CC BY
15
УДК 621.398
ФОРМИРОВАНИЕ ПОТОКОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА УЗЛА СВЯЗИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
О.А. Губская, А.В. Свидло, Е.В. Фатьянова, Н.С. Микина, В.И. Тютерев
Рассмотрена система мониторинга, реализующая обработку аварийных сигналов, позволяющая представить моменты появления входных сигналов в виде потока случайных событий, исследовать и оптимизировать ее структуру.
Ключевые слова: техническое состояние, объект мониторинга, параметры, датчики, система массового обслуживания, аварийные сигналы.
При функционировании различных видов телекоммуникационного оборудования (ТКО) узла связи специального назначения и систем важное место отводится вопросам мониторинга их технического состояния (ТС). Особую роль приобретают системы оперативного мониторинга, используемые для предупреждения о возможных аварийных ситуациях на территориально-распределенном ТКО, оснащенные большим числом датчиков, удаленных на значительные расстояния от центров обработки данных (ЦОД)[1]. При этом предъявляются жесткие требования к оперативности и достоверности доставки измерительной информации по каналам сетей передачи данных для своевременного предотвращения угрозы аварий.
Анализ существующих систем мониторинга (СМ), используемых в различных отраслях промышленности и в военных целях для проведения измерений технических параметров, обработки и обмена измерительной информацией (ИИ) с ЦОД, показал отсутствие учета предаварийных состояний, а также низкую оперативность тестирования.
Для своевременного определения (выявления) и передачи с ТКО аварийного сигнала необходимы системы опроса датчиков о наличии актуальной для передачи ИИ, роль которых выполняют подсистемы получения данных и формирования сигналов о предаварийном состоянии контролируемых объектов.
В случае выхода контролируемых параметров ТКО за допустимые пределы, в датчике, расположенном непосредственно на самих элементах объектов, формируется сигнал об их аварийном состоянии. В существующих СМ каждый параметр объекта контролируется с периодом 70, независимо от его скорости изменения. Однако при возрастании скорости изменения отдельных параметров они могут достичь допустимых значений за время меньшее фиксированного периода 70. В этом случае система мониторинга не сможет своевременно отреагировать на недопустимые изменения параметра, что приведет к отказу контролируемого объекта. Для оперативности мониторинга состояния ТКО измерение и последующая оценка параметра осуществляется с частотой пропорциональной скорости изменения параметра.
В зависимости от скорости выхода контролируемого параметра U за допустимые пределы определяется частота f опроса датчиков.
В настоящее время для согласования информативности СМ, то есть совокупности всего ТКО и информативности канала связи используется ограниченное число программ опроса, которые для каждого датчика определяют положение и частоту его повторения в пакете. В случае нештатного функционирования (аварийной ситуации) ТКО может потребоваться более высокая частота опроса датчика, не предусмотренная программой, с одновременным выделением из массива датчиков одного или нескольких с отклоняющимися от допусков (пороговых значений) параметров.
Таким образом, для уменьшения избыточности ИИ при сохранении полноты мониторинга ТКО по сенсорным (датчиковым) каналам передаются не все результаты измерения параметров, а только сообщения о выходе параметров ТКО за пределы установленных допусков, то есть аварийные сигналы.
Специфика построения и функционирования СМ позволяет рассматривать ее как многоканальную систему массового обслуживания (СМО), где роль обслуживающих элементов играют каналы, обеспечивающие обслуживание заявки в течение некоторого времени !обс , пропорционально длительности передачи пакета ИИ по тем же
каналам. Обслуживающими элементами в рассматриваемой СМО являются каналы с параллельным обслуживанием информации, поступающей от датчиковых выходов.
Поток заявок (аварийных сигналов), поступающих в СМО, имеет интенсивность А, а поток обслуживаний - интенсивность ц. Тогда ц = 1/ tобс, где tобс - время обслуживания одной заявки. Среднее время обслуживания заявки соответствует длительности передачи пакета с измерительной информацией: = N • Тс, где N - количество информационных символов в заявке; Тс - длительность информационного символа.
Вероятность нахождения СМ в состоянии, когда на выходе датчиков отсутствуют аварийные сигналы:
р (пт) р0
п Ак Ё — к=0 ц кк!
пк пт + ^ Ё
А
к Л
-1
п| , " к,„к п! к =п+1 Ц п )
(1)
В случае, если все п X т каналы заняты, информация о превышении результатом измерения / -го параметра и^ установленного порогового уровня ит- будет утеряна, что в терминологии означает отказ в обслуживании заявки. Вероятность отказа заявки в обслуживании определяется выражением
(пт) 1 пт / т I пт
Ротк = Рпт = РоА / п п!р . (2)
Оценим пропускную способность (через вероятность отказа ротк ) СМ при различных соотношениях количества каналов и их датчиковых входах. При численном равенстве каналов и их датчиковых входов (на один канал - один датчик) СМ представляет собой п -канальную СМО с отказами. В этом случае вероятности состояний системы:
р0п)
А
к Л
-1
к=о ц кк!
(п) = = А ротк = рп =
п Ё
Цп«|/ к=0 Цкк!
(3)
(4)
При использовании т дополнительных датчиковых входов, выполняющих роль мест ожидания в очереди в случае занятости всех каналов, вероятность отказов в обслуживании заявок уменьшится в 2 раз:
2 = = птЦт
р(п+т) отк
А
т
1 +
]_
п!п
т
Г А Л
ц)
1 -
Г а Лт
пц )
1-
А
п
А
к
Ё к1х
)к=о цкк!
