Следовательно для обслуживания данной нагрузки с заданными потерями потребуется 336 каналов связи, 12 линий Е1.

Вероятность блокировок при этом определим по формуле (3.4)

Расчет:

3.5.3.2 Для терминалов передачи данных

Для подключения одного терминала требуется полоса пропускания

64 кбит/с. Следовательно для подключения 100 терминалов необходимо подключить 4 линии Е1.

Таким образом можно сделать вывод, что для подключения 2000 аналоговых абонентских терминалов и 100 терминалов передачи данных необходимо 16 линий Е1.

3.5.4 Количество оборудования MTU

Для подключения 15 аналоговых абонентских терминалов выбираем оборудование A8-DSL с модификацией на 16 аналоговых порта. Для подключения 6 терминалов передачи данных выбираем оборудование E1-DSE, который имеет порт для подключения к оборудованию пользователя по PRI, Ethernet-интерфейс для подключения к IP-сети ПК пользователей или локальной сети и соединяется с сетью с помощью DSL-интерфейса (сигнализация SIP).

Для связи MTU с сетью IP используется линия Ethernet 10 Base-T.

3.6 Программа для расчета оборудования Протей-МАК

3.6.1 Общие сведения о программе и функциональное назначение

Обозначение данной программы - «diplom. exe». Наименование - «Программа расчета оборудования Протей-МАК». Программное обеспечение, необходимое для нормального функционирования программы - Windows 9.x. Среда визуального программирования - «Delphi 5.0 Enterprise».

Данная программа предназначена для расчета количества оборудования системы мультисервисного абонентского доступа Протей-МАК

3.6.2 Описание логической структуры

Логическая структура (алгоритм программы) и состоит из следующих функциональных блоков:

1) блок инициализации - здесь инициализируются все системные переменные, создается окно программы, происходит загрузка информации в память;

2) блок «О программе» содержит данные о программе;

3) блок ввода информации - служит для ввода количества абонентов, и количества цифровых и аналоговых абонентов и абонентов ISDN;

4) блок вывода информации;

5) блок расчета.

3.6.3 Используемые технические средства

Для просмотра и работы программы необходим персональный компьютер. Основные технические требования к ПК: Pentium 100, RAM 32MB, HDD 2 GB.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 - Алгоритм программы.

3.6.4 Вызов и загрузка. Входные и выходные данные

Для того, чтобы загрузить программу, необходимо дважды щелкнуть по надписи «diplom. exe» правой кнопкой мыши, или же навести курсор на надпись и нажать «Enter».

Входные данные - это емкость станции, количество аналоговых, цифровых абонентов и абонентов ISDN(в процентах).

Выходные данные - это необходимое число центральных модулей и удаленных модулей.

3.6.5 Инструкция по пользованию программой

Открыть программу «diplom. exe». Вид окна показан на рисунке 4.2.

Рисунке 4.2 - Вид окна программы

Для расчета в строке «Количество абонентов АТС» вводим количество абонентов, указываем процентное содержание аналоговых, цифровых абонентов и абонентов ISDN в соответствующих полях и нажимаем кнопку «Считать». Полученные результаты показываются в полях: «Количество центральных модулей (CU)» и «Количество удаленных модулей (RU)».

3.6.6 Листинг программы

unit Unit1;Название модуля

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, yupack, ComCtrls, Mask, ExtCtrls, RAButtons,Math;

Type Описание перемменых необходимых для работы программы

TForm1 = class(TForm)

Panel1: TPanel;

YuSoftLabel1: TYuSoftLabel;

Edit1: TEdit;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

UpDown1: TUpDown;

UpDown2: TUpDown;

MaskEdit1: TMaskEdit;

MaskEdit2: TMaskEdit;

Label4: TLabel;

Label5: TLabel;

YusoftGradientButton1: TYusoftGradientButton;

Panel2: TPanel;

YuSoftLabel2: TYuSoftLabel;

Label6: TLabel;

Edit2: TEdit;

Label7: TLabel;

Label8: TLabel;

Edit3: TEdit;

Label9: TLabel;

ComboBox1: TComboBox;

RACaptionButton1: TRACaptionButton;

YusoftGradientButton2: TYusoftGradientButton;

Label10: TLabel;

Label11: TLabel;

Label12: TLabel;

procedure MaskEdit1Change(Sender: TObject);

procedure MaskEdit2Change(Sender: TObject);

procedure RACaptionButton1Click(Sender: TObject);

procedure YusoftGradientButton2Click(Sender: TObject);

procedure YusoftGradientButton1Click(Sender: TObject);

procedure Edit1Change(Sender: TObject);

procedure ComboBox1Change(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

RU,CU: integer;

Z: double;

K,P: double;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForm1.MaskEdit1Change(Sender: TObject);

begin

if strtoint(MaskEdit1.Text)>100 then ShowMessage('Вводите значения от 1 до 100');

MaskEdit2.Text:=inttostr(100-strtoint(MaskEdit1.Text));

end;

procedure TForm1.MaskEdit2Change(Sender: TObject);

begin

if strtoint(MaskEdit2.Text)>100 then ShowMessage('Вводите значения от 1 до 100');

MaskEdit1.Text:=inttostr(100-strtoint(MaskEdit2.Text));

end;

procedure TForm1.RACaptionButton1Click(Sender: TObject);

begin

ShowMessage(

'Программа написана в среде программирования Delphi 5.0 '+#13+

'Предназначена для расчета количества оборудования широкополосного'+#13+

'доступа Протей-МАК'+#13+

end;

procedure TForm1.YusoftGradientButton2Click(Sender: TObject);

begin

Close;

end;

procedure TForm1.YusoftGradientButton1Click(Sender: TObject);

begin

try

K:=(strtoint(Edit1.Text)*(strtoint(MaskEdit1.Text)/100));

