пояснительная записка (1207962), страница 6
Текст из файла (страница 6)
(ГОСТ 27.002-89)Надежность характеризуется: безотказностью ремонтопригодностью долговечностьюБезотказность – Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособноесостояние в течение некоторого времени или наработки.Ремонтопригодность – одно из свойств системы, заключающееся в ееприспособленности к предупреждению о нарушении и устранении различногорода неисправностей по мере эксплуатации и возможности ремонта.Долговечность – Свойство объекта сохранять работоспособность вперерывах между плановым техническим обслуживанием и ремонта допредельного состояния.В основе понятия надежности лежит понятие отказа. Отказ – частичное илиполное нарушение работоспособности системы, заключающееся в прекращениивыполнения всех или некоторых заданных функций. Так же отказом можетявляться выход рабочих показателей за заданные нормы.
или выходе рабочихпоказателей за заданные пределы. Для устройств передачи данных отказымогут быть различного типа: внезапные и постепенные, полные и частичные,самоустраняющиеся и устойчивые.Причины для сбоев работы системы видеоконференцсвязи могут бытьразличные: обрывы линий связи, выход из строя оборудования, отказ сетиэнергоснабжения, источников бесперебойного питания и т.
п.Однако для пользователей данной системы не имеет значения, вследствиечего пропадает связь.Простои, вызванные сбоями в работе системы, могут сопровождатьсяогромными потерями прибыли. Помимо потерянной прибыли простои системыВКС могут значительно отдалить возможность разрешения чрезвычайных52ситуаций, таких как крушение поезда. В таком случае оценка потерь,вызванных простоем, а так же оценка затрат на минимизацию этих потерьявляются актуальными вопросами.Количественная оценка надежности является решением данных задач. Дляэтой цели в теории надежности вводятся количественные характеристики исвязи между ними, так же разрабатываются методы, которые позволяютанализировать физические причины отказов и рассчитывать надежность.Основные параметры, которые необходимо учитывать при решении задач,связанных с обеспечением надежной и стабильной работы системы, это времянаработки на отказ Тн и среднее время восстановления после сбоя Тв.Среднее время восстановления – среднее время, необходимое длявозобновления нормальной работы системы.Наработка на отказ – среднее время между отказами восстанавливаемыхизделий.Согласно техническим документациям производителя, значения временинаработки на отказ и среднего времени восстановления приведены в таблице5.2.1.53Таблица 5.2.1 Значения среднего времени наработки на отказ и временивосстановления оборудования.ОборудованиеСреднеевремя Среднеевремянаработки на отказ Тср, восстановления Тв ,ч.тыс.ч.Huawei TE60454MCU Huawei VP9630800,5Huawei VPC600301Kramer VS-66HN501TOA TS-7701000,5TOA DA-550FH1000,5TOA D-901972105,872002Huawei AR1220EEaton EX 30005.3 Расчет надежности системыГрафик зависимости интенсивности отказов от времени для большинстваэлектронных и вычислительных устройств имеет вид (рис 5.3.1)::Рисунок.
5.3.1 – Зависимость интенсивности отказов от времени54В период приработке, отображенный на графике в первом отрезке, какправило, теряют работоспособность элементы, которые изначально имелигрубые дефекты или серьезные конструктивные недостатки. После выявления ивозможногоустранениянаступаетпериоднормальнойэксплуатацииустройства, отображенный на графике прямой линией на втором отрезке. Стечением времени элементы системы начинают изнашиваться и наступаетпериод износа оборудования, отображенный на третьемотрезке графика.Обязательно в момент проектировки системы следует учитывать периодприработки,независимоотпоказателейнадежности,указанныхпроизводителем, так как именно в этот промежуток времени проявляютсяскрытые дефекты оборудования, возможные ошибки при транспортировке илихранении оборудования.
Среднее значение периода приработки достигает двухтрех недель с момента начала эксплуатации оборудования.Параметрами безотказности являются: интенсивность отказов системы; наработка на отказ системы; коэффициент готовностиЗная среднее время наработки на отказ всего оборудования проектируемойсистемы по отдельности, можно определить интенсивность отказов λ, 1/ч,каждого элемента по формуле 5.3.1:λ = 1/Tср(5.3.1)и всей системы в целом по формуле 5.3.2:λгде λi – интенсивность отказов каждого элемента системы.Зная интенсивность отказов всей системы необходимо определитьнаработку на отказ системы по формуле 5.3.3:55Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в течениезаданного времени не произойдет отказа в системе.Коэффициент готовности – вероятность того что оборудование или объектокажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, крометех периодов времени когда применение объекта по назначению непредусматривается.Коэффициент готовности определяется по формулеКГвРассчитаем выше перечисленные параметры:Интенсивность отказов:Huawei TE60:λ = 1/45000 =2,2*10-5 1/ч,MCU Huawei VP9630:λ = 1/80000 = 0,3*10-5 1/ч,Huawei VPC600:λ = 1/30000 = 3,3*10-5 1/ч,Kramer VS-66HN:λ = 1/50000 = 2*10-5 1/ч,TOA TS-770:λ = 1/100000 = 10-5 1/ч,TOA DA-550FH:λ = 1/100000 = 10-5 1/ч,TOA D-901:λ = 1/97000 = 1,03*10-5 1/ч,Huawei AR1220E:λ = 1/105800 = 0,95*10-5 1/ч,Eaton EX 3000:λ = 1/200000 = 0,5*10-5 1/ч,Интенсивность отказов всей системы :с=(2,2+0,3+3,3+2+1+1+1,03+0,95,+0,5) ∙ 10-5 = 12,28 ∙ 10-5 1/ч,Наработка на отказ системы:Тср = 1/(12,28 ∙ 10-5)ч-1 = 8143 часов = 340 дней = 11 месяцевДалее необходимо рассчитать коэффициент готовности при запускекаждого устройства по отдельности и запуск всей системы.