить потребности системы диспетчерского уп равления.
Для повышения оперативности доставки информации широко используются сети производственной громкоговорящей связи (см. разд. 4.6), являющиеся разновидностью диспетчерской телефонной связи, но имеющие свои специфические черты.
Диспетчерская телефонная связь позволяет организовывать со вещания по телефону с участием либо нескольких, либо всех або нентов (СДС М-50/100; «Кристалл»), Для этих целей устанавли ваются усилители у диспетчера (УД-2М) и у абонентов (УА-2). Схема организации такой связи приведена на рис. 4.13. Она отли чается от схемы организации производственной громкоговорящей связи с абонентскими усилителями: типами применяемого оборудо вания;; возможностью ведения в течение времени, незанятого сове щаниями по телефону, обычных телефонных диспетчерских раз говоров; соответствующей дисциплиной поведения участвующих в
— 202 —