P:=(strtoint(Edit1.Text)*(strtoint(MaskEdit2.Text)*3/100));

Z:=K+P;

Label11.Caption:=floattostr(Z)+' '+'/'+' '+floattostr(ceil(Z/32))+' '+'E1';

CU:=Ceil(Z/3840);

RU:=Ceil(Z/240);

Edit2.Text:=inttostr(CU);

Edit3.Text:=inttostr(RU);

except

ShowMessage('Введите правильное значение');

end;

end;

procedure TForm1.Edit1Change(Sender: TObject);

var X:integer;

begin

try

X:=strtoint(Edit1.Text);

except

ShowMessage('Введите правильное значение');

end;

end;

procedure TForm1.ComboBox1Change(Sender: TObject);

begin

case ComboBox1.ItemIndex of

1: Label12.Caption:='Скорость 2(HDSL or E1)/34 Мбит/сек (E3)';

2: Label12.Caption:='Скорость 2 Мбит/сек';

0: Label12.Caption:='Скорость 155 Мбит/сек';

end;

end;

end.

4. Анализ вариантов построения мультисервисной сети

4.1 Назначение и область применения МАК

Мультисервисный абонентский концентратор МАК предназначен для поддержки практически всех основных современных технологий доступа, в том числе стандартного подключения по аналоговой абонентской линии, базового (BRI) доступа ISDN, а также самой современной технологии из всего спектра xDSL - симметричной высокоскоростной цифровой абонентской линии SHDSL. Интерфейсом с опорной АТС выступает протокол V.5.

Простейший вариант организации связи при помощи концентратора МАК представлен на рис. 2.1. При помощи интерфейса V 5.2 концентратор подключается к опорной АТС, с абонентской стороны подключается до 570 аналоговых абонентских терминалов (аналоговых телефонных аппаратов или до 152 терминалов ISDN).

Рис. 2.1. Организация телефонной связи

Второй вариант организации связи при помощи концентратора МАК представлен на рис.2.2. При помощи интерфейса V 5.2 концентратор подключается к опорной АТС. С другой стороны, при помощи платы SLDH8, по интерфейсу SHDSL подключаются интегрированные абонентские устройства IAD, к которым, в свою очередь, могут подключаться аналоговые абонентские устройства и устройства передачи данных (компьютеры, локальные сети).

Рис. 2.2. Организация передачи данных и речи

Дооборудование МАК шлюзами VoIP дает возможность взаимодействия с устройствами типа Softswitch, что, в свою очередь, позволяет оборудованию МАК занять свою нишу в будущих мультисервисных сетях.

Рис. 2.3. Комбинированный вариант

Оборудование МАК может быть использовано в телекоммуникационных системах различного назначения:

- для развития городских и сельских телефонных сетей общего пользования, начиная с задач расширения номерной емкости и заканчивая предоставлением потенциальным клиентам самых современных инфокоммуникационных услуг;

- для создания и модернизации корпоративных сетей различного назначения (ведомственных, коммерческих и прочих), для которых необходима телефонная связь и новые виды услуг;

- для организации временной связи и оперативного подключения группы абонентов к коммутационной станции при техногенных катастрофах и в иных ситуациях (например, для поддержки эффективной работы подразделений МЧС).

4.2 Варианты построения и модернизации сети доступа на базе МАК

Мультисервисный абонентский концентратор МАК дает возможность операторам предоставлять практически любые услуги абонентам и служит хорошей основой для будущего развития сети. В частности, МАК является эффективным средством для модернизации и цифровизации существующих сельских и городских сетей связи.

Структура МАК позволяет рассматривать преимущества применения оборудования с двух позиций: организация абонентского доступа и построение (включая модернизацию) уже существующей сети связи.

4.2.1 Абонентский доступ

Первый вариант применения МАК основывается на возможности подключения большего числа абонентов за счет концентрации трафика - рис. 2.4.



Рис. 2.4. Подключение большой группы новых абонентов

Предположим, что застраиваются несколько новых жилых районов, причем емкости ближайшей РАТС не хватает для обеспечения всех жильцов телефонной связью. Стандартный вариант - установка новых районных АТС. Дополнительные услуги (например, передача данных) в стандартный вариант включения не входят. Необходима установка дополнительного специального оборудования (сервис-провайдера Интернет) для передачи данных и тарификации.

Так выглядит классический вариант развития сети. Применение МАК позволяет решить эту проблему гораздо более экономичным способом. Вместо установки новых РАТС применяются мультисервисные абонентские концентраторы. Этим достигается не только экономическая выгода (установка концентратора обойдется существенно дешевле построения РАТС). Применение МАК сразу дает возможность оператору предоставлять и новые телекоммуникационные услуги. Абоненты получают доступ к сети ТфОП, как и в классическом варианте, но при этом, во-первых, есть возможность выбора проводного и беспроводного подключения, а, во-вторых, можно сразу обеспечить высокоскоростной доступ для передачи данных.



Рис. 2.5. Подключение новых районных АТС

Рис. 2.6. Подключение новых абонентов через МАК

Однако, подключение новых абонентов - не единственная причина, стимулирующая оператора установить МАК. Процесс цифровизации сети далеко не закончен; во многих местах абоненты подключены к устаревшим АТС, не поддерживающим необходимые абонентам услуги и подлежащим замене на современные цифровые АТС. Естественно, приобретение новой цифровой АТС далеко не всегда целесообразно, а МАК может оказаться эффективным средством для решения подобных задач.

Рис. 2.7. Модернизация РАТС

В сельской местности малочисленность и разбросанность абонентов делает неэкономичным для операторов построение отдельных узлов в отдаленных местах. Используя радиодоступ, можно обойтись без значительных (по протяженности) участков абонентской линии. Используя МАК и отказавшись от применения конструкций кабельной инфраструктуры, владельцы сети смогут получить новый источник доходов при минимальных начальных инвестициях.

