Постников В.М. - Методические указания по выполнению ДЗ №2 - Кабельные системы АСОИиУ

Методические указания

к выполнению домашнего задания

по курсу “Эксплуатация АСОИиУ” (8 –семестр)

по теме “Кабельные системы АСОИиУ ”

Постников В.М. к.т.н., доцент каф ИУ5

Введение. Домашнее задание по дисциплине “Эксплуатация АСОИиУ” – это самостоятельная работа студентов, которую они выполняют под руководством преподавателя на 8-ом семестре.

Цель и задачи домашнего задания Цель домашнего задания – закрепление теоретических знаний, полученных на лекциях, и приобретение практических навыков, необходимых при эксплуатации, модернизации и реорганизации распределенной АСОИиУ, построенной на базе отдельных ЛВС.

В процессе выполнения домашнего задания по теме “Кабельные системы АСОИиУ”

студенты решают следующие задачи:

- выбирают рациональный маршрут прокладки кабельной системы;

- выбирают вариант прокладки кабельной системы в помещении здания, например, над

фальшпотолком, в настенных коробах, под фальшполом и т. д.;

- систематизируют требования, предъявляемые к монтажу кабельной системы внутри

здания;

- оценивают качество прокладки кабельной системы в помещении здания;

- определяют параметры кабеля.

Содержание домашнего задания. Домашнее задание по теме “Кабельные системы АСОИиУ” выполняется каждым студентом самостоятельно в соответствии с полученным у преподавателя заданием и набором исходных данных, и состоит из пяти задач:

Задача 1. Выбор маршрута прокладки кабеля сети шинной архитектуры.

Задача 2. Выбор маршрута прокладки кабеля сети кольцевой архитектуры.

Задача 3. Систематизация требований, предъявляемых к монтажу кабельной

системы ЛВС согласно ГОСТ Р 53245-2008 и ГОСТ Р 53246-2008.

Задача 4. Оценка качества прокладки кабельной системы

Задача 5 – Определение параметров кабеля.

Выполненное домашнее задание представляет собой документ, который в четкой, ясной и краткой форме должен содержать обоснование выбранного студентом варианта решения каждой задачи, поставленной преподавателем перед ним, а также все результаты, полученные в процессе решения этих задач.

Оформление домашнего задания. Домашнее задание должно быть представлено в виде расчетно-пояснительной записки на листах формата А4, выполненной с помощью тестового редактора Word., шрифт – Times New Roman, размер шрифта – 12 пп, интервал – полуторный.

В процессе выполнения домашнего задания студент должен продемонстрировать владение навыками практической работы с текстовым и графическим редакторами.

Таблицы и рисунки, подтверждающие результаты выполненной работы, должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТа.

Сроки получения, сдачи и порядок защиты домашнего задания. Получение и сдача домашнего задания студентом преподавателю производится в сроки, указанные в «Рабочем плане студента». Консультации студентов по домашнему заданию осуществляются преподавателем в дни и часы, выделенные ему для выполнения этого вида работ. Защита домашнего задания студентом осуществляется в виде собеседования с преподавателем, направленного на выяснение степени усвоения студентом выполненного комплекса расчетных работ.

Примеры оформления задач домашнего задания

Задача 1. Выбор маршрута прокладки кабеля сети шинной архитектуры.

Постановка задачи Необходимо найти минимальный по длине маршрут прокладки кабеля сети шинной архитектуры, проходящий через все узлы сети, используя алгоритм Краскала. Сеть состоит из пяти узлов. Расстояния между узлами сети даны в табл 1.

Расстояния между узлами сети Таблица 1

Решение. Согласно алгоритму Краскала, порядок решения задачи имеет следующий вид:

1. Определяем множество узлов (V), через которые должен пройти шинный сегмент;

2. Определяем расстояния между всеми узлами сети, между которыми следует проложить кабель (формируем матрицу расстояний);

3. Формируем очередь, элементами которой являются длины дуг, соответствующие

расстояниям между каждой парой узлов сети. Очередь формируется так, чтобы, от

начала очереди к ее концу, расстояния между элементами в очереди (длины дуг) не

уменьшались. Первой в очереди находится дуга наименьшей длины.

4. Последовательно просматриваем все элементы очереди (длины дуг, начиная с

дуги наименьшей длины) и формируем маршрут прохождения кабеля. Если выбранная

из очереди дуга позволяет подсоединить к оконечным узлам формируемого маршрута

сети новые узлы, не образуя циклов (или петель), то соответствующие узлы сети

соединяем этой дугой, иначе эту дугу отбрасываем и не включаем в маршрут.

5. Завершаем просмотр очереди расстояний между узлами сети, если все узлы сети

включены в сформированный маршрут прокладки кабеля.

Согласно приведенному порядку решения задачи имеем

1. Сеть имеет пять узлов, соответственно с номерами от 1 до 5.

