Цифровой концентратор

Общецелевая система моделирования GPSS (GENERAL PURPOSE SIMULATING SYSTEM) предназначена для построения статистических (имитационных) моделей дискретных сложных систем различной физической природы [5]. Общим для систем, исследование которых может быть проведено с помощью GPSS, является наличие различных случайных факторов, существенным образом влияющих на смену состояний в системе. При этом предполагается, что множество состояний исследуемой системы является дискретным (конечным или счетным); смена состояний происходит в некоторые моменты времени. Интервалы между моментами смены состояний могут быть как случайными, так и детерминированными величинами. В течение всего интервала между моментами смены состояний исследуемая система состояния не меняет.

Существенной особенностью GPSS является ориентация на построение моделей таких систем, в которых возможно возникновение очередей различного рода. К таким системам относятся всевозможные системы массового обслуживания (СМО), вычислительные системы (ВС), транспортные - в том числе и железнодорожные - системы и т.д.

С помощью средств GPSS экспериментатор имеет возможность описать как алгоритм функционирования исследуемой системы, так и воздействие случайных факторов на систему. Таким образом, GPSS может рассматриваться и как некоторый язык описания сложных систем.

Составив описание, экспериментатор получает возможность постановки различных экспериментов, в ходе которых многократно воспроизводятся случайные ситуации, соответствующие возможным случаям воздействия внешних факторов на исследуемую систему, находящуюся в различных состояниях.

В процессе розыгрыша с помощью ЭВМ случайных ситуаций накапливается информация о качестве функционирования исследуемой системы в виде конкретных реализаций численных значений показателей качества функционирования. Розыгрыш случайных ситуаций продолжается до тех пор, пока объем выборки не станет достаточным для вычисления статистически достоверных оценок показателей качества функционирования.

Развитие всякой системы происходит во времени. Точно также модель исследуемой системы меняет свои состояния, функционируя, развиваясь во времени, при этом течение модельного времени имитируется изменением некоторой переменной. Между временем реальной сложной системы и временем модели этой системы в GPSS (модельным временем) имеется существенное различие.

Во-первых, время реальной системы непрерывно - можно со сколь угодно большой точностью, вплоть до наносекундных интервалов, измерить длительность между моментами смены состояний исследуемой системы.

Во-вторых, никоим образом изменить скорость течения времени реальной системы нельзя (во всяком случае, на нынешнем этапе развития земной цивилизации).

Время же GPSS-модели дискретно - оно может изменяться лишь на целое число единиц. Физический смысл одной единицы модельного времени - час, минута, секунда и т.д. - определяет пользователь GPSS - экспериментатор, строящий модель исследуемой системы. Изменяться модельное время может не обязательно только на 1 единицу дискретности, чаще всего модельное время скачком продвигается от одного момента смены состояний до другого. Это возможно потому, что модельное время не есть время работы ЭВМ, с помощью которой ставятся эксперименты с моделью. Модельное время - это некоторая переменная, принимающая только положительные целочисленные значения и не доступная пользователю; всегда, как и реальное время, изменяющаяся только в сторону увеличения.

Следует отметить еще одно обстоятельство: в GPSS, в отличие от реальных систем, имеется две разновидности модельного времени - абсолютное и относительное. Абсолютное время начинает свой отсчет с момента начала моделирования (эксперимента с моделью), а относительное - с момента, указанного пользователем как момент, начиная с которого необходимо собирать статистику в ходе моделирования. Если нет специальных указаний пользователя, абсолютное и относительное время в GPSS совпадают.

Модель в GPSS строится из отдельных элементов, называемых объектами. Имеется всего четыре вида объектов:

динамические, или транзакты;

статические, или оборудование;

статистические;

операционные блоки.

Состояние модели в любой момент времени определяется совокупностью состояний всех объектов, составляющих модель; смена состояний модели предполагает изменение состояния хотя бы одного объекта. Основная особенность GPSS как системы моделирования состоит в том, что состояние модели изменяется лишь тогда, когда динамический объект - транзакт - проходит через операционный блок. Именно транзакт, двигаясь по модели, является инициатором смены состояний оборудования, статистических объектов и других транзактов.

Транзакты (сообщения) создаются в определенных точках модели, продвигаются интерпретатором через блоки, а затем уничтожаются. Сообщения являются аналогами единиц-потоков в реальной системе. Сообщения могут представлять собой различные элементы даже в одной системе. Например, в модели ЭВМ одни сообщения могут являться прообразами программ пользователя, решаемых на данной ЭВМ, а другие представляют поток отказов в аппаратных средствах ЭВМ. С каждым сообщением в GPSS связаны параметры. Параметры могут использоваться для связи конкретных числовых данных с этим сообщением. В приведенном выше примере параметрами сообщений первого типа могут быть: время обслуживания программы центральным процессором; число обращений к лентам, дискам; идентификация пользователя и т.д.

Сообщения движутся от блока к блоку так, как движутся элементы, которые они представляют (условные обозначения блоков GPSS приведены в таблице 2.1).

Каждое продвижение считается событием, которое должно происходить в конкретный момент времени. Интерпретатор GPSS автоматически определяет моменты наступления событий. В тех случаях, когда событие не может произойти, хотя момент его наступления подошел (например, при попытке занять устройство, когда оно уже занято), сообщение прекращает продвижение до снятия блокирующего условия.

Сообщения нумеруются последовательно, начиная с номера 1. Параметры сообщений принимают значения из множества целых чисел. Каждое сообщение имеет один или более параметров. Параметры нумеруются. Номера параметров используются для ссылок на значения, присвоенные параметрам. Сообщениям может присваиваться приоритет, используемый системой в ходе моделирования.

Статические объекты GPSS - оборудование. К оборудованию относятся:

приборы (устройства, FACILITY), аналогичные одноканальным СМО с очередью;

накопители (STORAGE), сопоставимые как с реальными накопителями, так и с многоканальными СМО. Реальным накопителем может быть запоминающее устройство ВС, путевое устройство железнодорожной станции, стоянка автомобилей с ограниченным числом мест и т.д.;

логические переключатели (SWITCH), сопоставимые со светофорами с двумя состояниями - красным и зеленым сигналами.

Статистических объектов в GPSS два вида: очереди (QUEUE) и таблицы (TABLE). Очереди, несмотря на их название, никоим образом не влияют на организацию очередей в модели - они служат только для сбора статистики в виде средних значений временных интервалов, в течение которых транзакты проходят путь между двумя точками в модели, а также числа транзактов между этими точками.

