Файл: Суторихин, Н. Б. Оценка надежности элементов коммутируемых телефонных сетей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

У Jt_

/, J4

 

При г = 1 Knv — S i\п

Vto

-

(=0

 

 

(4.25)

При больших V и любых р./со, не внесенных в табли­ цы, Knv можно приближенно вычислять /по формуле:

 

 

 

 

Л.

 

 

(4.26)

 

Кпуже

03

 

 

Приближенная оценка коэффициента простоя в этом

случае Knv~Qv с погрешностью 6 -«0 у 0 ь

т. е.

при г =

1 <

V

 

Knv «

V\

;

(4.27)

при 1 <

г <

V

 

K„v «

^ V/ - ~

( ~ ) V;

(4-28)

при r > V

Knv =

 

(4.29)

Таким образом, ограничение числа ремонтных бригад

увеличивает

коэффициент простоя в этом

случае при-

 

 

V!

 

раз.

 

 

 

мерно в — п—

 

 

 

 

г\ г

г

 

 

 

 

Рассмотрим задачу определения коэффициента про­

стоя одного

фиксированного

устройства

(системы) из

группы

однотипных

независимых устройств, обслужи­

ваемых ограниченным числом ремонтников.

Предположим, 'что имеется т одинаковых независи­ мых устройств, подобных рассмотренному в начале дан­ ного /параграфа. Число ремонтников 4 ^/г<;/п. Требуется определить коэффициент простоя одного фиксированно­ го устройства (рис. 4.3). Будем предполагать при этом, что любое из остальных устройств может быть либо в состоянии отказа, либо работоспособно.

Пусть вероятность того, что среди отказавших и на­ ходящихся на ремонте устройств имеется фиксирован­ ное устройство — P{l/i}.

Тогда коэффициент простоя фиксированного устрой­ ства выразится

т

 

к пф = 2г=1 к ”‘р{1/1}’

(4-30)

82


где Kui определяется из выражений (4.10) —(4.12), а

Р { Щ = ^ = г - ,

(4.31)

С1т

 

где С — число сочетаний отказавших элементов по i из т, включающих фиксированный.

Подставляя (4.31) в (4.30), получаем

т

qI—1

 

КпФ= £

Ки1^ ~ .

(4.32)

1=1

 

 

В частном случае, когда г = 1, подставляя в (4.32) значение Кпг из (4.14), получим

т

При условии (4.16) можно приближенно оценить Дпф из следующего выражения:

Кпф~ —

В у М .

(4.34)

р,

\ со /

 

Рассмотрим расчет коэффициента простоя устрой­ ства (или системы), которое на время ремонта не вы­ ключается. Предположим, что устройство (система) со­ стоит из п элементов (блоков), отказ каждого из которых приводит к отказу всего устройства (рис. 4.4). При ре-

7

2 .

3

 

0 ),fl '

а),/г

Рис. 4.4

 

 

монте выключается только отказавший элемент, осталь­ ные не включаются и могут отказывать также и во вре­ мя ремонта. Время безотказной работы и время восста­ новления устройства 'подчиняется 'экспоненциальному закону распределения. Параметр потока отказов каждо­ го элемента — со, интенсивность восстановления — ц. Число ремонтников 1 ^ г ^ н . Очевидно, признаком от­ каза устройства в этом случае будет отказ от 1 до п

83

элементов этого устройства. Поэтому, учитывая (4.10)

п

S

 

Г Л

т —1

(4.35)

к п = Х)

2

= i

l4 J 9'j

i=l

 

 

L У=0

j

 

 

i=o

 

 

 

 

где |0Ои 0г определяется из

(4.11).

 

 

 

При неограниченном

восстановлении,

когда

rZ^n,

Кп= 1

 

 

—1

 

 

(4.36)

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с i=o

 

 

 

 

 

Учитывая неравенство (4.16), приближенная оценка

К п « П ( у ] .

При ограниченном восстановлении,

Кп= 1- [Sа

(X/ г* г!

L i=0—о

£=r+1

При г 1

(4.37)

когда 1 ^ г< п , -1

П|

(4.38)

(л —г)!

 

п

-1

Кп=

1!

|л1|

|х / (га — г)!

 

Е ( -

 

М=0

—1

 

 

=

1— цп

(4.39)

 

 

t= l

Теперь предположим, имеется т одинаковых незави­ симых устройств (систем), каждое из которых, подобно рассмотренному выше, состоит из п элементов (блоков). Число ремонтников 1^ г < т п . Требуется определить ко­ эффициент простоя одного фиксированного устройства (рис. 4.5). Признаком отказа фиксированного устрой­ ства будет отказ от 1 до п элементов этого устройства, причем остальные (т— \)п элементов могут быть либо в состоянии отказа, либо работоспособными. Если обоз­ начить коэффициент простоя i элементов из общего их числа тп через Каи а вероятность того, что среди i ре­ монтируемых элементов имеется хотя бы один, относя­ щийся к фиксированной системе (событие А), через

84


 

г

 

j

 

(о,<и

<а,А

ш,

|—

 

\

 

 

Г

(0,/i

 

0),(1

 

to.fJL

* - +

 

 

L-

 

 

 

 

 

J —

0),fl

 

U),fl

 

— ЩР ---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0),JH

/77---- сд,р.

ч р

 

( о ,/г

 

Рис. 4.5

Р{А}, то коэффициент простоя фиксированного устрой­ ства выразится следующим образом:

Кпф=

£

KniP{A}.