Обычно усовершенствование существующих СТС подразумевает замену старых АТС (координатных и декадно-шаговых) на современные цифровые коммутационные станции. Этот подход не решает многих проблем сельских сетей, включая инвестиции для модернизации всей системы сельской связи. Задача предоставления абонентам в сельской местности современных телекоммуникационных услуг не решается. Цифровая коммутационная станция не снижает затраты на прокладку кабелей и установку оборудования в тех населенных пунктах, где число жителей возможно измеряется сотней человек или менее. Это означает, что использование проводных средств, как правило, небудет выгодным в отличие от беспроводного доступа, показанного на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Удаленное подключение

Применение МАК, с одной стороны, решает проблемы построения сети на большой территории, а с другой стороны - экономически выгодно. Кроме того, такое решение может считаться оптимальным с точки зрения дальнейшего развития сети. Функциональные возможности МАК значительно шире по сравнению с цифровыми АТС. Следовательно, потенциальным абонентам можно предложить более привлекательные услуги, чем в стандартном варианте. В рассматриваемом варианте беспроводной доступ обеспечивает рост экономического эффекта от применения МАК.

Два следующих рисунка иллюстрируют основные варианты модернизации СТС. Первый (стандартный) вариан показана на рис. 2.9. Он подразумевает замену каждой аналоговой сельской АТС (оконечной и/или узловой) на цифровую коммутационную станцию. Такое решение не считается эффективным, так как цифровое коммутационное оборудование выгодно использовать для построения АТС большой емкости. В этом случае аналоговые сельские АТС малой емкости, к которым относятся большинство оконечных (ОС) и узловых (УС) станций, целесообразно заменять выносными цифровыми концентраторами.

Такое решение показано на рис. 2.10. Три концентратора МАК заменяют аналоговые сельские станции. Предполагается, что все три МАК включены в центральную станцию (ЦС). Предлагаемый способ развития системы сельской связи широко используется в развитых странах.

Рис. 2.9. Стандартный вариант переоборудования СТС



Рис. 2.10. Замена сельской станции концентратором МАК

МАК можно использовать не только в сельской местности, но и в городских, а также и пригородных районах. При помощи МАК в качестве абонентского выноса можно решить проблему телефонизации труднодоступных районов и мест с малой поверхностной плотностью населения, когда прокладка проводных линий связи невозможна или нерентабельна.

Установка МАК не требует обязательной прокладки кабеля от ЦС до точки установки концентратора. Вместо этого, предлагается использовать специально разработанный для МАК вариант радиоудлинителя (рис. 2.11), который позволяет устанавливать концентратор, не используя традиционную прокладку кабеля. На рис. 2.11 показано подключение жилых домов, больницы и стадиона.



Рис. 2.11. Беспроводное подключение МАК к опорной АТС.

Итак, можно сделать определенные выводы: практически в любом варианте применение МАК оказывается более эффективным, чем использование новой (или модернизация старой) АТС. Наиболее наглядно это показывает сравнение АТС (рис.2.9) и МАК (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Возможности МАК

В рассмотренных выше примерах МАК используется как эффективная альтернатива иным средствам доступа. Это стандартное решение для современных сетей доступа. С другой стороны, МАК, в подобных ситуациях, не может функционировать без управления со стороны цифровой АТС.

4.2.2 Сетевые решения

Для операторов ГТС наиболее интересен вариант модернизации сети. Основной (традиционный) сценарий модернизации представлен на рис.2.13. Устаревшие РАТС заменяются на современные цифровые станции. Структура сети при этом не меняется. Модернизация начинается с замены аналоговой РАТС1 на цифровую опорно-транзитную станцию (ОТС).

Рис. 2.13. Модернизация ГТС традиционным способом

В данном случае осуществляется поэтапная модернизация местной телефонной сети. На каждом этапе решается локальная задача - установка новой АТС в застраиваемом микрорайоне города или замена устаревшей АТС на современную цифровую станцию. При этом подходе практически невозможно предсказать структурные характеристики ГТС или СТС к тому времени, когда она превратится в полностью цифровую телефонную сеть, то есть, достаточно сложно оценить число коммутационных станций и топологию сети.

Заложенные в архитектуру МАК сетевые решения позволяют предложить другой вариант модернизации ГТС (рис.2.14).



Рис. 2.14. Модернизация ГТС с использованием МАК

Такой вариант позволяет разработать оптимальную структуру полностью цифровой телефонной сети, причем результаты цифровизации сети будут известны заранее.

Проведем сравнительный анализ этих двух подходов. В первом варианте аналоговые РАТС заменяются цифровой коммутационной станцией. Во втором случае РАТС2 заменяется концентратором, обозначенным как МАК-1, что влечет за собой изменение сети абонентского доступа.

В первом варианте сеть абонентского доступа третьей АТС не претерпит существенных изменений. Выбор второго сценария подразумевает замену РАТС3 концентратором МАК-2, что приводит к дальнейшему расширению границ пристанционного участка АТС-1.

По традиционному сценарию оператор получит полностью цифровую ГТС, содержащую четыре коммутационные станции, то есть структура местной сети не изменяется. Если Оператор реализует второй сценарий, то цифровая ГТС превращается в так называемую нерайонированную сеть.

В пользу второго варианта (особенно в случае построения новой сети) также говорит отсутствие дополнительных расходов на прокладку кабелей между концентраторами (в случае использования первого сценария АТС связываются по принципу каждая с каждой).

Существует и компромиссное решение между построением сети на современных цифровых АТС и использованием мультисервисных абонентских концентраторов (рис.2.15).