Таблица 2.1 Условные обозначения блоков GPSS



Таблицы используются для сбора статистической информации в виде эмпирических функций распределения случайных величин, получаемых в ходе моделирования.

Операционные блоки, как уже отмечалось, служат для изменения состояния оборудования, статистических объектов и транзактов. Кроме того, они создают и уничтожают транзакты, определяют направление движения транзактов в модели, задерживают транзакты на случайное или детерминированное время.

GPSS может рассматриваться не только как общецелевая система моделирования, но и как язык описания функционирования сложных дискретных систем. В силу этого множество перечисленных объектов не всегда является достаточным для описания модели. Именно поэтому пользователь должен вносить в модель пояснения. Пояснения пользователя как указания системе моделирования задаются с помощью карт описания. Эти карты не являются объектами GPSS, но без них не возможна правильная организация накопителей, таблиц и ряда других элементов GPSS.

Карта SIMULATE. Она должна предворять как все карты описания, так и все карты, задающие операционные блоки. При отсутствии карты SIMULATE интерпретация модели, т.е. собственно моделирование, производится не будет - система только проверит правильность описания модели с точки зрения синтаксиса языка описания дискретных сложных систем.

Другой управляющей картой является карта END, завершающая последовательность управляющих карт, карт описания и операционных блоков, составляющих GPSS-модель.

Специальные управляющие карты CLEAR и RESET служат для управления процессом моделирования. Так, появление карты CLEAR после того, как выполнено моделирование согласно некоторой последовательности управляющих карт и операционных блоков приводит к тому, что то состояние, которое было достигнуто в ходе розыгрыша случайных ситуаций, заменяется исходным начальным состоянием. После этого модель готова к повторному прогону, возможно, с иными операционными блоками.

После выполнения карты RESET состояние системы сохраняется, но все накопленные статистики сбрасываются, и их накопление начинается заново. Именно в этот момент возникает разница между абсолютным и относительным модельным временем.

На основании оценок качества функционирования системы, полученных в результате эксперимента с моделью, может быть проведен поиск как наилучших условий работы, так и наилучшей структуры исследуемой системы. Для решения задач оптимизации GPSS допускает стыковку с алгоритмическим языком FORTRAN-4; в этом случае программа задания начальных условий моделирования, определения направления движения в допустимой области варьирования изменяемых параметров системы пишется на языке FORTRAN, а модель системы строится на основе элементов (объектов) GPSS. Кроме того, с помощью FORTRAN-надстройки над GPSS-моделью удается существенно упростить, сделать более гибкой и саму GPSS-модель.

3. Разработка алгоритма и программы имитационной модели функционирования концентратора

3.1 Алгоритм имитационной модели функционирования концентратора

Сети ISDN доставляют различные виды информации (оперативные данные и файлы ЭВМ, речь в цифровой форме, факсимильная информация и т.д.) [6]. В данной программе рассматривается фрагмент такой сети в виде системы передачи цифровой информации, обеспечивающей процесс взаимодействия цифровых телефонных аппаратов (ЦТА) с цифровым концентратором (ЦК), который представляем собой устройство, обеспечивающее сопряжение входных низкосортных цифровых каналов связи от каждого ЦТА с выходным высокоскоростным цифровым трактом (ЦТ). В общем случае имеется N цифровых телефонных аппаратов, подключенных к цифровому концентратору, который осуществляет мультиплексирование входящего потока цифровой информации и его дальнейшую передачу по цифровому тракту (рис. 3.1). Каждый цифровой тракт состоит из шести уплотняемых каналов (кадров). При нормальных условиях функционирования (когда загрузка цифрового тракта меньше 80%) используются пять каналов, в случае временного увеличения загрузки цифрового тракта больше 80% подключается дополнительный канал на время пика нагрузки. Нагрузка по вызовам, создаваемая одним цифровым телефонным аппаратом, составляет 0,1 Эрланг, а вероятность обслуживания любого вызова равна 0,4. Не обслуживание вызова может произойти в результате занятости абонента (время прослушивания сигнала "Занято" равно 15 с) или его отсутствия с равной вероятностью. При отсутствии свободного канала вновь поступивший вызов блокируется. Не обслуженный вызов становится источником повторных вызовов.



Рис. 3.1 Структурная схема фрагмента сети интегрального обслуживания

На рисунке 3.2 приведена блок-диаграмма имитационной модели функционирования концентратора.

Поясним алгоритм модели.

Перед началом прогона модели создадим многоканальное устройство определенной емкости. В нашем случае под многоканальным устройством будем понимать цифровой тракт, а под емкостью многоканального устройства - число кадров в цифровом тракте.

Зададим все необходимые начальные значения (средняя длительность разговора, вероятность обслуживания, средняя длительность установления связи…), которые будут характеризовать качество связи, а также влиять на получаемые значения статистических данных. Также зададим все необходимые функции распределения случайных чисел.

Блок 1. Введем транзакт в модель.

Блок 2. Создадим необходимое количество копий данного транзакта. Они будут являться абонентами виртуальной сети связи.

Блок 4. Получаем сообщение (транзакт) и задерживаем его на определенный период между вызовами. Таким образом, вызова у нас будут поступать с определенной задержкой.

Блок 7. Проверяем наличие свободного кадра в цифровом тракте. Если свободный кадр есть, то переходим к блоку 8. Если же свободного кадра нет, то транзакт (сообщение) задерживается до тех пор, пока не появится свободный кадр.

Блок 8. Генерируем случайное число и сравниваем его с вероятностью обслуживания. Если полученное число меньше, то переходим к блоку 9. Если больше - к блоку 18.

Блок 9-13. Позволяем вошедшему сообщению использовать многоканальное устройство. Ставим его в очередь, задерживаем на время обслуживания, потом освобождаем очередь и многоканальное устройство. Т.о. сообщение было обслужено.

Блок 15-16. Проверяем, все ли вызовы были обслужены. Если все вызовы уже обслужены, то переходим к блоку 46. В противном случае создаем еще одну копию входящего сообщения и переходим к блоку 4.

Блок 18. Генерируем случайное число и сравниваем его с процентом не ответов. Если полученное число меньше, то переходим к блоку 31, в противном случае (т.е. процент не ответов выше заданного уровня и мы не можем обслужить сообщение) - к блоку 19.

Блок 19-24. Позволяем вошедшему сообщению использовать многоканальное устройство. Ставим его в очередь, задерживаем на среднее время прослушивания сигнала "занято", потом освобождаем очередь и многоканальное устройство. Т.о. сообщение не было обслужено и пробыло в блоке ровно столько времени, сколько нужно на прослушивание сигнала "занято".