2. Расстояния между узлами сети приведены в табл.1

3. Формируем очередь расстояний между узлами сети, т. е. очередь дуг, которая имеет следующий вид:

Q₁₂=2, Q₁₅=2, Q₄₅=3, Q₁₄=4, Q₂₃=4, Q₃₄=4, Q₃₅=5,

Q₁₃=7, Q₂₅=7, Q₂₄=10.

Где Q_ij = N – расстояние между узлами ( i) и (j) равно N единиц длины.

4. Просматриваем очередь дуг и формируем маршрут №1.

Вначале рассматриваем дугу 12. Соединяем узлы 1 и 2. Далее рассматриваем следующую дугу из очереди – 15. Соединяем узлы 1 и 5. После рассматриваем дугу 45 и также соединяем узлы 4 и 5. Следующая дуга из очереди – 14, но узлы 1 и 4 уже входят в состав маршрута, поэтому отбрасываем эту дугу, Рассматриваем следующую из очереди дугу 23 и соединяем узлы 2 и 3.

5. Завершаем просмотр очереди, поскольку все узлы сети уже входят в состав выбранного маршрута прокладки кабеля.

Схема маршрута №1 прокладки кабеля шинной архитектуры приведена на рис.1

Рис. 1 Схема маршрута №1 прокладки кабеля шинной архитектуры

Для маршрута №1 имеем: порядок прохождения узлов S= 4-5-1-2-3

длина пути маршрута L = 3+2+2 +4 = 11 единиц

Примечание: Маршрут прокладки кабеля зависит от порядка записи дуг, имеющих одинаковую длину. Таким образом, если поменять местами в исходной очереди 5-й и 6-й элементы, т.е. дуги, имеющие одинаковые длины, то новая очередь расстояний между узлами сети будет иметь следующий вид

Q₁₂=2, Q₁₅=2, Q₄₅=3, Q₁₄=4, Q₃₄=4, Q₂₃=4, Q₃₅=5,

Q₁₃=7, Q₂₅=7, Q₂₄=10.

Просматриваем эту очередь и формируем аналогично маршруту №1, маршрут №2 прокладки кабеля кольцевой архитектуры.

Схема маршрута №2 прокладки кабеля шинной архитектуры приведена на рис.2

Рис. 2 Схема маршрута №2 прокладки кабеля шинной архитектуры

Для маршрут №2 имеем: порядок прохождения узлов S = 3-4-5-1-2

длина пути маршрута L = 4+ 3+2+2 = 11 единиц

Оба маршрута прокладки кабеля имеют одинаковую длину. Таким образом, возникает вопрос: какой маршрут прокладки кабеля лучше При получении нескольких одинаковых (или очень близких) по длине маршрутов целесообразно выбрать тот маршрут прокладки кабеля, который учитывает перспективы развития и наращивания сети.

Задача 2. Выбор маршрута прокладки кабеля сети кольцевой архитектуры.

Постановка задачи Необходимо найти минимальный по длине маршрут прокладки кабеля сети кольцевой архитектуры, проходящий через все узлы сети. Сеть состоит из пяти узлов. Расстояния между узлами сети даны в табл 2

Расстояние между узлами сети Таблица 2

Для нахождения минимального по длине маршрута прокладки кабеля сети кольцевой архитектуры следует использовать следующие методы:

• метод “иди в ближний узел”

• метод Прима - Эйлера

• метод Литтла

Следует сравнить результаты, полученные разными методами.

Решение задачи методом “иди в ближний узел”.

Метод “иди в ближний узел” основан на правиле, согласно которому кабель проходит через все узлы сети только один раз и каждый узел может быть соединен только с двумя соседними узлами.

Порядок решения задачи методом “иди в ближний узел” имеет следующий вид:

1 Определяем множество узлов (V), через которые должен пройти кабель

2. Определяем расстояния между всеми узлами сети, между которыми можно проложить

кабель (формируем матрицу расстояний между узлами сети);

3. Формируем очередь, элементами которой являются дуги, определяющие расстояния

между узлами сети. Очередь формируется так, чтобы, от начала очереди к ее концу,

расстояния между элементами в очереди (длины дуг) не увеличивались.

4. Последовательно просматриваем все элементы очереди (длины дуг, начиная с дуги

наименьшей длины) и формируем маршрут прохождения кабеля. Если выбранная дуга

позволяет подсоединить к оконечным узлам формируемого маршрута сети новые узлы,

не образуя циклов (или петель), то соответствующие узлы сети соединяем этой дугой, иначе дугу отбрасываем и не включаем в маршрут.

5. Завершаем просмотр очереди расстояний между узлами сети, если все узлы сети

включены в сформированный маршрут прокладки кабеля. Далее соединяем крайние

узлы полученного маршрута прокладки кабеля и получаем кольцевой маршрут.