(5)
Как следует из выражений (5) и (6), а также данных таблицы, с увеличением числа т входов каналов уменьшается вероятность отказа в обслуживании заявки, следовательно возрастает пропускная способность системы вследствие роста числа мест ожидания в очереди. Однако при фиксированном числе п ЛКА увеличение числа т мест в очереди приводит к росту среднего времени 7ож ожидания заявки.
Среднее число заявок Nоч, находящихся в очереди со средним временем пребывания заявки в очереди !оч = !ож, связаны соотношением Литтла:
Nоч = А • о . (6)
209
п
Аналитически, усредненное время пребывания заявки в и-канальной СМО рас считывается по следующему выражению:
7nm М0ч pn 1 -(р/п)т [т +1 - т{р/n)][ nm (7)
— п ■ п! (1 - р/п )2
где р = — - приведенная интенсивность потока заявок (среднее число заявок, поступа-
Ц
ющее в СМО за время обслуживания одной заявки).
Зная время пребывания заявки в СМО, легко рассчитать частоту опроса, зная число заявок на обслуживание, находящихся в очереди и, тем самым обеспечив адаптацию СМ к динамике изменений контролируемых параметров ТКО.
Таким образом, рассмотрение СМ, реализующей обработку аварийных сигналов, позволяет представить моменты появления входных сигналов в виде потока случайных событий, исследовать и оптимизировать структуру системы мониторинга, обеспечивающей максимальную пропускную способность при заданном числе каналов передачи ИИ. входов.
Список литературы
1. Боговик А.В., Нестеренко А.Г., Одоевский С.М. Новые информационные и сетевые технологии в системах управления военного назначения: учебник. Ч. 1. Новые сетевые технологии в системах управления военного назначения / под ред. С.М. Одоевского. СПб.: ВАС, 2010. 432 с.
2. Буренин А.Н., Курносов В.И. Теоретические основы управления современными телекоммуникационными сетями. М.: Наука. 2011. 464 с.
3. Боговик А.В., Игнатов В.В. Теория управления в системах военного назначения. учебник. СПб.: ВАС, 2008. 460 с.
Губская Оксана Александровна, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Свидло Александр Владимирович, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Фатьянова Елена Валентиновна, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Микина Надежда Сергеевна, начальник станции спутниковой связи, [email protected], Россия, Москва, 1 бригады управления,
Тютерев Владимир Иванович, курсант, Vladimir. tyuterev@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного
FORMATION OFFLOWS OFMEASUREMENTINFORMATIONABOUT THE STATE
OF TELECOMMUNICA TIONS EQUIPMENTIN THE MONITORING SYSTEM OF A COMMUNICATIONSNODEFOR A SPECIAL PURPOSE
O.A. Gubskaya, A.V. Svidlo, E.V. Fatyanova, N.S. Mikina, V.I. Tyuterev
210
A monitoring system that implements alarm signal processing is considered, which makes it possible to represent the moments when input signals appear as a stream of random events, and to study and optimize its structure.
Key words: technical condition, monitoring object, parameters, sensors, Queuing system, alarms.
Gubskaya Oksana Alexandrovna, teacher, [email protected], Russia, Saint Petersburg, Military Academy of communications. Marshal Of The Soviet Union S.M. Budyonny,
Svidlo Alexander Vladimirovich, teacher, [email protected], Russia, Saint Petersburg, Military Academy of communications. Marshal Of The Soviet Union S.M. Budyonny,
Fatyanova Elena Valentinovna, teacher, [email protected], Russia, Saint Petersburg, Military Academy of communications. Marshal Of The Soviet Union S. M. Budyonny,
Mikina Nadezhda Sergeevna, head of the satellite communications station, mik-inaN95@yandex. ru, Russia, Moscow, 1st control brigade,
Tyuterev Vladimir Ivanovich, cadet, vladimir. tyuterev@mail. ru, Russia, Saint Petersburg, Military Academy of communications. Marshal Of The Soviet Union S.M. Budyonny
УДК 623.437; 622
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКИ ГОРНЫХ ПОРОД
С. С. Тутов
В работе проводится сравнительный анализ самосвалов, предназначенных для осуществления перевозки горных пород, DAF - CF 85, DAF LF7, DAFXF105, DAF LF45, DAFFAT CF85, их технических характеристик и достоинств каждой модели.
Ключевые слова: сравнение, самосвалы, транспортные машины, карьер, транспортировка, автомобиль, горные работы, руда.
В большинстве случаев самосвалы применяются для транспортировки горных пород и руд на рудниках и на карьерах, что обусловлено особенностями конструкции (рис. 1) данного типа транспортных машин [1-6] и легкости выгрузки и погрузки транспортируемого вещества. Существует большое разнообразие таких видов техники, поэтому в данной работе проводится описание и дальнейший сравнительный анализ самосвалов, выпускаемых фирмой DAF.
Самосвал DAF - CF 85. Грузовик-самосвал DAF - CF 85 находит широкое применение в самых различных отраслях экономики. Его с успехом можно применять и на стройке, для работы в карьере, и для перевозки товаров различных габаритов. Машина оснащается дизельным двигателем мощностью 411 л.с. и способна развивать скорость по шоссе до 100 км в час. Коробка передач рассчитана на 16 режимов переключения, что делает управление самосвалом очень простым и легким. Сконструирован самосвал по колесной формуле 8х4 при четырех осях. Кузов самосвала DAF - CF 85 вмещает до 19 м3 полезного груза. В нагруженном состоянии общий вес машины не превышает 44 тонн.