Блок 26. Генерируем случайное число и сравниваем его с функцией настойчивости. Если число меньше или равно функции, то переходим к блоку 27, в противном случае - к блоку 42.



Рис. 3.2 Алгоритм имитационной модели функционирования концентратора

Блок 27-30. Итак, наше сообщение не было обслужено по причине занятости абонента. Задерживаем его на время, равное интервалу между ПВ при занятости абонента и отправляем к блоку 7.

Блок 31-36. Процент не ответов в нашей сети связи ниже заданного уровня. Таким образом, мы можем обслужить еще одно сообщение. Устанавливаем связь. Позволяем вошедшему сообщению использовать многоканальное устройство. Ставим его в очередь, задерживаем его (на среднее время установления связи), потом освобождаем очередь и многоканальное устройство.

Блок 37. Имитируем отсутствие абонента. Генерируем случайное число и сравниваем его с функцией настойчивости при отсутствии абонента. Если полученное число меньше или равно функции, то переходим к блоку 38, в противном случае - к блоку 42.

Блок 38-41. Сообщение не было обслужено по причине отсутствия абонента. Задерживаем сообщение на время, равное среднему интервалу между повторными вызовами и отправляем его к блоку 7. Т.о. мы повторяем попытку.

Блок 42-45. Проверяем, все ли вызовы были обслужены. Если все вызовы уже обслужены, то переходим к блоку 46, в противном случае создаем еще одну копию входящего сообщения и переходим к блоку 4.

Блок 46-50. Записываем в память все статистические данные.

Блок 51-54. Проверяем коэффициент использования многоканального устройства. Если он ниже требуемого уровня, тогда увеличим коэффициент адаптации с тем, чтобы как можно большему числу сообщений предоставлялся свободный кадр в цифровом тракте. Тем самым мы повысим коэффициент использования многоканального устройство. Если же коэффициент выше требуемого уровня, тогда переходим к блоку 55.

Блок 55. Уничтожаем все транзакты и прогоняем модель еще раз.

3.2 Программа имитационной модели функционирования концентратора

В соответствии с блок-диаграммой составим GPSS-программу модели функционирования концентратора цифровой сети связи.

SIMULATE

0001 SVE1 EQU 1

0005 SVE1 STORAGE 6

0010 INITIAL X$ABON,30

0015 INITIAL X$INTER,12000

0020 INITIAL X$RAZG,1200

0025 INITIAL X$PROSL,150

0030 INITIAL X$POFT,600

0035 INITIAL X$OBSL,400

0040 INITIAL X$NEOT,500

0045 INITIAL X$UST,40

0050 INITIAL X$ADAP,5

0055 PER1 FVARIABLE 100000#N$EX1/X$POTER

0060 PER2 FVARIABLE 100000#N$DL1/X$POTER

0065 PER3 FVARIABLE 100000#X$SRED/(N$DL1+N$EX1)

0070 BER1 FVARIABLE X$BLO1+N$ZAN-X$BLO2

0071 BER2 FVARIABLE X$POTER+X$BLO3+X$BLO4

0072 PER4 FVARIABLE 100000#(V$BER1/V$BER2)

*

0110 EXP FUNCTION RN4,C24

0,0/.100,.104/.200,.222/.300,.355/.400,.509/.500,.690/

.600,.915/.700,1.200/.750,1.380/.800,1.600/.840,1.830/

.880,2.120/.900,2.300/.920,2.520/.940,2.810/.950,2.990/

.960,3.200/.970,3.500/.980,3.900/.990,4.600/.995,5.300/

.998,6.200/.999,7/1,8/

*

0120 TOCH FUNCTION P3,C7

1,600/2,700/3,750/4,790/5,820/6,850/7,880

*

0123 OTS FUNCTION P3,C3

1,300/2,400/3,500

*

0125 GENERATE 1,,,1

0130 SPLIT X$ABON,ACT

0135 TERMINATE

0140 ACT ADVANCE X$INTER,FN$EXP

0145 ASSIGN 3,1

0150 SAVEVALUE POTER+,1

*

0155 VHO TEST LE S1,X$ADAP

0160 TEST L RN6,X$OBSL,IPV

0161 ENTER 1

0162 QUEUE 1

0163 ADVANCE X$RAZG,FN$EXP

0164 DEPART 1

0165 LEAVE 1

*

0170 DL1 SAVEVALUE SRED+,P3

0175 TEST NE TG1,1,ED1

0180 SPLIT 1,ACT

0185 TERMINATE 1

*

0190 IPV TEST G RN7,X$NEOT,NOT

0195 SAVEVALUE BLO2+,1

0196 ENTER 1

0197 QUEUE 1

0198 ZAN ADVANCE X$PROSL,FN$EXP

0199 DEPART 1

0200 LEAVE 1

*

0205 OTK SAVEVALUE BLO1+,1

0210 TEST LE RN5,FN$TOCH,EX1

0215 SAVEVALUE BLO3+,1

0220 ASSIGN 3+,1

0225 ADVANCE X$POFT,FN$EXP

0230 TRANSFER ,VHO

*

0235 NOT SAVEVALUE ADR+,1

0236 ENTER 1

0237 QUEUE 1

0238 ADVANCE X$UST,FN$EXP

0239 DEPART 1

0240 LEAVE 1

0245 TEST LE RN6,FN$OTS,EX1

0250 SAVEVALUE BLO4+,1

0255 ASSIGN 3+,1

0260 ADVANCE X$POFT,FN$EXP

0265 TRANSFER ,VHO

0270 EX1 SAVEVALUE SRED+,P3

0275 TEST NE TG1,1,ED1

0280 SPLIT 1,ACT

0285 TERMINATE 1

0290 ED1 SAVEVALUE RES1,V$PER1

0295 SAVEVALUE RES2,V$PER2

0300 SAVEVALUE RES3,V$PER3

0305 SAVEVALUE RES4,V$PER4

0310 TERMINATE 1

0315 GENERATE 1000

0320 SAVEVALUE ADAP,5

0325 TEST G SR1,800,KON

0330 SAVEVALUE ADAP,6

0335 KON TERMINATE

0340 START 500

0341 REPORT REPORT.GPS

0450 END

Поясним текст программы.

SIMULATE

Карта SIMULATE. Она должна предворять как все карты описания, так и все карты, задающие операционные блоки. При отсутствии карты SIMULATE интерпретация модели, т.е. собственно моделирование, производится не будет - система только проверит правильность описания модели с точки зрения синтаксиса языка описания дискретных сложных систем.

0001 SVE1 EQU 1

Блок EQU предназначен для присвоения числовых значений именам, используемым в модели (т.к. для присваивания именам нужных номеров, необходимо, перед использованием имен присвоить им соответствующие номера).