Вместо одной демонстрируемой АТС устанавливается вторая цифровая коммутационная станция - ЦАТС. Подобное решение может возникнуть при каких-либо изменениях в организации местной телефонной связи.

Простейший пример - строительство большого нового жилого микрорайона, что подразумевает заметный рост численности потенциальных абонентов, с которым не способен справится один концентратор.

Однако, вместо демонтируемой РАТС может использоваться два концентратора. Один из концентраторов МАК подключается к ОТС через другой концентратор, который подключается к опорной станции непосредственно. Такую структуру обычно называют двухступенчатой. Данное компромиссное решение может оказаться эффективным в случае модернизации сети и, например, если РАТС демонтируется в два этапа.

Основываясь на результатах сравнения ряда сценариев, рассмотрим построение комбинированной сети и сравним использование традиционных АТС с построением сети на базе МАК.

На рис.2.16 показана стандартная сетевая структура типа звезда, обычно применяющаяся на комбинированных сетях и построенная на основе традиционных АТС. Городская территория разбита на районы, на каждый район выделяется РАТС. В центре звезды расположена ЦС. На сельских населенных пунктах установлены УС и подключенные к ним ОС.



Рис. 2.15. Компромиссные варианты организации сети

В соответствии с требованиями СТС в аппаратно-программных средствах МАК предусмотрена возможность замыкания внутреннего трафика в случае отказа соединительной линии к опорной АТС по стыку V5.2.



Рис. 2.16. Комбинированная сеть на основе традиционных АТС

Второй вариант построения такой комбинированной сети представлен на рис. 2.17, где традиционные РАТС и УС/ОС заменяются на концентраторы МАК.

Рис. 2.17. Сеть, построенная с использованием МАК

Абонентам ГТС, в первую очередь, будет интересен доступ и к услугам ТфОП, и к высокоскоростной передаче данных. Абонентам, расположенным в сельской местности, наиболее интересна возможность беспроводного доступа. Все эти возможности МАК удобны и для оператора, так как позволяют сократить время модернизации сети и уменьшить необходимые инвестиции. Экономия достигается уже за счет отсутствия затрат на прокладку кабельных линий и на установку дополнительного оборудования для передачи данных.

Самый эффективный (с точки зрения снижения инвестиций) вариант применения МАК - возможность перехода от структуры «каждый с каждым» к более простой топологии типа «звезда» (рис.2.18). Этот вариант наиболее интересен операторам, строящим новую сеть. Во многих случаях (например, при использовании пятизначной нумерации) необходимо связывать РАТС именно по принципу «каждый с каждым», что требует вложения больших средств в прокладку кабелей. При этом, расстояния между АТС, особенно при построении сельских сетей, могут быть очень большими. Использование же концентраторов МАК значительно упрощает структуру сети, снижает временные и материальные затраты. Кроме того, функциональные возможности МАК более привлекательны для абонентов.

Рис. 2.18. Изменение структуры сети

4.2.3 Передача данных

Все нововведения в сеть доступа, в основном, возникают из-за желания операторов предоставлять максимально широкий спектр возможностей абоненту. В существующей сети требования пользователей сводятся к двум основным моментам: качественная телефонная связь и передача данных (в том числе - высокоскоростная). То есть необходимо обеспечить пользователю подключение к ТфОП и выход в Интернет.

Обычно пользователь подключался к двум оператором: своей ГТС и к сервис- провайдеру Интернет. Схема подключения для такого случая выглядит примерно так, как показано на рис. 19. Пользователь подключен к районной АТС, поддерживающей услуги ТфОП (включая все ДВО, характерные для телефонии). Пользователь вносит только фиксированную абонентскую плату, если, конечно, оператор его ГТС не перешел на повременный учет местных соединений.

Рис. 2.19. Подключение пользователя по традиционной схеме

Для подключения к сети Интернет, в общем случае, используется так называемое dial.up соединение. Подключив свой персональный компьютер через модем к телефонной линии, пользователь через свою РАТС прозванивается на модем сервис-провайдера, после чего, пройдя процедуру аутентификации, попадает в сеть Интернет.

Основными недостатками такого вида подключения являются не очень хорошее качество соединения, низкая скорость передачи информации, повышенная (сверх запланированной) загруженность телефонных линий и т.д.

Альтернативой такому виду соединения стало подключение по ADSL-модемам, позволяющее использовать телефонную линию для передачи данных и ведения телефонных переговоров одновременно.

Преимущества ADSL очевидны: простота развертывания, отсутствие необходимости модернизации телефонного коммутационного оборудования (это могут быть даже электромеханические АТС), значительная полоса пропускания, сохранение телефонной связи в основной полосе частот при аварии оборудования передачи данных или питающей сети в помещении пользователя.

Технология ADSL создана для обеспечения домашнего высокоскоростного доступа к Интернет. В России спрос на такие услуги пока невелик. Предлагаемые услуги использования ADSL обеспечивают доступ на скоростях лишь около 64-128 кбит/c (например, компания Webplus в Санкт-Петербурге), так как сервис-провайдеры не могут обеспечить действительно широкополосную связь на уровне магистральной сети.

Основной недостаток ADSL - это асимметрия. Полоса пропускания канала вверх, которая достигается в реальных условиях эксплуатации даже на сетях западных операторов, составляет 200-300 кбит/с. Такая полоса делает невозможным предоставление значительного ряда услуг индивидуальным пользователям и недостаточна для многих бизнес - клиентов. Кроме того, существуют проблемы электромагнитной совместимости при массовом внедрении ADSL, что в частности и приводит к ограничению полосы пропускания. Все эти обстоятельства приводят к тому, что, по всей вероятности, технология ADSL не получит значительного развития в России и странах СНГ.

