ДИПЛОМ ПОЛНОСТЬЮ редакктированный (1052840), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Для третьего сектора: Е= 53 + 35 + 7 – 10,8 – 10 – 18 – 11 – 17,7 = 30 дБ.
Для четвертого сектора: Е= 53 + 35 + 7 – 10,8 – 3 – 18 – 11 – 17,7 = 37 дБ.
Для пятого сектора: Е= 53 + 35 + 7 – 10,8 +7 – 18 – 11 – 17,7 = 47 дБ.
Для шестого сектора: Е= 53 + 35 + 7 – 10,8 – 6 – 18 – 11 – 17,7 = 34 дБ.
По полученным значениям напряженности поля, создаваемого БС в пункте приема, определим дальность связи для каждого сектора по графику на рисунке 5.2. Дальность связи каждого сектора составляет:
- на первом, втором и третьем – 20 км при Е = 30 дБ;
- на четвертом – 13 км при Е = 37дБ;
- на пятом – 8 км при Е = 47дБ;
- на шестом – 17 км при 34дБ.
На рисунке 5.3 изображена дальность связи на каждом секторе. Сравнивая полученные данные дальности связи можно определить, что, средняя дальность связи составляет 16 км.
Рисунок 5.3 – Дальность связи по секторам
6 РАСЧЕТ надежности
Надежность объекта - его свойство сохранять во времени и устанавливаемых пределах значения всех параметров, характеризующих качество передачи информации в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Комплексный показатель надежности – коэффициент готовности (Кг), определяющий вероятность работоспособности объекта в произвольный момент времени (кроме планируемых периодов, в течение которых использование объекта не предусматривается).
Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации состоит из следующих свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности.
Безотказность - свойство системы передачи (СП) непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки, без вынужденного перерыва.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Для количественной оценки надежности объекта используют вероятностные и статистические показатели:
- вероятность безотказной работы P(t) - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает;
- интенсивность отказов;
- среднее количество отказов в единицу времени, 1/ч;
- наработка на отказ ТСР - среднее время между отказами системы (элемента), ч.
Требуемые показатели качества и надежности аппаратуры приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Показатели качества и надежности аппаратуры
| Используемое оборудование | Среднее время между отказами, Тср, ч | Время восстановления, Тв, ч |
| Маршрутизатор | 50000 | 2 |
| Коммутатор | 47000 | 5 |
| Базовая станция | 30000 | 4 |
Используя перечисленные выше параметры, можно определить надежность проектируемой системы.
Если рассматривать работу сети в нормальном периоде эксплуатации оборудования при A(t) = const, функция распределения вероятности безотказной работы изделия P(t), определится по формуле 6.1.
P(t)=e–λt, (6.1)
Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы».
(6.2)
Отсюда видно, что Тср, в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов.
(6.3)
Зная ТСР каждого элемента системы, можно определить интенсивность отказов λ каждого элемента и системы в целом. Результаты расчетов сведены в таблицу 6.2.
Элементы системы соединены последовательно. Зная интенсивность отказов λ каждого элемента, можно найти интенсивность отказов всей системы в целом по формуле 6.4
(6.4)
Подставив значения интенсивности отказов λ каждого элемента в формулу можно определить Λс.
1/ч.
Таблица 6.2 - Интенсивность отказов для устройств центра коммутации
| Используемое оборудование | Среднее время между отказами Тср, ч | Интенсивность отказов λ ,1/ч |
| Маршрутизатор | 50000 | 0,00002 |
| Коммутатор | 47000 | 0,00002 |
| Базовая станция | 30000 | 0,00003 |
Определив интенсивность отказов всей системы, необходимо найти среднее время наработки на отказ Тср.с по формуле 6.5.
(6.5)
ч.
Вероятность безотказной работы Pс(t) устройств, определяется по формуле 6.6.
Pс(t)=e–Λt. (6.6)
Рассчитаем значения вероятности безотказной работы центра коммутации в течение различного времени.
P (t=24ч) =
=0,998,
P (t=720ч) =
=0,934.
Для оценки надежности сети, кроме перечисленных выше расчетов, необходимо произвести расчет коэффициента готовности. КГ - вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени в период нормальной эксплуатации.
(6.7)
где Tср - среднее время наработки на отказ, равное 10526 часов;
ТВ - время восстановления центра коммутации.
Время восстановления работоспособности определяется по следующей формуле:
(6.8)
ч.
Отсюда коэффициент готовности будет равен
.
Коэффициент готовности, определяющий работоспособность аппаратуры сети в любой момент времени составляет 0,9997. Коэффициент простоя Кп определяется по формуле 6.9
KП=1–Кг, (6.9)
Кп = 1 - 0,9997 = 0,0003.
Нормативные и расчетные показатели надежности для сравнения сводятся в таблицу 6.3.
Таблица 6.3 - Расчетные и нормативные показатели надежности системы
| Показатели надежности | Расчетный | Нормативный |
| Среднее время между отказами, Т0, сут. | 438,583 | не менее 350 |
| Время восстановления Тв, ч | 3,2 | не более 7 |
| Коэффициент готовности | 0,9997 | не менее 0,99 |
По результатам расчетов можно убедиться, что надежность системы соответствует нормам.
