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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 —