Основным конкурентом для ADSL стала технология SHDSL (Single Pair High Speed DSL). SHDSL -- это промышленный стандарт, одобренный МСЭ в рекомендации G.991.2. Эта рекомендация описывает технологию передачи данных со скоростью в прямом и обратном направлениях до 2,3 Мбит/с по одной паре проводов и со скоростью до 4,6 Мбит/с по двум парам. Технология SHDSL допускает использование повторителей (репитеров), позволяющих организовывать каналы связи длиной до 18,5 километров, что особенно актуально для российских условий.

Технология SHDSL обеспечивает симметричную дуплексную передачу информации и опирается на стандарт 16-уровневого линейного кодирования TC-PAM, спектрально совместимый с обычной телефонной связью и с другими технологиями передачи данных-- ISDN, ADSL, VDSL и HDSL.

Наиболее востребованным приложением этого вида для G.shdsl является передача голоса VoDSL во всех ее разновидностях. За счет оптимального выбора протокола во время инициализации канала shdsl удается снизить задержки в канале передачи на преобразование информации и, кроме того, снизить объем передаваемой служебной информации. Например, для IP-трафика устанавливается канал передачи данных, а для передачи цифровых телефонных каналов с постоянной скоростью передачи информации, например E1 и ISDN BRI, непосредственно выделяется часть полосы DSL канала.

Последний из десяти режимов работы предусматривает комбинированную передачу разнородного трафика в его природном виде, например E1 и IP-канал. Именно этот режим работы будет наиболее востребован для организации сети доступа при помощи интегрированных абонентских устройств (IAD - Integrated Access Devices).

Для организации единого мультисервисного доступа силами одного оператора пользователи подключаются к сетям ТфОП и Интернет через мультисервисные абонентские концентраторы. Подобное подключение (рис. 2.20) наиболее привлекательно при организации связи для офисов, кондоминиумов и т.п.

Рис. 2.20. Организация мультисервисного доступа на основе SHDSL

Организация связи на основе МАК позволит заранее оценить объемы трафика данных и речевого трафика и не потребует дополнительных затрат на организацию новых каналов доступа к пользователям. Использование в МАК технологии SHDSL существенно упростит оператору предоставление любых услуг пользователю.

Таким образом, при использовании оборудования сети доступа Протей-МАК построение сети выглядит предпочтительней, т.к. является недорогим в реализации, предоставлении большего количества услуг и достаточно гибким в расширении.

5. Охрана труда и техника безопасности

5.1 Анализ условий труда

Автоматный зал располагается на 3-м этаже здания и имеет следующие размеры: длина - 20 м, ширина - 10 м, высота - 5 м, высота окон - 3 м (рисунок 4.1).

В помещении находятся:

- 3 статива станционного оборудования;

- 1 блок центрального узла системы Протей-МАК;

- 1 генераторная;

- 1 персональный компьютер, 1 лазерный принтер.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6.1 - План расположения оборудования в автозале.

На плане расположения оборудования обозначено:

- 1 - 3 стативы станционного оборудования;

- 4 генераторная;

- 5 окно;

- 6 дверь;

- 7 блок центрального узла Протей-МАК;

- 8 кресло;

- 9 компьютерный стол.

В автозале имеется как естественное, так и искусственное освещение.

Обслуживающий персонал могут подвергнуться следующим опасностям и вредным воздействиям:

- опасность поражения электрическим током;

- СВЧ электромагнитное излучение частотой 330 МГц;

- пожарная опасность;

- опасная концентрация вредных веществ.

Основные мероприятия, обеспечивающие безопасность труда, были предприняты при проектировании станции. К ним относится целесообразное размещение оборудования, СВЧ электромагнитное излучение частотой 330 МГц, освещение, вентиляция, микроклимат, концентрация вредных веществ.

Источником СВЧ - излучения является генератор синхроимпульсов. Воздействие на человека СВЧ - заключается в нарушении нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой системы.

Помещение автозала по степени опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током относится к помещению с повышенной опасностью (помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий: сырости или проводящей пыли; возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и другим заземленным частям, с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой), так как возможно одновременное прикосновение человека к заземленным корпусам оборудования и к находящимся под напряжением частям электрооборудования, а так же представим расчет усановки пожарной автоматики.

5.2 Обеспечение общих условий электробезопасности в автозале

Электрический ток поражает человека при образовании электрической цепи через его тело. Существует несколько условий для возникновения этого явления. Наиболее очевидными из них являются прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, отключенным токоведущим частям, на которых остался электрический заряд или появилось напряжение в результате ошибочного включения, к металлическим нетоковедущим частям электроустановок после перехода на них напряжения с токоведущих частей. Замыкание на землю может произойти из-за повреждения изоляции, возникновения контакта между токоведущими и заземленными частями электрооборудования, падения на землю оборванного провода, находящегося под напряжением.

Степень поражения электрическим током зависит от рода и силы тока, продолжительности его действия, а также пути прохождения через тело человека. Человек начинает ощущать воздействие про-ходящего через него переменного тока промышленной частоты 50 Гц силой 0.6-1.5 мА и постоянного тока силой 5-7 мА. Проходя через тело человека, электрический ток производит термическое, механическое, химическое и биологическое действия. Сила тока, протекающего через тело человека, определяется приложенным напряжением и общим сопротивлением тела человека. Сопротивление тела человека может находиться в очень широких пределах в зависимости от ряда факторов, определяемых состоянием кожи и окружающей среды. Кроме того, на сопротивление тела человека оказывают влияние площадь и плотность контактов, а также место их приложения. Переменный ток представляет большую опасность, чем постоянный ток такой же силы. С увеличением частоты тока сопротивление тела человека уменьшается, и при 10-20 кГц можно считать, что наружный слой кожи не имеет сопротивления электрическому току. Поэтому при расчетах сопротивление тела человека току промышленной частоты считают равным R = 1000 Ом. Наиболее опасными являются пути прохождения тока “голова-руки” и “голова-ноги”, так как при этом ток может проходить через головной и спинной мозг.