Рассчитаем выше перечисленные параметры:Huawei TE60:КГ =45000/(45000+4)=0,9956MCU Huawei VP9630:КГ =80000/(80000+0,5)=0,99Huawei VPC600:КГ =30000/(30000+1)=0,99Kramer VS-66HN:КГ =50000/(50000+1)=0,99TOA TS-770:КГ =100000/(100000+0,5)= 0,99TOA DA-550FH:КГ =100000/(100000+0,5)=0,99TOA D-901:КГ =97000/(97000+2)=0,99Huawei AR1220E:КГ =105700/(105700+7)=0,99Eaton EX 3000:КГ =200000/(200000+2)=0,99Для всей системы:………………… КГ =807700/(807700+18,5)=0,99Из приведенных характеристик можно сделать вывод, что система являетсянадежной и в случае неисправности одного из оборудований можно вкратчайшие сроки привести его в рабочее состояние.5.4 Расчет количества акустических колонокРасчетакустическихпараметровзвуковоспроизводящихустройствпредполагает выбор необходимых громкоговорителей в зависимости отдействующего уровня фонового шума и выбранной схемы озвучивания.Действующий уровень фонового шума зависит от назначения помещения.Полагается, что для качественного восприятия речи уровень звуковогодавления громкоговорителя должен на 10-15 дБ превышать уровень фоновогошума в наиболее удаленной точке помещения.Необходимыйуровеньзвуковогодавленияявляетсяединственнойхарактеристикой громкоговорителя, которая определяется по результатамрасчетов.Сданнойхарактеристикойвозникаетнаибольшееколичествопроблем, которые чаще всего связаны с путаницей между электрическоймощностью и звуковым давлением.
Между этими величинами существуеткосвенная зависимость, поскольку громкость звучания определяется звуковымдавлением, а мощность обеспечивает работу громкоговорителя. Из подводимоймощности только часть преобразуется в звук и величина этой части зависит откоэффициента полезного действия конкретного громкоговорителя.57Чтобы найти необходимый уровень звукового давления необходимо знатьследующие параметры: Уровень шума помещенияСогласно СН2.2.4/2.1.8.562-96 предельно допустимые уровни звуковогодавления, в местах проведения трудовой деятельности связанными сруководящими работами относятся к первому уровню и уровень шумапомещения достигает 60 дБ. Необходимый уровень звукаДанный параметр определяется для того чтобы определить максимальновозможный уровень звука для восприятия его в самой удаленной точкепомещения.Данный параметр определяется по формуле 5.4.1.:=где+10(5.4.1.)- уровень шума помещения, 10 - превышение требуемого уровнязвукового давления над фоном Необходимое звуковое давлениеОпределяеттозвуковоедавление,котороедолжноразвиватьаудиооборудование в самой удаленной точке помещенияДанный параметр определяется по формуле 5.4.2.:(5.4.2.) Необходимое звуковое давление на расстоянии одного метраСучетомколичествазвуковогооборудованияданныйпараметропределяется по формуле 5.4.3.:(5.4.3.)где L – расстояние от акустической колонки до крайней точки помещения, n– число акустических колонок Уровеньзвуковогодавления,котороедолженобеспечиватькаждаяакустическая колонкаДанный параметр определяется по формуле 5.4.4.:58=Где величина(5.4.4.), стоящая в знаменателе, соответствует уровнюабсолютной тишины в ПаскаляхРассчитаем выше перечисленные параметры:Необходимый уровень звука:=60+10=70дБНеобходимое звуковое давление:=0,11 ПаНеобходимое звуковое давление на расстоянии одного метра.
Исходя изприложения В и Г значение количества акустических колонок равно четырем.Так же с учетом полезной площади помещения значение расстояния от самойкрайней точки помещения и колонки равно 15 метрам:= 0,825 ПаУровень звукового давления, которое должен обеспечивать каждаяакустическая колонка:== 92 дБИсходя из этих параметров проводится выбор акустических колонокприведенный выше.59ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполненной работы были рассмотрены основные стандарты ипротоколыкоторыетребуютсядляпередачимультимедиаданныхиспользуемых в ВКС. Проведены основные требования, без которых созданиеВКС не представляется возможным.
Рассмотрено основное оборудование ВКСфирмы Huawei, и исходя из помещения, выбран наиболее оптимальный вариантпостроения всей системы. Был проведен выбор периферийного оборудования.Рассмотрена возможность резервирования системы ВКС, а так же выбранодополнительное оборудование для осуществления резервирования. Произведенвыборкоммутационногоимаршрутизирующегооборудованиядляосуществления соединения с другими удаленными устройствами ВКС. Так жепроведены расчеты надежности, энергопотребления, количества акустическихколонок.
Исход из данных расчетов сделан вывод, что данная система являетсянадежной и удовлетворяет требованиям заказчика.60БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1.Гольдштейн, Б.С. Протокол SIP. Справочник. – СПб.: BHV-СанктПетербург, 2005. – С. 456.2. Гольдштейн, Б.С. IP-Телефония М.: Радио и связь, 2001. —. 336 с3. ITU-R Recommendation H.323, 140 с.4. ITU-R Recommendation H.261, 125 с.5. ITU-R BT.656-5 Recommendation Interface for digital component videosignals in 525-line and 625-line television systems operating at the 4:2:2 level, 13 с.6.ISO/IEC DIS 10918-2. Information Techology – Digital Compression andCoding of Continuous-tone Still Images: Extensions./Ed.1/SC 29, 1994, 340 с.7.