Устройству SVE1 присвоили номер 1.

0005 SVE1 STORAGE 6

Блок STORAGE определяет емкость многоканального устройства в текущей модели. Когда сообщение пытается войти в блок ENTER, то запрос на емкость многоканального устройства сравнивается с доступной емкостью многоканального устройства. Если запрос может быть выполнен, то сообщение входит в блок ENTER, и емкость доступной памяти многоканального устройства уменьшается. Если запрос сообщения не может быть удовлетворен, то сообщение входит в список задержки многоканального устройства.

Многоканальное устройство SVE1 имеет емкость 6.

В данном случае емкость SVE1 определяет число кадров в цифровом тракте.

0010 INITIAL X$ABON,30

Блок INITIAL позволяет задавать начальные значения ячеек.

Ячейка с именем ABON имеет начальное значение равное 30.

Ячейка ABON определяет число абонентов в подсети.

0015 INITIAL X$INTER,12000

Ячейка с именем INTER имеет начальное значение равное 12000.

Ячейка INTER определяет средний интервал между вызовами.

0020 INITIAL X$RAZG,1200

Ячейка с именем RAZG имеет начальное значение равное 1200.

Ячейка RAZG определяет среднюю длительность разговора.

0025 INITIAL X$PROSL,150

Ячейка с именем PROSL имеет начальное значение равное 150.

Ячейка PROSL определяет среднюю длительность прослушивания сигнала "занято".

0030 INITIAL X$POFT,600

Ячейка с именем POFT имеет начальное значение равное 600.

Ячейка POFT определяет средний интервал между повторными вызовами.

0035 INITIAL X$OBSL,400

Ячейка с именем OBSL имеет начальное значение равное 400.

Ячейка OBSL определяет вероятность обслуживания (в тысячных долях).

0040 INITIAL X$NEOT,500

Ячейка с именем NEOT имеет начальное значение равное 500.

Ячейка NEOT определяет процент не ответов (в тысячных долях).

0045 INITIAL X$UST,40

Ячейка с именем UST имеет начальное значение равное 40.

Ячейка UST определяет среднюю длительность установления связи.

0050 INITIAL X$ADAP,5

Ячейка с именем ADAP имеет начальное значение равное 5.

Ячейка ADAP определяет порог адаптации.

0055 PER1 FVARIABLE 100000#N$EX1/X$POTER

Блок FVARIABLE определяет переменные с плавающей точкой.

Переменная PER1 равна: 100000 умножить на значение счетчика числа входов в блок EX1 (этот счетчик изменяется при каждом входе сообщения в блок EX1) и делить на значение переменной POTER, которая содержит суммарное число первичных вызовов.

Переменная PER1 определяет вероятность потери по времени.

0060 PER2 FVARIABLE 100000#N$DL1/X$POTER

Переменная PER2 равна: 100000 умножить на значение счетчика числа входов в блок DL1 и делить на значение переменной POTER.

Переменная PER2 определяет вероятность успешного завершения разговора.

0065 PER3 FVARIABLE 100000#X$SRED/(N$DL1+N$EX1)

Переменная PER3 равна: значение переменной SRED (содержит сумму повторных попыток) умножить на 100000 и делить на сумму значений счетчиков числа входов в блоки DL1 и EX1.

Переменная PER3 определяет среднее число попыток на один вызов.

0070 BER1 FVARIABLE X$BLO1+N$ZAN-X$BLO2

Переменная BER1 равна: значение переменной BLO1 (содержит число блокировок из-за отсутствия кадра) плюс значение счетчика числа входов в блок ZAN и минус значение ячейки BLO2 (содержит число состояний занято).

0071 BER2 FVARIABLE X$POTER+X$BLO3+X$BLO4

Переменная BER2 равна: значение переменной POTER плюс значение переменной BLO3 (содержит число повторных попыток при занятости адресата) плюс значение переменной BLO4 (содержит число повторных попыток при не ответе абонента).

0072 PER4 FVARIABLE 100000#(V$BER1/V$BER2)

Переменная PER4 равна: 100000 умножить на значение переменной BER1 и делить на значение переменной BER2.

Переменная PER4 определяет вероятность блокировки в абонентском тракте.

0110 EXP FUNCTION RN4,C24

0,0/.100,.104/.200,.222/.300,.355/ ...

Блок FUNCTION описывает функцию. Функция EXP является непрерывной числовой (С) функцией с числом пар значений X и Y равным 24. Функция принимает значение 0 с вероятностью 0; 0,104 - с вероятностью 0,100 и т.д. В качестве аргумента функции используется случайное число RN4.

Функция EXP - экспоненциальная функция.

0120 TOCH FUNCTION P3,C7

1,600/2,700/3,750/4,790/5,820/6,850/7,880

Функция TOCH является непрерывной числовой (С) функцией с числом пар значений X и Y равным 7. При значениях первого параметра транзакта Р3 функция с именем TOCH будет принимать значения: 600, если Р3 будет равен 1; 700, если Р3 будет равен 2 и т.д.

Функция TOCH - точная функция настойчивости.

0123 OTS FUNCTION P3,C3

1,300/2,400/3,500

Функция OTS является непрерывной числовой (С) функцией с числом пар значений X и Y равным 3. При значениях первого параметра транзакта Р3 функция с именем OTS будет принимать значения: 300, если Р4 будет равен 1; 400, если Р4 будет равен 2 и т.д.

Функция OTS - функция настойчивости при отсутствии абонента.

0125 GENERATE 1,,,1

Блок GENERATE осуществляет ввод транзактов в модель.

Транзакты будут вводиться в модель через каждую 1 единицу модельного времени с приоритетом 1 (максимально - 127). Т.о. мы сгенерировали исходный транзакт.

0130 SPLIT X$ABON,ACT

Блок SPLIT выполняет функцию копирования входящего в него сообщения, которое называется исходным или порождающим.

Создает число копий, указанное в ячейке с именем ABON, затем переходит к блоку с меткой ACT. Т.о. мы получили заданное число источников.

0135 TERMINATE

Блок TERMINATE удаляет из модели входящие сообщения (транзакты).

Т.к. поле А пусто, то сообщение уничтожается, а содержимое счетчика не изменяется.

0140 ACT ADVANCE X$INTER,FN$EXP

Блок ADVANCE задерживает продвижение транзактов на заданный период времени.

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем INTER, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задали интервал между вызовами.

0145 ASSIGN 3,1

Блок ASSIGN заменяет, увеличивает или уменьшает текущее значение параметра сообщения на заданное значение.

