Вдовченко ПЗ (1208296), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Большое значение в теории надежности имеет понятие отказ. Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособности. Отказы подразделяются на частичные и полные, а также на внезапные и постепенные.
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 временем безотказной работы. Событие, состоящее в переходе из основного работоспособного состояния во второстепенное называют повреждением (второстепенным отказом, дефектом).
Свойство системы непрерывно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации называется безотказностью, которая количественно оценивается вероятностью безотказной работы, а также наработкой на отказ и параметром потока отказов (для невосстанавливаемых систем или элементов – интенсивностью отказов).
Показатели надежности – это количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность элементов и системы. Они 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.
Ремонтопригодность – приспособленность системы к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем технического обслуживания и ремонтов. Показателями ремонтопригодности является среднее время восстановления, коэффициент готовности, коэффициент простоя и общий простой.
Долговечность – свойство системы (изделия) сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. «Предельное состояние» определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации. Показателями долговечности служат ресурс, срок службы.
Для оценки надежности систем телекоммуникаций используются следующие основные характеристики: интенсивность отказов, параметр потока отказов, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления между отказами, коэффициент готовности.
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.
В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна.
Среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации (наработка на отказ) обратно пропорционально интенсивности отказов, формула (4.1):
(4.1)
Вероятность безотказной работы за определенный промежуток времени рассчитывается по формуле 4.2:
(4.2)
Коэффициент готовности определяется как отношение суммарного времени безотказной работы к общему суммарному времени безотказной работы и времени восстановления за один и тот же период эксплуатации:
(4.3)
Где – среднее время безотказной работы;
– среднее время восстановления.
Полученная величина выражает вероятность того, что в течение периода устоявшегося режима эксплуатации система в любой момент времени будет находиться в работоспособном состоянии.
4.2 Расчет вероятности безотказной работы активного сетевого
оборудования
Для расчета вероятности безотказной работы воспользуемся данными минимального гарантированного срока служба активного сетевого и пассивного оборудования, с условием замены аккумуляторных батарей источников бесперебойного питания с периодичностью один раз в год. Данные по времени безотказной работы взяты с сайтов производителей устройств. Данные по минимальному сроку службы одной единицы оборудования сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Время безотказной работы оборудования
| Наименование устройства | Время безотказной работы одной единицы, ч |
| Mikrotik CCR1016-12S-1S+. | 909350 |
| 48 портовый коммутатор D D-Link DES-1210-52 | 845750 |
| Cетевое хранилище NetGEAR ReadyNAS 2100 RNRX4000DES-1050G | 332600 |
| 8 портовый коммутатор D-link DGS-1008P | 805760 |
| Allied Telesis AT-GS950/8POE | 804500 |
| IP-видеорегистратор КАРКАМ N8824 | 245280 |
| Жесткий диск WD40PURX 4000 GB (4 TB) SATA-III P | 1000000 |
| IP-видеокамера D-Link DCS-6004L | 672540 |
За среднее время восстановления условимся принять 1 час. Этого времени вполне достаточно для обнаружения неисправности и её устранения. Так как в здании будет заложен отдел технического обслуживания, время подъезда к аварии учитывать не будем. Проверка работоспособности системы будет осуществляться раз в год.
Интенсивность отказов оборудования определяется исходя из формулы (4.4):
, (4.4)
где
- интенсивность отказов;
- среднее время безотказной работы.
Для маршрутизатора составит:
,
Вероятность безотказной работы в течение времени между полными проверками системы определится по формуле (4.2)
Для маршрутизатора составит:
Коэффициент готовности определяется согласно формуле (4.3):
Для маршрутизатора составит:
Для проектируемой системы необходимо произвести расчет параметров надежности с учетом использования оборудования во множественном количестве. В таблице 4.1. указаны расчет параметров надежности всего оборудования.
Таблица 4.2 – Параметры надежности общего количества оборудования
| Наименование устройства | Количество | Интенсивность отказов | Общее время безотказной работы, ч | Вероятность безотказной работы | Коэффициент готовности |
| Mikrotik CCR1016-12S-1S+. | 1 шт |
| 909350 | 0,9999 | 0,999998 |
| 48 портовый коммутатор D D-Link DES-1210-52 | 5 шт |
| 845750 | 0,9999 | 0,999996 |
| Cетевое хранилище NetGEAR ReadyNAS 2100 RNRX4000DES-1050G | 1 шт |
| 332600 | 0,9999 | 0,999997 |
| 8 портовый коммутатор D-link DGS-1008P | 1 шт |
| 805760 | 0,9999 | 0,999996 |
| Allied Telesis AT-GS950/8POE | 3 шт |
| 804500 | 0,9999 | 0,999998 |
| Жесткий диск WD40PURX 4000 GB (4 TB) SATA-III P | 4 шт |
| 4000000 | 0,9999 | 0,9999996 |
| IP-видеорегистратор КАРКАМ N8824 | 1 шт |
| 245280 | 0,9999 | 0,999996 |
| IP-видеокамера D-Link DCS-6004L | 9 шт |
| 262800 | 0,9999 | 0,999996 |
Коэффициент готовности всей системы определится как среднее значение коэффициентов готовности каждого ее элемента и будет составлять 0,9999924. Рассчитанные характеристики надежности являются приближенными. На показатели надежности во многом влияет такой параметр как резервирование отдельных ее узлов. При эксплуатации и проверке кабельной системы особое внимание следует уделять кабелям передачи данных, так как они имеют наихудшие показатели надежности. В данном проекте резервирование линий связи, оборудования и источников питания является одним из самых важных параметров, но из-за сложности расчета надежности с учетом всех особенностей, в итоговом расчете оно не было учтено.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В соответствии с техническими требованиями заказчика была разработана структурированная кабельная система для здания контакт центр Восточный Экспресс Банк.
Согласно поставленным целям была спроектирована локально вычислительная сеть с оптимальным количеством рабочих мест, спроектирована система видеонаблюдения, а также предусмотрены источники бесперебойного питания для более устойчивой работы сетевого оборудования.
Система соответствует международным стандартам ANSI/TIA/EIA-568-A и ISO/IEC11801. Достигнута высокая гибкость благодаря отсутствию разделения системы, применена топология типа «иерархическая звезда» с центром в помещении аппаратной. Использовано оборудование, соответствующее современным тенденциям развития структурированных кабельных систем.
Проект содержит все необходимые расчеты, планы здания и спецификацию выбранного оборудования.
Предложенная реализация проекта позволяет достичь поставленных целей, удовлетворяющих техническим требованиям заказчика, в соответствии с действующими стандартами и возможностями современных компонентов СКС.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СКС - структурированная кабельная система;
АТС - автоматическая телефонная станция;
ИР - информационная розетка;
ИБП - источник бесперебойного питания;
КВМ - кроссовая внешних магистралей;
КЗ - кроссовая здания;
КЭ - кроссовая этажа;
ЛВС - локальная вычислительная сеть;