Поэтому большое значение для обеспечения безопасности обслуживающего персонала имеет применение средств защиты.

Все технические защитные меры можно условно разделить на две группы.

Технические защитные меры первой группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током обслуживающего персонала в случае прикосновения к токоведущим частям, к ним относятся:

- контроль состояния изоляции электрических устройств и участков питающей сети;

- блокировка и защитные ограждения;

- оптимальное расположение оборудования, обеспечивающее разрывы до токоведущих частей;

- сигнализация безопасности (световая, звуковая), маркировка и предупредительные плакаты;

- защита от перехода высокого напряжения на сторону низкого напряжения;

- применение малых напряжений 42 и 12 В;

- применение индивидуальных защитных изолирующих средств.

Технические защитные меры второй группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу электроустановки в случае пробоя изоляции токоведущих частей, к ним относятся:

- защитное заземление;

- защитное зануление;

- защитное отключение;

- двойная изоляция;

- применение раздельных трансформаторов.

При выполнении различных производственных процессов часто возникают условия, при которых даже самое совершенное исполнение оборудования не обеспечивает безопасности работающего и требуется применение специальных средств защиты.

Электрозащитные средства - это переносимые или перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих в электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. К ним относятся: изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи и указатели напряжения, диэлектрические резиновые изделия и изолирующие подставки, переносные заземления и ограждения, монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, предупредительные плакаты, изолирующие средства для ремонтных работ под напряжением свыше 1 кВ, а также индивидуальные экранирующие комплекты.

Сети напряжением до 1000 В широко используются на производстве и в быту, в том числе и на предприятиях связи. По правилам техники безопасности при сооружении и эксплуатации предприятий связи, если оборудование питается от сети с глухозаземленной нейтралью, то при замыкании на заземленные части должно быть обеспечено надежное автоматическое отключение поврежденных участков сети с наименьшим временем отключения. С этой целью в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью обязательна металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки. При эксплуатации электрооборудования на таких сетях не исключена возможность прикосновения человека к одной из фаз. В электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью с целью автоматического отключения аварийного участка применяется зануление, так как защитное заземление не эффективно, потому что при однофазном замыкании на землю во многих случаях ток замыкания недостаточен для срабатывания средств защиты (плавких вставок, автоматов защиты). Зануление преобразует замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается поврежденный участок цепи. Занулением называется преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут случайно оказаться под напряжением, с многократно заземленным нулевым (нейтральным) проводом трансформатора или генератора.

Рассчитаем систему зануления для генераторной автозала.

Для надежного отключения аварийного участка необходимо, чтобы ток в короткозамкнутой цепи значительно превосходил по величине ток аппарата защиты, то есть должно выполняться условие:

(6.1.)

Где k - кратность тока, принимается равной трем при защите плавкими предохранителями,

Iном - номинальный ток аппарата защиты, при этом токе аппарат защиты может работать долго не перегорая.

Мощность трансформатора - 25 кВт.

Мощность электроприемника - 2.6 кВт.

Аппарат защиты - плавкий предохранитель.

Длина линии от транформаторной подстанции до распределительного пункта - 30 м.

Длина линии от трансформатора до потребителя - 120 м.

Определим ток нагрузки[4]:

(6.2.)

Где Р - мощность электроприемника,

U - фазное напряжение,

m - число фаз.

Соответственно ток плавких вставок[4]:

(6.3.)

Где kп - кратность пускового тока, для двигателей малой мощности и без нагрузки на валу принимается от 4 до 5, примем kп = 4,

kт - коэффициент, учитывающий условия пуска электродвигателя,

kт = 2.5 тогда

С учетом погрешностей в расчетах примем Iнпв = 10 А

Рисунок 6.2 - Упрощенная схема зануления

Где U_ф - фазное напряжение сети, В,

Z_т - комплекс полного сопротивления обмоток трансформатора,

R_ф и R_н - активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводника Ом,

X_ф и X_н - внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников Ом,

X_п - внешнее индуктивное сопротивление контура (петли) Ом,

I_кз - ток короткого замыкания.

Из схемы, ток короткого замыкания равен:

(6.4.)

где Uф = 220 В - напряжение фазы,

Zкз = Zтр / 3 + Zп - сопротивление короткого замыкания,

Zтр - сопротивление трехфазного источника (трансформатора),

Zп - сопротивление петли фаза-нуль Ом.

Zп = (Rф + Rн) + (Хф + Хн + Хп)(6.5.)

Где Rф и Rн - сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно Ом,

Хф и Хн - внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников Ом,

Хп - внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль.

Определим индуктивные и активные элементы цепи:

Zтр = 3.110 (Ом)

Сопротивления фазных (Rф1 и Rф2) и нулевого защитного проводника определяются по формуле[4]:

R = Z l / S (6.6.)

Где Z = 0.028 Ом/мм удельное сопротивление проводника; для алюминия,

l - длина проводника м,

S - сечение проводника мм.

Примем Sф1 = 25 мм

Sф2 = 6 мм

Sн = 25 мм, тогда

Rф1 = Rн = 0.028 30 / 25 = 0.034 (Ом),

Rф2 = 0.028 120 / 6 = 0.56 (Ом).

Внутренние индуктивные и активное сопротивления стального проводника диаметром 6 мм длиной 120 мм находим из таблиц[4].

Iкз = 3 10 = 30 (А),

Sпр = 28.27 (мм).

Плотность тока[4]:

(А / мм)

Rн = r l = 11.2 0.120 = 1.344 (Oм)

Xп = 0.012 Ом, Хф = 0, Хн = 0.84 (Ом).

Тогда:

Zп = ( 0.034 + 0.56 + 0.034 + 1.344) + (0.012 +0.804) = 2.79 (Ом)

(А)

Кратность тока:

При применении плавких предохранителей ПН-2 время срабатывания защиты составляет 0.12 секунды.

Потенциал корпуса повреждений

Uк = Iкз Zн (6.7.)

Zн = (0.034 + 1.344) + 0.804 = 2.18 (Ом)

Uк = 57 2.18 = 124. 26 (В).

Ток проходящий через тело человека[4]:

I = Uк / R (6.8.)

I = 124.26/1000 = 0.124 (A).

Согласно ГОСТу 12.1.038-12 ССБТ “Предельно допустимые уровни напряжений прикосновений и токов”, такой ток является допустимым при времени срабатывания аппарата защиты 0.12 с.

Для исключения электрических травм, которые могут быть вызваны при касании человеком металлических конструкций или корпусов электрооборудования, оказавшихся под напряжением вследствии повреждения изоляции, применяется защитное заземление, преднамеренное соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

В соответствии с требованиями по электромагнитной совместимости станция должна иметь сеточное заземление. Различные точки заземления шкафов с оборудованием подсоединены через “точки отсчета потенциалов шкафов” к сеточной структуре, которая является поверхностью отсчета потенциала системы. Эта поверхность, то есть сеточная структура, подсоединяется к “земле” здания. За счет низкого входного сопротивления между любыми двумя точками заземления системы никакой ток не может вызвать появление достаточно высокого напряжения, которое могло бы повредить компоненты системы.

5.3 Система автоматического пожаротушения

Причины пожара могут быть электрического и неэлектрического характера. К причинам электрического характера относятся искрения в электрических аппаратах, машинах, электростатические разряды и удары молнии, токи коротких замыканий и значительные перегрузки проводов и обмоток электрических устройств, вызывающие их нагрев до высокой температуры, плохие контакты в местах соединения проводов, приводящие к увеличению переходного сопротивления, на котором выделяется большое количество тепла, электрическая дуга, возникающая во время дуговой электрической сварки или в результате ошибочных операций с коммутационной аппаратурой, выделение кислорода и водорода при зарядке аккумуляторных батарей.

Причиной пожара неэлектрического характера может быть неправильное обращение с аппаратурой газовой сварки и паяльными лампами, а также неправильное разогревание кабельных масс и пропиточных составов, неисправность оптических приборов и нарушение режима их работы, нарушение производственного оборудования и технического процесса, в результате которого возможно выделения горючих газов, паров или пыли в окружающую среду, курения в пожаро - или взрывоопасных помещениях, самовоспламенение некоторых материалов.

Автоматические установки пожаротушения (АУП) - это совокупность стационарных технических средств обнаружения пожара, сообщения о его возникновении и его тушении за счет выпуска огнетушащего вещества. Установки пожарной сигнализации (УПС) - это совокупность технических средств обнаружения пожара, сообщения о месте его возникновения и переработки сигнала о нем.

При обосновании необходимости применения пожарной автоматики для конкретного объекта следует учитывать два фактора:

- обеспечение безопасности людей на пожаре;

- обеспечение снижения ущерба от пожара.

К автозалу предъявляются определенные требования к освещенности. Условия искусственного освещения оказывают большое влияние на зрительную работоспособность, физическое и моральное состояние людей, а, следовательно, на производительность труда и производственный травматизм. Поэтому подберем такое освещение, которое будет обеспечивать комфортную световую среду для труда, создавать нормальные условия для работы.

5.3.1 Обеспечение безопасности людей при пожаре

Исходные данные: тип рассматриваемого помещения определим из таблицы 1.[2] Е = 1,5 пожарная опасность объекта определим из таблицы 2. [2] F = 1,1.

Возможность обнаружения и оповещения пожара определим из таблицы 3. [2] М = 0,9.

Коэффициент опасности для людей определяется

(6.9)

А_р = 1,23 1.1 - следовательно оснащение объекта ПА необходимо. Необходимое время эвакуации _нб = 3 мин.

Определим вид ПА[2]:

(6.10)

Где t₇₁₃ - время с момента возникновения пожара до завершения эвакуации,

_ин - инерезионность УПС (дымовой извещатель),

_ол - время с момента обнаружения пожара УПС до оповещения людейс использованием системы оповещения 1 мин.,

_н.э - затраты времени на подготовку к эвакуации 0,5 мин.,

_р - рассчитанное время эвакуации людей 1 мин.

мин.

мин.

Условие _ЭВ ? _нб выполняется, следовательно, объект подлежит оборудованию УПС.

4.3.2 Обеспечение снижения ущерба от пожара (точечный метод)

Исходные данные:

- стоимость основных фондов и товарно-материальных ценностей определяется из таблицы 4 [2]W = 1,5,

- возможность обнаружения пожара, сообщения о его возникновении и организации тушения определим из таблицы 5[2]. В = 0,9,

- пожарная опасность объекта. F = 1,1,

- ожидаемый размер материальных потерь A_s[2].

(6.11)

отсюда следует, что оснащение объекта ПА необходимо.

Вид ПА определим в зависимости выполнения неравенства:

_{нт кр}

где_нт - время с момента возникновения пожара до начала эффективного действия пожарных подразделений по его тушению при условии использования УПС[2];

_кр - критическое время развития пожара, по истечению которого его тушение малоэффективно 11 мин.

 (6.12)

где_бр2-6 мин - время боевого развертывания с учетом проведения разведки,

_т 2,5 мин - время с момента обнаружения пожара до передачисигнала тревоги от станции УПС в пожарную часть,

_сб 0,5 мин - время с момента поступления сигнала тревоги в пожарную часть до выезда оперативного подразделения на пожар,

_след - время с момента выезда оперативного подразделения до его прибытия к месту пожара[2].

