Волков К.Ю. Проектирование корпоротивной сети ОКОНЧАТЕЛЬНО - копия (1198814), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рисунок 15 Схема подключения блока питания
Кратковременное падание напряжения - самая распространенная проблема питания, составляющая 87 % всех сетевых помех (по данным Bell Labs). Причины: обычно вызываемое большими пусковыми токами мощных электрических устройств (электродвигатели, компрессоры, лифты, торговое и промышленное оборудование), пониженное напряжение является так же результатом перегрузки сети электропитания. Например, в жаркие дни, когда электропотребление систем кондиционирования воздуха достигает максимальных значений, в сети часто возникают падения напряжения.
Падение напряжения может привести к сбоям в работе, например, зависанию клавиатуры, системным сбоям, заканчивающимся потерей или повреждением данных. Падения напряжения также уменьшают эффективность работы и срок службы электрооборудования, особенно электродвигателей.
Полное отсутствие электропитания в сети возникает из-за чрезмерного энергопотребления в сети, разрядов молний, обледенения линий электропередачи и т.д. Выпадение сетевого питания приводит к потере текущих данных в оперативной или кэш-памяти. Возможно нарушение структуры файловой системы, что ведет к полной потере записанной на диске информации.
Импульсное перенапряжение - мгновенное и значительное увеличение напряжения, обладающее большой энергией, - проникает в электронное оборудование и вызывает повреждение или полное разрушение системы. Обычно импульсные броски возникают в результате близкого разряда молнии, а также при восстановлении напряжения после обрыва линии электропередачи. Нередко приводит к значительному повреждению аппаратуры и потере данных.
Кратковременное повышение напряжения длительностью обычно не более 1/120 секунды. Причины: процессы включения/выключения мощных электродвигателей, например, в системах кондиционирования или отопления. При выключении этого оборудования избыток энергии распространяется по электросети.
Шумы - электромагнитные и радио-шумы - нарушают синусоидальную форму напряжения с сети. Шумы приводят к неустойчивой работе оборудования, а также к полной или частичной потере информации.
Перечисленные проблемы можно в значительной степени устранить путем установки источника бесперебойного питания.
Для подбора необходимого ИБП, следует задать следующие требования. Необходимо обеспечить работу системы БОКС от ИБП в течение 8 часов с момента отказа основной системы электроснабжения (
= 8ч).
Мощность нагрузки системы или активная мощность для одного объекта + репитеры Pn = 90 Вт
Резерв
= 30%
Требуемая емкость аккумулятора ИБП:
Для удовлетворения предъявленных требований подходит ИБП модели APC Smart-UPS XL 1000VA. Емкости аккумулятора хватит для обеспечения работы нашей системы в течение 8 часов.
3.5 Конструктивное исполнение воздушной подвески кабельной линии
Для крепления троса к зданию используется тросовый натяжной анкер. В качестве несущего применяют стальной трос диаметром 20 мм. Тросовые натяжные анкеры, служащие для концевого крепления несущего троса, регулировки его натяжения и провеса, крепят к строительным элементам здания с помощью болтов, откидных планок и др. Кроме несущего троса и кабелей в состав линии тросовой проводки входят анкерные, натяжные и поддерживающие устройства, детали крепления кабеля к несущему тросу.
Способы крепления проводки к тросу универсальны: использование специальных тросовых подвесок, крепление непосредственно к тросу (струнная подвеска) и на подвесных и опорных конструкциях с изоляторами, а также на рейках, коробах, лотках, трубах и других конструкциях, подвешенных к тросу.
Рисунок 16 Схема подвески кабеля между зданиями
Рисунок 17 Конструкция крепления троса к стене здания
Тросовый натяжной анкер: 1 — натяжная муфта (талреп); 2 — коуш; 3 — тросовый болтовой зажим; 4 — трос.