В значении параметра с номером 3 сохраняется значение 1. Параметр 3 содержит число ПВ.

0150 SAVEVALUE POTER+,1

Блок SAVEVALUE используется для замены, увеличения или уменьшения текущего содержимого значений.

Значение 1 добавляется к значению переменной POTER, которая содержит суммарное число первичных вызовов.

0155 VHO TEST LE S1,X$ADAP

Блок TEST определяет номер следующего блока для вошедшего в него сообщения в зависимости от того, выполняется требуемое условие или нет.

В данном случае сравнивается содержимое многоканального устройства под номером 1 (S1) со значением, хранимым в ячейке с именем ADAP. S1 должна быть меньше или равна (LE) значению ячейки ADAP. Т.к. поле С блока TEST пусто, то транзакты не могут войти в блок TEST до тех пор, пока условия не изменятся таким образом, что отношение будет истинно. Как только отношение будет истинно, сообщение войдет в блок TEST и пытается перейти к следующему по номеру блоку. Т.о. мы проверили наличие свободного кадра.

0160 TEST L RN6,X$OBSL,IPV

Сравнивается значение случайной величины RN6 (ее значение колеблется от 0 до 1) со значением, хранимым в ячейке с именем OBSL (вероятность обслуживания). RN6 должна быть меньше (L) значения ячейки OBSL. Если отношение истинно, то транзакт переходит к следующему блоку. Если отношение ложно - к блоку с меткой IPV.

Т.о. мы осуществили проверку обслуживания.

0161 ENTER 1

Блок ENTER позволяет вошедшему сообщению использовать многоканальное устройство.

Занимаем многоканальное устройство под номером 1.

0162 QUEUE 1

Блок QUEUE увеличивает длину очереди.

Длина очереди под номером 1 увеличивается на 1 (поскольку операнд В отсутствует). Если очередь еще не существует, то она создается.

0163 ADVANCE X$RAZG,FN$EXP

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем RAZG, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задержали сообщение на время, равное средней длительности разговора.

0164 DEPART 1

Блок DEPART служит для уменьшения длины очереди.

Длина очереди под номером 1 уменьшается на 1 (поскольку операнд В отсутствует).

0165 LEAVE 1

Блок LEAVE освобождает определенное число единиц многоканального устройства.

Освобождается одна единица (т.к. операнд В отсутствует) многоканального устройства под номером 1.

0170 DL1 SAVEVALUE SRED+,P3

Значение Р3 добавляется к значению переменной SRED, которая содержит сумму повторных попыток.

0175 TEST NE TG1,1,ED1

Сравнивается текущее значение счетчика завершений TG1 (сообщения, вошедшие в блоки TERMINATE с ненулевым операндом А, уменьшают значение этого счетчика на число, равное значению операнда А) с единицей. TG1 должна быть не равна (NE) единице. Если отношение истинно, то транзакт переходит к следующему блоку. Если отношение ложно - к блоку с меткой ED1. Таким образом, мы проверили, все ли вызовы (транзакты) мы обслужили.

0180 SPLIT 1,ACT

Создает одну копию входящего сообщения и переходит к блоку с меткой ACT.

0185 TERMINATE 1

Уничтожает транзакт.

0190 IPV TEST G RN7,X$NEOT,NOT

Сравнивается значение случайной величины RN7 (ее значение колеблется от 0 до 1) со значением хранимым в ячейке с именем NEOT (процент не ответов). RN7 должна быть больше (G) значения ячейки NEOT. Если отношение истинно, то транзакт переходит к следующему блоку. Если отношение ложно - к блоку с меткой NOT.

0195 SAVEVALUE BLO2+,1

Значение 1 добавляется к значению переменной BLO2, которая содержит число состояний занято.

0196 ENTER 1

Занимается многоканальное устройство под номером 1.

0197 QUEUE 1

Длина очереди под номером 1 увеличивается на 1 (поскольку операнд В отсутствует).

0198 ZAN ADVANCE X$PROSL,FN$EXP

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем PROSL, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задержали сообщение на время, равное среднему времени прослушивания сигнала "занято".

0199 DEPART 1

В данном случае длина очереди под номером 1 уменьшается на 1 (поскольку операнд В отсутствует).

0200 LEAVE 1

Освобождается одна единица (т.к. операнд В отсутствует) многоканального устройства под номером 1.

0205 OTK SAVEVALUE BLO1+,1

Значение 1 добавляется к значению переменной BLO1.

0210 TEST LE RN5,FN$TOCH,EX1

Сравнивается значение случайной величины RN5 (ее значение колеблется от 0 до 1) со значением функции TOCH. RN5 должна быть меньше или равна (LE) значению функции TOCH. Т.к. поле С блока TEST пусто, то транзакты не могут войти в блок TEST до тех пор, пока условия не изменятся таким образом, что отношение будет истинно. Как только отношение будет истинно, сообщение войдет в блок TEST и пытается перейти к следующему по номеру блоку.

0215 SAVEVALUE BLO3+,1

Значение 1 добавляется к значению переменной BLO3, которая содержит число повторных попыток при занятости адресата.

0220 ASSIGN 3+,1

К значению параметра с номером 3 добавляется значение 1. Параметр 3 содержит число попыток данного вызова.

0225 ADVANCE X$POFT,FN$EXP

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем POFT, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задали интервал между ПВ при занятости абонента.

0230 TRANSFER ,VHO

Блок TRANSFER является основным средством, позволяющим направить сообщение к любому блоку модели.

В данном случае режим выбора следующего блока, к которому должно перейти сообщение (безусловный, статистический…) не указан. Все сообщения переходят к блоку VHO.

0235 NOT SAVEVALUE ADR+,1

Значение 1 добавляется к значению переменной ADR, которая содержит число не ответов адресата.

0236 ENTER 1

Занимается многоканальное устройство под номером 1.

0237 QUEUE 1

Длина очереди под номером 1 увеличивается на 1 (поскольку операнд В отсутствует).

0238 ADVANCE X$UST,FN$EXP

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем UST, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задержали сообщение на время, равное среднему времени установления связи.

0239 DEPART 1

В данном случае длина очереди под номером 1 уменьшается на 1 (поскольку операнд В отсутствует).

0240 LEAVE 1

Освобождается одна единица (т.к. операнд В отсутствует) многоканального устройства под номером 1.