(6.13)

Где L - расстояние от объекта до пожарной части ( в нашем случае L = 800метров),

V - средняя скорость следования для города равна 34 км/ч.

_{нт кр}

_нт = 8 11 - условие выполняется, следовательно объект подлежит оборудованию УПС.

6. Охрана окружающей среды

Широкий масштаб воздействия человека на природу породил экологическую проблему взаимоотношений человеческого общества с окружающей средой. Элементом экологической проблемы является применение рационального использования природных ресурсов, их воспроизводство и охрана. Многообразие переплетающихся между собой процессов, связывающих человека и окружающую его живую и неживую среду обитания, требуют комплексной оценки последствий непреднамеренного воздействия на окружающую среду. Поэтому в решение современной экологической проблемы должны вносить вклад все отрасли промышленности и области научного знания [22].

Человеческое общество воздействует на различные компоненты природной среды - атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, паров, твёрдых частиц и т.д.), гидросферу (потребление воды, создание водохранилищ, каналов, сброс жидких и твёрдых бытовых и промышленных отходов и т.д.), литосферу (добыча ископаемых, изменение ландшафта, сброс в недра и на поверхность различных отходов). В настоящее время такого рода воздействия приобретают глобальный характер, затрагивая все структуры нашей планеты.

Многообразие свойств и явлений в природе, существующих как единое целое, позволяют охарактеризовать окружающую среду как систему. Современный этап взаимодействия цивилизации и природы является результатом исторического развития систем «человеческое общество» и «окружающая среда». Внешними связями системы «окружающая среда» являются электромагнитное, космическое, длинноволновое излучение Земли.

Под ресурсами окружающей среды обычно понимают все природные объекты, на которые осуществляется антропогенное (в результате деятельности человека) воздействие, поддающиеся качественному и количественному описанию. Это воздействие может быть как положительным, так и отрицательным. Наиболее опасным видом неправомерного воздействия на природную среду является её загрязнение. Метеорологическими и гидрологическими процессами переносятся, распространяются и рассеиваются промышленные загрязняющие вещества. Биологические процессы способствуют их избирательному накапливанию и концентрации. В каждом из процессов взаимодействия химических элементов с окружающей средой и живыми организмами возможно появление неустойчивых состояний и цепных реакций, а действие продуктов загрязнения на данный организм или популяцию может оказаться лишь началом цепи событий в биосфере. В настоящее время предотвращение экологического кризиса, т.е. критического состояния окружающей среды, угрожающего человечеству в результате нерационального использования природных ресурсов и загрязнения окружающей среды является общечеловеческой проблемой [22].

В Казахстане с 1 августа 1991 года действует об охране окружающей среды, настоящий который призывает обеспечить право человека на благоприятную для его жизни и здоровья окружающую природную среду, определить правовые, экономические и социальные основы охраны окружающей среды. Он направлен на предотвращение вредного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду в интересах настоящего и будущего поколений, сохранение природного равновесия и организацию рационального природопользования.

Задачами являются:

- регулирование общественных отношений по охране окружающей природной среды;

- охрана прав граждан, предприятий, учреждений и организаций в этой области отношений;

- установление мер ответственности за нарушение природоохранительного законодательства;

- сохранение многообразия экосистем и ландшафтов, уникальных природных объектов и связанного с ними культурного наследия;

- укрепление законности и правопорядка в данной сфере отношений.

Отношения по охране окружающей природной среды и управление природопользованием ставят своей задачей планирование и финансирование природоохранительных мероприятий, поощрение природопользователей за рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, ограничение вредных воздействий хозяйственной или иной деятельности путём наложения установленной платы (штрафы) за выбросы загрязняющих веществ и размещение отходов производства и потребления в окружающую среду, а также образование и использование фондов охраны природы и установление льгот [22].

Для дополнительного финансирования по охране окружающей среды создаются республиканские, местные и общественные фонды охраны природы. Казахстан принимает участие в деятельности международных организаций по охране окружающей среды, подготовке и проведении международных конференций, разработке и реализации международных экологических программ.

30 апреля 1996 года в Казахстане была принята «Концепция экологической безопасности Республики Казахстан». Она разработана на основе Конституции и иных нормативных актов Республики Казахстан, исходя из принципов Рио-де-Жанейрской Декларации по окружающей среде. Концепция содержит основополагающие принципы, стратегические цели и задачи и приоритетные направления обеспечения экологической безопасности. Особое внимание уделяется адекватной роли, функциям и статусу природоохранных структур в обеспечении общей национальной безопасности страны, защиты суверенных интересов, достижению стратегических целей, решению приоритетных задач Республики Казахстан в глобальных и региональных интеграционных процессах. Концепция экологической безопасности представляет собой систему государственных принципов, на основании которых формируется внутренняя и внешняя политика, правовые механизмы, а также и экономические направления деятельности, необходимые для обеспечения и сохранения окружающей среды и устойчивого экономического и человеческого развития, предупреждения стихийных бедствий и промышленных аварий.

Забота о людях занимает центральное место в задачах по обеспечению устойчивого развития страны и даёт им право на здоровую плодотворную жизнь в гармонии с природой. В её основу заложены стратегии создания благоприятных условий для жизни людей на базе оптимального развития производства, рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Она призвана поддерживать на оптимальном уровне благоприятную для человека среду обитания [22].

Ответственность за исполнение концепции экологической безопасности возлагается на специальный уполномоченный государственный орган в сфере охраны окружающей среды , который осуществляет эту деятельность в тесной связи с местными исполнительными органами.

При определении основных проблем экологической безопасности необходимо учитывать естественные, научно-технические, культурно-исторические и иные аспекты и особенности системы природопользования и охраны окружающей среды, проблемы воздействий технических факторов на экологию и здоровье настоящего и будущего поколений.