7 Электропитание
Радиотехническое оборудование базовой станции по надежности электроснабжения относится, согласно приказа Госкомсвязи России № 205 от 24.11.98 г., ко второй и третьей категориям.
Телекоммуникационное оборудование базовой станции относится к потребителям II категории в соответствии с РД 45.162-2001 и ВСН 332-93.
Электропитание проектируемого оборудования БС производится по третьей категории электроснабжения в соответствии с Техническими условиями, выданными службой эксплуатации здания.
Для повышения надежности электроснабжения и защиты технологического оборудования БС предусмотрены источники бесперебойного питания АРС UPS, обеспечивающие электропитание технологического оборудования при пропадании напряжения в сети в течение не менее двух часов.
Подключение к действующей сети электроснабжения объекта предусмотрено от распределительного устройства (ЩР) на техническом этаже объекта от автоматического выключателя. В аппаратной БС устанавливается распределительный щит электропитания со счетчиком.
7.1 Электротехнические решения
Электротехнические расчеты, выполняемые в процессе проектирования, ставят своей целью обеспечить надежность электроснабжения потребителей электроэнергии; качество электроэнергии у потребителей.
Выбор сечения кабелей выполняется по следующим условиям:
условие допустимого нагрева;
условие обеспечения нормального напряжения у потребителей.
В нормальном режиме нагрев кабеля не должен превышать допустимого. Выбор сечения производится по ПУЭ, в которых приводятся значения сечений и соответствующие им допустимые длительные токи нагрузки. Отклонение напряжения у потребителей не должно превышать 5 процентов.
7.2 Выбор коммутационной аппаратуры
В распределительном щите БС устанавливаются автоматические выключатели: (QF1) марки S231RC16 рассчитанные на ток нагрузки Iн=16 А, Параметры автоматического выключателя приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 - Параметры автоматического выключателя
| Характеристика отключения | «C» |
| Номинальный ток выключателя | Iн = 16,0 А |
| Номинальное напряжение | U=~400 В |
| Номинальная частота | F=50Гц |
| Число полюсов | 1 |
| Номинальный ток отсечки | 1 Iотс = 5...10 х Iн |
| Предельная коммутационная способность | Iк=4,5кА |
Автоматические выключатели обладают достаточной чувствительностью к однофазным и многофазным коротким замыканиям. Между последовательно включенными автоматическими выключателями соблюдается селективность действия, которая достигается согласованием тока и времени срабатывания расцепителей.
Селективность выключателей проверяется сопоставлением их характеристик на карте селективности. Защитные характеристики, построенные с учетом разбросов по току и времени срабатывания, не должны накладываться или пересекаться.
Селективность срабатывания автоматического выключателей QF 1В, подключенных в ЩР автоматических выключателей щита БС обеспечена.
Время срабатывания автоматических выключателей составляет менее 0,1 с, поэтому использование УЗО (устройство защитного отключения) необязательно согласно требованиям ПУЭ издание 7, раздела 7, п.7.1.72.
7.3 Заземление и защитные меры электробезопасности
Все металлические части электроустановок и корпуса электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, согласно требованиям ПУЭ п. 1.7.76 присоединяются к глухозаземленной нейтрали.
В качестве защитного заземляющего устройства используется защитное заземляющее устройство щита ЩР. В качестве защитных проводников используются:
нулевой защитный проводник (третий провод) кабельной линии ЭС1
нулевой защитный проводник (третий провод) кабельных линий, отходящих к однофазным потребителям;
отдельный защитный проводник ПВ3 1х25 (от PEN-шины) для заземления технологического оборудования;
главная заземляющая шина (ГЗШ) аппаратной БС.
Третий провод кабельной линии ЭС1 присоединяется к РЕ-шине щита ЩРС1. Отдельный защитный проводник ЭС1.PE типа ПВ3 1х25 присоединяется к ГЗШ аппаратной. ГЗШ аппаратной соединить с РЕ-шиной щита ЩРС-1 проводом ПВ3 1х25.
7.4 Выбор источника бесперебойного питания
Источники бесперебойного питания (ИБП) переменного тока по своим схемотехническим решениям делятся на системы Off-line, Line-interactive и On-line.
Устройства, реализованные по схеме Off-line, практически защищают потребителя лишь от пропадания напряжения в сети, так как защита от выбросов и провалов напряжения обеспечивается только фильтрами.
ИБП, работающие в режиме Line-interactive, аналогичны предыдущему типу, но в них дополнительно включены устройства, регулирующие выходное напряжение, например, автоматическим переключением отводов трансформатора. Такое регулирование эффективно при статических (медленных) изменениях сетевого напряжения. Естественно, что на кратковременный выплеск напряжения система не может повлиять активно.
Таким образом, для питания ответственного оборудования связи больше всего подходит система On-line, в которой питание нагрузки осуществляется от постоянно работающего инвертора, а все провалы и броски сетевого напряжения замыкаются на аккумуляторную батарею.
В качестве источника бесперебойного питания базовой станции используется ИБП EatonPowerware- недорогое и эффективное решение для бесперебойного электропитания постоянным напряжением 48 В систем связи и телекоммуникационных систем.