0245 TEST LE RN6,FN$OTS,EX1

Сравнивается случайной величины RN6 (ее значение колеблется от 0 до 1) со значением функции OTS. RN6 должна быть меньше или равна (LE) значению функции OTS. Т.к. поле С блока TEST пусто, то транзакты не могут войти в блок TEST до тех пор, пока условия не изменятся таким образом, что отношение будет истинно. Как только отношение будет истинно, сообщение войдет в блок TEST и пытается перейти к следующему по номеру блоку.

0250 SAVEVALUE BLO4+,1

Значение 1 добавляется к значению переменной BLO4, которая содержит число повторных попыток при не ответе.

0255 ASSIGN 3+,1

К значению параметра с номером 3 добавляется значение 1. Параметр 3 содержит число попыток данного вызова.

0260 ADVANCE X$POFT,FN$EXP

Среднее время пребывания сообщения в блоке ADVANCE задано в ячейке с именем POFT, способ модификации среднего значения задан функцией EXP. Т.о. мы задержали сообщение на время, равное среднему интервалу между вызовами при не ответе абонента.

0265 TRANSFER ,VHO

В данном случае режим выбора следующего блока, к которому должно перейти сообщение (безусловный, статистический…) не указан. Все сообщения переходят к блоку VHO.

0270 EX1 SAVEVALUE SRED+,P3

Значение переменной P3 добавляется к значению переменной SRED, которая содержит сумму повторных попыток.

0275 TEST NE TG1,1,ED1

Сравнивается текущее значение счетчика завершений TG1 (сообщения, вошедшие в блоки TERMINATE с ненулевым операндом А, уменьшают значение этого счетчика на число, равное значению операнда А) с единицей. TG1 должна быть не равна (NE) единице. Если отношение истинно, то транзакт переходит к следующему блоку. Если отношение ложно - к блоку с меткой ED1. Таким образом мы проверили, все ли вызовы (транзакты) мы обслужили.

0280 SPLIT 1,ACT

Создать одну копию входящего сообщения и перейти к блоку с меткой ACT.

0285 TERMINATE 1

Уничтожает транзакт.

0290 ED1 SAVEVALUE RES1,V$PER1

Значение переменной PER1 сохраняется в переменной RES1.

0295 SAVEVALUE RES2,V$PER2

Значение переменной PER2 сохраняется в переменной RES2.

0300 SAVEVALUE RES3,V$PER3

Значение переменной PER3 сохраняется в переменной RES3.

0305 SAVEVALUE RES4,V$PER4

Значение переменной PER4 сохраняется в переменной RES4.

0310 TERMINATE 1

Уничтожает транзакт.

0315 GENERATE 1000

Транзакты будут вводиться в модель через каждые 1000 единиц модельного времени.

0320 SAVEVALUE ADAP,5

Значение 5 сохраняется в переменной ADAP.

0325 TEST G SR1,800,KON

Сравнивается значение коэффициента использования многоканального устройства под номером один (SR1) со значением 800. SR1 должна быть больше (G) 800. Если отношение истинно, то транзакт переходит к следующему блоку. Если отношение ложно - к блоку с меткой KON.

0330 SAVEVALUE ADAP,6

Значение 6 сохраняется в переменной ADAP.

0335 KON TERMINATE

Т.к. поле А пусто, то сообщение уничтожается, а содержимое счетчика не изменяется.

0340 START 500

Оператор START задает значение счетчика завершений при прогоне модели.

В данном случае модель будет прогоняться 500 раз.

0341 REPORT REPORT.GPS

Создаем файл отчета с именем Report.gps.

0350 END

Заканчиваем работу с программой.

Результаты имитационного эксперимента с моделью функционирования цифрового концентратора сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Результаты имитационного эксперимента с моделью функционирования цифрового концентратора

	Количество абонентов
	30	40	50	60	70	100
Вероятность потери по времени	47,514%	47,713%	47,534%	46,640%	47,553%	48,126%
Вероятность успешного завершения разговора	51,888%	51,689%	51,084%	52,173%	50,293%	50,493%
Среднее число попыток на один вызов	1,38	1,35	1,35	1,37	1,34	1,32
Вероятность блокировки в абонентском тракте	30,491%	30,486%	30,453%	30,272%	30,263%	29,955%

3.3 Руководство к использованию программы

1. Включите компьютер.

2. В случае если программа находится на жестком диске - перейдите к пункту 5. В противном случае - к пункту 3.

3. Вставьте дискету с программой в дисковод.

4. Скопируйте программу имитации цифрового концентратора на жесткий диск, в директорию GPSS:

Copy <путь к файлу на дискете> <путь к директории GPSS>

Например:

Copy a:\Concent.gps c:\Gpss\

5. Перейдите в директорию GPSS.

6. Запустите файл "Gpsspc.exe".

7. В окне ввода, после знака приглашения (">") наберите команду

@<имя файла>

и нажмите клавишу "Enter". Например:

@Concent.gps <Enter>

8. По окончании работы программы введите команду

END

для завершения работы с GPSS.

9. Для изменения получаемых результатов измените количество абонентов в подсети (строка 0010). Сделать это можно в любом текстовом редакторе. Таким образом, изменяя количество абонентов можно получать новые статистические данные относительно вероятности потерь по времени, вероятности успешного разговора, среднего числа попыток на один вызов и вероятности блокировки в абонентском тракте.

4. Бизнес-план

4.1 Продукция

Предлагаемым продуктом разработки является программа имитационной модели функционирования цифрового концентратора.

Она может использоваться как для оценки работы реального концентратора при заданных условиях и сбора статистических данных (поступающая нагрузка, вероятность успешного разговора, занятость ИКМ-тракта и т.д.) так и для обучения молодых специалистов.

Данная программа может работать на любых персональных ЭВМ типа IBM, не требуя при этом мощных вычислительных машин, что является весьма положительным качеством, так как не каждая организация имеет мощные ЭВМ.

4.2 Рынок

Данная программа является весьма специфичной и очень необходимой в данный момент.

В качестве потенциальных потребителей данной продукции могут выступать компании и фирмы, занимающиеся разработкой и внедрением средств связи, а также высшие учебные заведения, занимающиеся обучением специалистов в области электросвязи.

Так как на сегодняшний день данная продукция не имеет аналогов на рынке Казахстана, следовательно, не имеет конкурентов. Единственной проблемой является нелегальное распространение программы, но это решается использованием защиты от несанкционированного включения.

4.3 Менеджмент

Персонал, занимающийся непосредственной разработкой программы, состоит из инженера и руководителя.

Время, затраченное разработчиками на разработку программы, указано в таблице 4.1

Таблица 4.1 Перечень выполняемых работ

Выполняемые работы	Объем, дней	Исполнитель
Постановка задачи, подготовка исходных данных	1	руководитель
Выдача задания и исходных данных	1	руководитель
Ознакомление с заданием	1	инженер
Сбор материала	3	инженер
Обработка исходных данных	1	инженер
Обзор литературы	2	инженер
Разработка плана работ	2	руководитель
Составление графика проведения работ	1	Руководитель инженер
Анализ общих вопросов	1	инженер
Проведение подготовительных работ	2	инженер
Изучение методов проведения работ	3	Руководитель инженер
Описание процедур и детализация	2	Руководитель инженер
Освоение методов математического моделирования	10	инженер
Математическое моделирование задачи	3	руководитель
Проведение специальных расчетов	3	инженер
Разработка алгоритма и отладка	3	инженер
Проведение практических работ и получение результатов	2	инженер
Обработка первичных результатов	1	инженер
Разработка программы расчета	2	инженер
Обработка вторичных результатов	1	инженер
Анализ результатов	2	инженер
Подготовка письменных материалов	2	инженер
Проведение консультаций	3	руководитель
Оформление отчета	5	инженер
Доработка отчета	2	руководитель
Сдача и предварительная проверка отчета	1	Руководитель инженер
Итого	67

4.4 Потребности в финансировании

Разработка программы является весьма сложным процессом, требующим большого количества времени и усилий. Приведем расчет стоимости разработки программы.

Труд разработчиков оплачивается согласно штатного расписания.

Далее определяется количество исполнителей (табл. 4.2).

Таблица 4.2 Количество исполнителей

Исполнитель	Количество, человек	Заработная плата, тенге
Руководитель	1	20000
Инженер	1	15000
Итого	2	35000

Для определения стоимости человеко-дня, месячный должностной оклад, приведенный в таблице 4.2, делится на среднемесячное количество рабочих дней - 24 дня.

Для руководителя:

T = 20000/24 = 833.33 тенге,

для инженера - исполнителя задания:

Т = 15000/24 = 625 тенге.

Таблица 4.3 Трудозатраты

Исполнитель	Дневная зарплата, тенге	Трудоемкость, чел/день	Сумма, тенге
Руководитель	833.33	19	15833.27
Инженер	625	48	30000

Основная заработная плата определяется как сумма оплаты труда всех исполнителей [7]:

З_осн = З_о* _i (4.1)

З_осн = 833.33*19 + 625*48 = 15833.27 + 30000 = 45833.27 тенге

Дополнительная заработная плата составляет 10% от основной заработной платы [7]:

З_доп = З_осн*10 / 100; (4.2)

З_доп = 45833.27*10 / 100 = 4583.33 тенге

Фонд оплаты труда (ФОТ) складывается из основной и дополнительной заработной платы [7]:

ФОТ = З_осн + З_доп ; (4.3)

ФОТ = 45833.27 + 4583.33 = 50416.6 тенге

Отчисления на социальное страхование (Сс) берутся в размере 26% от ФОТ [7].

О_сс = ФОТ * 26 / 100; (4.4)

О_сс = 50416.6 * 26 / 100 = 13108.32 тенге

После определения размера ФОТ требуется рассчитать себестоимость научно-исследовательских работ с учетом нетрудовых затрат на материалы. Таблица 4.4 содержит статьи расходов и конечную смету затрат.

Амортизационные отчисления берутся исходя из того, что стоимость компьютера, на котором разрабатывалась программа, и принтера составляет 1000 долларов США. Средний курс покупки одного доллара США составляет 147 тенге. С учетом того, что норма амортизации берется в размере 30% в год, амортизационные отчисления за 12 рабочих дней составляют [7]:

Стоимость машинного времени - 147 тенге в час, и т.к. инженер затратил 12 дней по 6 часов, то стоимость машинного времени за 72 часа составит [7]:

Смв = 72час*147тенге/час = 10584 тенге.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по следующей формуле:

Э = W x T x S , (4.6)

где W - потребляемая мощность;

T - количество часов работы оборудования;

S - стоимость киловатт-часа электроэнергии.

W = 4 кВт; T = 12*6=72 ч; S = 4,83 тенге/кВт час.

Э = 4*72*4.83 = 1391.04тенге

Кроме того, в смету затрат следует включить также затраты на оформление программного обеспечения. В данные затраты входит стоимость дискеты, инструкции и упаковки.

Таким образом:

З_оф = З_диск + З_инст + З_упак ; (4.7)

З_оф = 80 + 40 + 50 = 170 тенге

Сумма затрат состоит из фонда оплаты труда разработчиков, отчислений в фонд социального страхования, амортизации оборудования и затрат на электроэнергию и материалы [7]:

З = ФОТ + О_сс + А + Э + Смв + З_оф; (4.8)

З = 50416.6 + 13108.32 + 2004.55 + 1391.04 + 10584 +170 = 77674.51 тенге

Смета затрат приведена в таблице 4.4.

Таблица 4.4 Смета затрат на проведение НИР

Наименование статей затрат	Сумма, тенге
ФОТ	50416.6
Отчисления в социальное страхование	13108.32
Амортизация	2004.55
Затраты на электроэнергию	1391.04
Стоимость машинного времени за 72 часа	10584
Затраты оформления	170
Итого: 77674.51

4.5 Цена реализации

Лимитная цена программы складывается из себестоимости разработки программы и чистого дохода [7]:

Ц_л = С + П; (4.9)

Прибыль, т.е. рентабельность, рассчитывается как 40% от себестоимости программы [7]:

П = 40 * С / 100; (4.10)

П = 40 *77674.51 / 100 = 31069.81 тенге

Ц_л = 81558.24 + 32623.3 = 108744.32 тенге

Цена реализации, с учетом налога на добавленную стоимость (НДС) в размере 20% от стоимости программы, вычисляется по формуле [7]:

Ц_р = Ц_л + НДС, (4.11)

НДС = 20 * Ц_л / 100, (4.12)

НДС = 20 * 108744.32 / 100 = 21748.87 тенге

Таким образом, цена реализации программы:

Ц_р = 108744.32 + 21748.87 = 130493.19 тенге

4.6 Экономическая эффективность от внедрения программного обеспечения

4.6.1 Расчет затрат до внедрения программного продукта

На производстве решение данной задачи осуществляется одним человеком. До внедрения предоставляемого программного продукта, инженер занимаясь решением данной задачи, затрачивает на ее реализацию один рабочий день, т.е. восемь часов.

Затраты на решение задачи без использования программы рассчитываются по формуле [7]:

З_атр = К_маш + ЗП , (4.13)

где ЗП - зарплата в год инженера, занимающегося решением данной задачи,

К_маш - годовые затраты машинного времени на решение задачи.

Заработная плата инженера за год, учитывая расчет вручную, определяется по формуле [7]:

ЗП = Q * N * 12, (4.14)

где Q - оклад инженера,

N - количество человек,

ЗП = 15000 * 1 * 12 = 180000 тенге,

Исходя из того, что иженер тратит на решение данной задачи по восемь часов четыре раза в месяц, а за год, соответственно, 384 часа, то годовые затраты машинного времени на решение задачи определяются [7]:

К_маш = tg * q, (4.15)

где tg - количество часов использования ПЭВМ в год,

q - стоимость часа машинного времени.

К_маш = 384 * 147 = 56448 тенге,

З_атр = 56448 + 180000 = 236448 тенге,

4.6.2 Расчет затрат после внедрения программного продукта

После внедрения программы инженер станет тратить пять минут на решение задачи. Следует заметить, что это вызовет огромную экономию машинного времени, и, соответственно, связанные с этим затраты.

Отметим, что пять минут, затраченные по четыре раза в месяц, за год составят 4 часа.

Годовые затраты машинного времени на решение задачи определяются

К_маш = tg * q, (4.16)

где tg - количество часов использования ПЭВМ в год,

q - стоимость часа машинного времени.

К_маш = 4 * 147 = 588 тенге,

Годовая заработная плата работника отдела, останется прежней.

Суммарные затраты после внедрения программы определяются [7]:

З_атр = К_маш + ЗП, (4.17)

З'_атр = 588 + 180000 = 180588 тенге.

4.6.3 Расчет экономии затрат от внедрения программного обеспечения

Расчет экономии затрат от внедрения нового программного продукта. Экономия затрат от внедрения программы определяется [7]:

Э = З_атр - З'_атр, (4.18)

где З_атр - затраты до внедрения программы,

З'_атр - затраты после внедрения программы.

Э = 236448 - 180588 = 55860 тенге.

На основе проведенных выше вычислений можно сказать о том, что внедрение данного программного продукта позволит получить социально-экономический эффект.

В результате внедрения программного продукта возрастает производительность и качество труда, вызванные путем сокращения времени на выполнение рабочего процесса. Основная экономия ощущается в машинном времени. Нужно отметить, что данная экономия будет при решении одной задачи, а поскольку таких задач, непосредственно связанных со статистикой, очень много, то в целом экономия от внедрения данного программного продукта намного возрастает.

5. Безопасность жизнедеятельности

Тема дипломной работы: "Моделирование работы концентратора в сети ISDN". Основной целью проекта является разработка программного продукта, имитирующего работу цифрового концентратора.

Данная программа предназначена для установки в компьютерном классе. В классе работают 10 человек, рабочий день с 9⁰⁰ до 17⁰⁰. Поскольку оператор весь рабочий день взаимодействует непосредственно с ЭВМ, то очень важно правильно организовать его рабочее место. С точки зрения учета человеческого фактора рабочее место оператора обладает рядом эргономических свойств и показателей. Эргономичность связана с показателями производительности, надежности и экономичности эксплуатации. Поэтому при конструировании и размещении рабочих мест предусмотрим меры, предупреждающие или снижающие преждевременное утомление работающего человека, предотвращающие возникновение у него психофизиологического стресса, а также появление ошибочных действий. Такая конструкция рабочего места будет обеспечивать быстроту, безопасность, простоту и экономичность технического обслуживания, полностью отвечать функциональным требованиям и предполагаемым условиям эксплуатации.

На случай возникновения пожара в операторском зале, предусмотрим средства тушения пожара. Подберем огнетушители, рассчитаем их количество, установим пожарные извещатели.

В операторских залах предъявляются определенные требования к вентиляции и кондиционированию воздуха. Поэтому предусмотрим, чтобы в зал подавалось достаточное количество наружного воздуха на одного человека; кондиционирование воздуха обеспечивало автоматическое поддержание параметров микроклимата в необходимых пределах в течение всех сезонов года, очистку воздуха от пыли, создавало небольшое избыточное давление в чистых помещениях для исключения поступления неочищенного воздуха.

К операторскому залу 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 и учебы.

Такое освещение будет:

создавать благоприятные условия труда;

соответствовать гигиеническим нормам;

равномерно распределять яркость на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства;

устранять резкие тени на рабочей поверхности;

устранять блескость (прямую и отраженную) в поле зрения;

обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветопередачи.

В качестве источников света при искусственном освещении в операторском зале, будем применять люминесцентные лампы.

Исходя из вышеуказанного, в данном разделе дипломной работы сделаем следующее:

рассмотрим вопросы рациональной организации рабочего места оператора;

подберем огнетушители, рассчитаем их количество, установим пожарные извещатели;

рассчитаем искусственное освещение операторского зала двумя методами: методом коэффициента использования и точечным методом;

рассчитаем систему вентиляции и подберем кондиционер.

5.1 Рациональная организация рабочего места оператора

При конструировании рабочего места оператора создадим следующие условия: достаточное рабочее пространство для работающего человека, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования; достаточные физические, зрительные и слуховые связи между работающим человеком и оборудованием, а также между людьми в процессе выполнения общей трудовой задачи; оптимальное размещение рабочих мест в производственных помещениях, а также безопасные и достаточные проходы для работающих людей; необходимое естественное и искусственное освещение для выполнения трудовых задач, технического обслуживания; допустимый уровень акустического шума и вибрации, создаваемых оборудованием рабочего места или другими источниками шума и вибрации [8].

На рабочем месте оператора используем:

средства отображения информации индивидуального пользования (дисплей);

средства ввода информации (клавиатура, различные манипуляторы);

средства связи и передачи информации (телефонный аппарат, модем);

средства документирования и хранения информации (принтеры, дисковые накопители);

вспомогательное оборудование.

Рабочее место оператора (см. рис. 5.1) организуем следующим образом [8]. Дисплей разместим на столе так, чтобы расстояние наблюдения информации на экране было в пределах 450-500 мм. Экран дисплея расположим так, чтобы угол между нормалью к центру экрана и горизонтальной линией взгляда составлял 20⁰. Клавиатуру расположим на столе или подставке так, чтобы высота клавиатуры по отношению к полу составляла 650-800 мм, наклон клавиатуры сделаем в пределах 5-10⁰. При размещении компьютера на стандартном столе используем кресло с регулируемой высотой сиденья (от 380 до 450-500 мм) и подставку для ног.

Рис. 5.1 Рациональная организация рабочего места оператора

Средства документирования расположим справа от оператора в зоне максимальной досягаемости, а средства связи -- слева, чтобы освободить правую руку для записей.