 

 

 

(4.40)

 

i=i

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из классического определения вероятности,

вероятность Р{А} может быть записана как

 

 

С i

 

_Г 1

 

 

 

 

 

Р Щ

итп

 

'^{т—\)п

 

 

 

(4.41)

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя (4.10)

и (4.41) в (4.40), получим

 

 

 

 

 

01

n l

 

Г 1

 

 

Кпф

 

 

 

итп

b(m—1) п

 

(4.42)

j тп

 

 

Г 1

 

 

2

0/

 

°тп

 

 

 

 

/=0

 

 

 

 

 

Для частного случая, когда r= 1,

учитывая

(4.14),

 

 

 

Е»т(—

 

n l

_ ЛЧ

 

* « =

£

 

 

 

[ т1

 

°mn

u(m—1)п

 

 

 

 

/

ц, \i

г 1

 

 

, .

 

 

 

- О-'

 

 

Я

 

 

 

 

J

 

 

- Е“(i) £ я (f)'(с™- ч--»).

<4-43>

 

 

 

 

 

1=1

 

 

 

 

При условии

(4.16) приближенная оценка Кпф может

быть получена из

 

 

/ ц

 

 

 

 

If

nfflc

 

 

 

(4.44)

^пф ^

 

Етп

( ~

 

 

 

р

85


ГОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСТОЯ КАБЕЛЬНОЙ И РАДИОРЕЛЕЙНОЙ МАГИСТРАЛЕЙ

Кабельная магистраль состоит из цепочки обслужи­ ваемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП)1) усилитель­ ных пунктов (рис. 4.6). Все техническое обслуживание

/

n п з г 1

1 z з п

Участок 1-й РВВ

Участок Z-й РВБ

Рис. 4.6

НУП (профилактическое и аварийное) осуществляют работники ремонтно-восстановительных бригад (РВБ), которые находятся на ОУП. Каждая РВБ обслуживает определенное число НУП, прилегающих к ОУП. Для устранения возникшего на НУП отказа РВБ выезжает на место повреждения. Таким образом, время проезда от ОУП до поврежденного НУП входит в общее время простоя последнего.

Интенсивность восстановления /-го НУП можно оп­ ределить из выражения

______ 1______

 

(4.45)

Ш =

 

 

Тподг + ГГпр + Т в

 

 

где Гв — среднее

время восстановления

одного

НУП

(время на обнаружение и устранение повреждения);

Тподг—среднее время подготовки бригады к выезду;

Д — среднее

время проезда бригады

между

двумя

НУП.

 

 

 

Очевидно, средняя интенсивность восстановления од­ ного НУП на участке обслуживания, включающего 2п НУП,

 

(4.46)

подг +

п + 1

1пр '

Если представить кабельную магистраль как цепочку НУП, пренебрегая отказами самого кабеля, то прибли­ женный расчет Ки участка магистрали, обслуживаемой

’) Согласно .классификации, приведенной в § 1.3, НУП следует отнести к обслуживаемым элементам сети.

86


одной РВБ, при условии, что во время ремонта выклю­ чается только отказавший НУП, можно производить по> ф-ле (4.39), подставляя в нее вместо ц и п соответствен­ но ipC и 2п. Более точная формула для -подсчета Кп имеет вид

2п

2п

2п

r 1n—i

"1—1

°2 п

 

*п = 1 - Г Ь <

Г Ы +

2 Л

2 (П рф ’ (4.47).

(•=1

t=l

1=1

/=1

где (Яр,) j — произведение

(2пi)

сомножителей и» ря­

да рь р2, ..., р2п,

а / — порядковый номер сочетания из

2п членов этого ряда по (2пi) членов. Интенсивностивосстановления подсчитываются по ф-ле (4.45).

Однако применение описанных выше моделей огра­ ничивается лишь случаем, когда по кабелю работает одна система. Если же по кабелю работает несколько систем, то одна и та же РВБ будет ремонтировать уси­ лители НУП не только рассматриваемого (фиксирован­ ного) тракта, но и других трактов. В этом случае коэф­ фициент простоя фиксированного тракта рассчитывает­ ся по ф-ле (4.43), в которую вместо р и п подставляют соответственно рср (4.46) и 2п. Под и здесь подразуме­ вается параметр потока отказов одного усилителя НУП,. а -под т — количество параллельно работающих систем.

Если кабельная магистраль содержит т ОУП, обслу­ живаемых .персоналом, то коэффициент простоя фикси­ рованного тракта этой магистрали может быть рассчи­ тан по формуле

^пф

где

т р = т К * о у п “Г т К п нуп + 2 (Япф нуп + К Пф о с ) > (4.48).

Кифоуп —коэффициент простоя фиксированного трак­ та на ОУП;

Кпф н у п — то же, участка НУП, обслуживаемого од­ ной РВБ с ОУП;

Кпф н у п — то же, участка НУП, обслуживаемого од­ ной РВБ -с оконечной станции;

•Кпф ос — то же, фиксированного линейного тракта1 на оконечной станции.

Радиорелейная магистраль, так же как и кабельная,, представляет собой цепочку обслуживаемых и необслу­ живаемых станций (рис. 4.7). Однако на РРЛ промежу­ точные станции (ПРС) располагаются реже (в среднем на расстоянии 45—60 км), на большинстве из них про­

81