3.6 Рекомендации по установке и монтажу модулей
При установке полукомплектов оборудования АОЛС (приемо-передающих модулей) для успешной работы необходимо учитывать следующие рекомендации:
- на пути луча не должно быть препятствий, причем, с учетом сезонных изменений (провисания проводов в теплое время года или при обледенении, появления на деревьях лиственного покрова, роста деревьев, снежных заносов зимой и т. д.);
- не следует устанавливать модули АОЛС на лифтовых шахтах, около вытяжных вентиляторов, обслуживающих здания машин, колебания которых могут вызывать отклонение луча;
- не следует монтировать модули АОЛС на консольных конструкциях, металлических надстройках и других сооружениях, которые могут изгибаться под действием тепловых и ветровых нагрузок;
- не следует располагать блоки АОЛС вблизи локальных источников тепла, находящихся в створе проложенной линии (вентиляционных выходов, систем кондиционирования воздуха, труб промышленных предприятий и т. п.);
- при ориентации системы по направлению запад - восток необходимо учитывать возможные нарушения в работе АОЛС в результате засветки приемника при восходе или заходе солнца;
- следует избегать установки систем АОЛС в непосредственной близости от мест скопления птиц, которые также могут создавать помехи для связи;
- необходимо учитывать сильное влияние тумана на надежность АОЛС и прокладывать линию на возможно большей высоте, где густота тумана меньше.
Крепления металлического основания ППМ на капитальной стене (или опоре) можно осуществить с помощью анкерных болтов или металлических дюбелей. Допускается крепление основания заливкой цементным раствором. Крепежный элемент приемо-передающего модуля содержит 4 отверстия на диаметре 150 мм.
По требованию, изделия серии БОКС могут комплектоваться опорно-поворотным устройством с системой автонаведения, разработанной для использования на объектах, которые имеют неустойчивые основания (металлические вышки, деревянные здания, временные сооружения и т.п.), которые могут совершать небольшие медленные колебания, в основном, из-за погодных условий. Практика показала, что даже капитальные здания построенные на пучинистых грунтах имеют сезонные колебания как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях до 5 град. Подобные колебания испытывают и металлоконструкции на которых часто закрепляют аналогичные системы. Скорость подстройки системы взята на основе накопленного опыта с учетом малого энергопотребления и высоких тяговых характеристик (что особенно важно при обледенении). Система автонаведения может быть установлена как на одном, так и на обоих постах.
Рисунок 17 Способ крепления модуля к стене здания
4. Надежность проектируемой системы
4.1 Показатели и характеристики надежности
Надежностью называется свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Для удобства решения задач надежности различают систему (совокупность совместно действующих элементов - сеть для передачи данных) и элементы (составная часть сети - коммутаторы, маршрутизаторы, персональные компьютеры).
Объекты могут находиться в двух состояниях: работоспособном и неработоспособном. Работоспособностью называется состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.
Событие, заключающееся в нарушении работоспособности, называется отказом. Событие, состоящее в переходе из основного работоспособного состояния в второстепенное, называют повреждением (второстепенным отказом, дефектом).
По характеру возникновения принято различать отказы внезапные, состоящие в резком, практически мгновенном изменении определяющего параметра, и отказы постепенные, происходящие за счет медленного, постепенного изменения этого параметра.
Показатели надежности - это количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность элементов и системы.
Показатели надежности должны удовлетворять следующим условиям:
- наилучшим образом отражать эффект от нормальной работы системы и последствия ее ненадежности;
- поддаваться расчету с учетом имеющихся исходных данных;
- сравнительно легко определяться на основе статистики;
- быть простыми, иметь ясный математический и физический смысл.
Одно из центральных положений теории надежности состоит в том, что отказы рассматривают в ней как случайные события. Интервал времени от момента включения элемента (системы) до его первого отказа является случайной величиной, называемой "время безотказной работы". Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее t, обозначается Q(t) и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0…t. Вероятность противоположного события - безотказной работы на этом интервале, равна:
P(t) = l - Q(t)
Мерой надежности элементов и систем, является интенсивность отказов
(t) , представляющая собой условную плотность вероятности отказа в момент t, при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями λ(t) и P(t) существует взаимосвязь:
В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна λ(t)≈λ. В этом случае:
Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.
Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины "время безотказной работы":
Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов:
Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть P1(t), P2(t),..., Pn(t) - вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0...t, n количество элементов в комплексе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всего комплекса (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательным), то вероятность безотказной работы комплекса в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных его элементов:
где
обор =
- интенсивность отказов оборудования;
- интенсивность отказа i-гo элемента.
Среднее время безотказной работы оборудования:
Tср.обор =
К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности. Он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени. Коэффициент готовности Kг (t) - вероятность работоспособности комплекса в момент времени t:










