Главная
База знаний "Allbest"
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Автоматизированная система связи и оперативного управления гарнизона пожарной охраны
Автоматизированная система связи и оперативного управления гарнизона пожарной охраны
Разработка структурной схемы и расчет характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Выбор и обоснование технических средств. Технико-экономическое обоснование внедрения автоматизированной системы связи и оперативного управления.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.11.2014 |
| Размер файла | 3,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Приведенная выше методика расчета электромагнитной совместимости радиосетей, работающих на совмещенных и соседних каналах приема, не учитывает параметры многосигнальной избирательности приемных устройств, которые в основном и определяют возможность функционирования радиосредств в сети связи без взаимных мешающих влияний.
Следует отметить, что реально значения избирательности приемников имеют конечные величины, а передатчики излучают спектр колебаний, выходящий за пределы отведенных им полос. Это определяет необходимость при организации системы радиосвязи решать проблему электромагнитной совместимости используемых радиостанций, исходя из реальных характеристик их приемных устройств.
Таким образом, существует необходимость тщательного нормирования, в первую очередь, параметров многосигнальной избирательности приемника: двухсигнальной и трехсигнальной избирательности. Эти параметры должны поддерживаться в течение всего времени эксплуатации в пределах норм, оговоренных техническими условиями на аппаратуру.
Рассмотренные методы расчета ЭМС относятся ко всем видам подвижной радиосвязи, однако, для тех видов оперативной радиосвязи пожарной охраны, которые функционируют в специфичных условиях на месте пожара, разработаны специальные методы расчета электромагнитной совместимости радиосредств и определения пространственного разноса радиостанций, функционирующих в системе оперативной радиосвязи.
Вследствие высоких уровней помех при организации связи на месте пожара отличен подход и к определению минимального значения защищаемой напряженности поля. В этом случае задаются минимально необходимым уровнем полезного сигнала (дБ - уровень реализуемой чувствительности) на входе приемника, при котором соотношение сигнал/помеха на выходе его низкочастотного тракта будет не хуже 12 дБ, т.е. качество радиосвязи будет удовлетворительным (класс III).
Близкое расположение радиостанций относительно друг друга и работа их в симплексном режиме ставит задачу исключения мешающих влияний передатчика одной радиостанции на приемник другой. Это влияние учитывается, в первую очередь, в части блокирования полезного сигнала мешающим сигналом, имеющим больший уровень. Интермодуляционные помехи могут быть исключены рациональным выбором рабочих частот по методике, приведенной в.
Учитывая, что в большинстве случаев для организации радиосвязи в гарнизоне пожарной охраны требуется, как правило, шесть частотных каналов, в основу расчета сетки рабочих частот оперативной радиосвязи ГПС положено шесть интермодуляционно совместимых каналов. Номера рабочих частот подбираются таким образом, что позволяет разбить всю выделенную полосу частот на группы из шести интермодуляционно совместимых каналов. В этом случае территориальный разнос между радиостанциями, работа которых будет организована на интермодуляционно совместимых частотах, должен рассчитывается из условия исключения блокирования полезного сигнала мешающим, что, в свою очередь, определяется параметром двухсигнальной избирательности приемника.
Двухсигнальная избирательность приемника регламентируется лишь применительно к соседним каналам приема, т.е. каналам, отстоящим от частоты рабочего канала на 25 кГц. С увеличением частотного разноса защищенность приемника от воздействия мешающего сигнала растет. Зависимость защищенности приемного устройства при воздействии мешающих сигналов на различных каналах приема для приемопередатчиков радиостанций "Виола", "Сапфир" и "Транспорт" была исследована путем измерения уровней мешающих сигналов на соседних каналах. При этом на выходе усилителя низкой частоты приемника обеспечивалось соотношение сигнал/шум 12 дБ. Измерения проводились применительно к различным разносам частот между частотой полезного - и мешающего - сигналов, лежащих в пределах от 25 кГц до 2,5 МГц, т.е.
25 кГц 2,5 МГц,
и при значениях уровня полезного сигнала на входе приемника в пределах от 0 до 40 дБ (ВХ=0.40 дБ).
Результаты экспериментальных исследований дополнительной защищенности приемника при воздействии мешающего сигнала на различных каналах приема представлены на рис. 2.7 в виде графических зависимостей изменения параметра двухсигнальной избирательности приемного устройства от разноса частот полезного и мешающего сигналов и уровня напряжения полезного сигнала на входе приемника [12]. Эти графики представлены как функции допустимого уровня мешающего сигнала на входе приемника от частотного разноса . Анализ внешнего вида графиков исходной функции дает возможность предположить, что в качестве аппроксимирующей функции можно выбрать функцию вида У = AХВ + С.
Проверка возможности применения выбранной функции была проведена по методу выравнивания, а определение коэффициентов А, В и С - по методу наименьших квадратов.
На основании анализа результатов экспериментальных исследований ЭМС радиосредств и полученных статистических данных было установлено, что функциональная зависимость допустимого уровня мешающего сигнала на входе приемника от частотного разноса с достаточной для практических расчетов точностью описывается следующим эмпирическим выражением [11]:
=, дБ, (2.1)
где - разнос частот между полезным и мешающим сигналами;
- уровень полезного сигнала на входе приемника, который принимается равным =;
- коэффициент согласования размерности.
Данная эмпирическая формула позволяет количественно определить защищенность приемника при воздействии на его вход мешающих сигналов в реальных условиях функционирования радиостанций различных радиосетей на территории гарнизона пожарной охраны. Так, в случае использования радиостанций, работающих на частотах, отстоящих друг от друга на 2,5 МГц, может быть обеспечена дополнительная защищенность приемника, равная 50 дБ.
Если уровень полезного сигнала при этом будет не ниже 10 мкВ (20 дБ), то в соответствии с приведенной выше эмпирической формулой (2.1) допустимый уровень мешающего сигнала может достигать величины 143 дБ (73+50+20=143 дБ). Такая величина допустимого уровня позволит в большинстве случаев обеспечить работу без мешающих влияний двух соседних радиостанций, расположенных в пределах одного служебного здания ЦУС, но работающих в разных сетях связи, и осуществить установку двух стационарных антенн в непосредственной близости друг от друга на крыше здания.
Рис. 2.7 Зависимость допустимого уровня мешающего сигнала от частотного разноса
Таким образом, пользуясь полученной эмпирической формулой, можно провести оценку ЭМС радиосредств и определить оптимальные частотные и территориальные разносы радиостанций, работающих в соседних радиосетях.
2.2.5 Расчет ЭМС двух близко расположенных радиостанций
При проведении практического выбора рабочих частот радиостанций в случае установки двух стационарных антенн на крыше одного служебного здания (ЦУС или ЦПР) допустимый уровень мешающего сигнала определяется в основном выходным уровнем сигнала от передатчика мешающей радиостанции (равным 148 дБ при выходной мощности излучения передатчика 10 Вт) и затуханием электромагнитного поля между стационарными антеннами. Зависимость переходного затухания электромагнитного поля - А, дБ от расстояния между двумя стационарными антеннами - r, м была исследована экспериментально и результаты представлены рис. 2.8 Кривая 1 характеризует величину переходного затухания между антеннами, расположенными параллельно на одном горизонтальном уровне, а кривая 2 - при смещении антенн в вертикальной плоскости на расстоянии 1 м.
Допустимый уровень мешающего сигнала от близко расположенного передатчика определяется по следующей формуле:
А, (2.2)
где - максимальный уровень высокочастотного сигнала, излучаемый мешающим передатчиком и соответствующий напряженности электромагнитного поля 148 дБ относительно 1 мкВ (0 дБ);
А - величина переходного затухания электромагнитного поля между передающей антенной одной и приемной антенной другой стационарных радиостанций, антенны которых установлены на крыше одного служебного здания.
Частотный разнос между рабочим и мешающим каналами двух стационарных радиостанций может быть определен с помощью преобразованной эмпирической формулы (2.1), в которой приравнены величины ,
(2.3)
где - коэффициент согласования размерности;
- минимальная величина полезного сигнала.
С учетом полученного разноса частот между рабочим и мешающим каналами двух стационарных радиостанций проводится выбор конкретных номиналов рабочих частот для организации двух самостоятельно функционирующих сетей радиосвязи.
Задано: Коэффициент погонного затухания антенно-фидерных трактов передатчика и приемника стационарных радиостанций ;
длина антенно-фидерных трактов передатчика и приемника 20
коэффициент усиления передающей и приемной антенн
расстояние между двумя стационарными антеннами, установленными в пределах крыши служебного здания, r = 6 .
Требуется выбрать номиналы рабочих частот двух стационарных радиостанций, размещенных в одном служебном здании ЦУС.
1. Допустимый уровень мешающего сигнала от близко расположенного передатчика определяется по формуле (2.3):
148-0,15 20+1,5-0,15 20+1,5-37=108 дБ.
2. Частотный разнос рабочих каналов радиостанций определяется по формуле (2.3)
3. На заключительном этапе расчета проводится выбор номиналов рабочих частот.
Если одна стационарная радиостанция работает на частоте ѓ1=148,175 МГц, а частотный разнос рабочих каналов составил 225 кГц, тогда рабочая частота второй радиостанции (второй радиосети) будет равной 148,400 МГц.
2.2.6 Расчет координационных расстояний
С целью экономии частотных каналов целесообразно в соседних гарнизонах пожарной охраны организовывать сети радиосвязи на совпадающих частотах, т.е. использовать одни и те же рабочие каналы. Однако это возможно только при обеспечении малых уровней мешающих сигналов между радиосредствами соседних гарнизонов.
Уровень мешающего сигнала можно снизить соответствующим пространственным разносом стационарных радиостанций, одновременно работающих на совпадающих частотах. В этом случае возникает задача определения координационного расстояния, то есть такого территориального разноса, за пределами которого уровень мешающего сигнала будет меньше уровня, обусловленного нормами или рекомендациями.
Под координационным расстоянием понимается минимальный территориальный разнос антенн стационарных радиостанций, исключающий взаимные мешающие влияния между радиостанциями, работающими на совпадающих частотах. Расчет координационных расстояний проводится исходя из условий обеспечения на входе приемника уровня мешающего сигнала не более 10 дБ [21]. При этом уровне исключается ложное открывание приемника, поскольку порог срабатывания шумоподавителя устанавливается выше 0,3 мкВ, а чувствительность приемника по шумоподавителю принимается равной 0 дБ или 1 мкВ.
В этом случае допустимый уровень мешающего сигнала на входе приемника рассчитывается по полученной в работе формуле [16]:
(2.4)
По вычисленной величине с помощью графических зависимостей (см. рис.2.5) определяется территориальный разнос (координационное расстояние) между стационарными радиостанциями, работающими на совпадающих частотах, для конкретного произведения высот антенн.
В приведенной выше методике расчета ЭМС радиосредств (при расчете дополнительной защищенности приемника) не учитываются побочные (гармонические) излучения передатчиков, попадающие в основные и побочные каналы приема приемных устройств радиостанций. Это вполне допустимо, т.к. побочные излучения не являются определяющими при оценке ЭМС радиостанций, работающих в сетях оперативной радиосвязи в реальных условиях их функционирования, например, на месте пожара.
2.2.7 Расчет ЭМС трех радиосетей
В случае расчета допустимого уровня мешающего влияния передатчиков двух соседних радиостанций на приемник третьей необходимо рассматривать интермодуляционные помехи третьего порядка. Результаты экспериментальных исследований частотной зависимости параметра трехсигнальной избирательности приемных устройств радиостанций типов "Виола" и "Сапфир" показали, что оценка взаимных мешающих влияний между тремя радиосетями, организуемыми на интермодуляционно несовместимых частотах проводится исходя из величины трехсигнальной избирательности приемника, равной 70 дБ. Уровень мешающего сигнала на входе приемного устройства радиостанции при этом вычисляется по формуле [16]
(2.5)
где и затухание фидерного тракта и коэффициент усиления антенны одного из двух мешающих передатчиков;
70 дБ - параметр трехсигнальной избирательности приемника (допустимый уровень мешающего сигнала);
ВИ =-5 дБ - поправка, учитывающая допустимый процент времени (на уровне 10 %) проявления помех по совмещенному частотному каналу, принимается равной.
Уровни мешающих сигналов рассчитываются для каждого из трех работающих радиостанций с учетом затухания фидерного тракта, коэффициента усиления антенн двух других мешающих передатчиков и поправок ВИ и ВМ. Исходя из вычисленных значений и произведения высот антенн по графикам рис. 2.5 определяются расстояния между тремя стационарными радиостанциями. В случае невозможности обеспечения пространственного разноса стационарных радиостанций на вычисленные расстояния следует выбирать рабочие частоты, исключающие образование интермодуляционных помех третьего порядка.
При оценке мешающих влияний трех радиосетей, организованных на интермодуляционно совместимых частотах, следует учитывать лишь параметр двухсигнальной избирательности приемника по соседним каналам. Поэтому при расчете ЭМС радиосетей достаточно по заданным высотам антенн стационарных радиостанций и расстоянию между ними с помощью графиков, представленных на рис.2.5, определить уровень мешающего сигнала на входе приемника , приравняв величины = . Затем с учетом реальных условий организации конкретной радиосети, вычислить допустимый уровень мешающего сигнала по следующей формуле [16]
= -+-+-, дБ. (2.6)
По формуле (2.3) окончательно рассчитывается необходимый частотный разнос рабочих каналов двух мешающих стационарных радиостанций. Аналогичный расчет по определению частотного разноса рабочих следует проводить для каждой из трех стационарных радиостанций относительно двух других мешающих. Окончательно выбранные рабочие частоты должны быть интермодуляционно совместимыми.
Расчет ЭМС РЭС в крупных гарнизонах пожарной охраны, где организовано более трех самостоятельных сетей радиосвязи, сводится к определению частотного разноса рабочих каналов и выбору конкретных номиналов частот. В отдельных случаях возникает необходимость расчета одновременно и территориального разноса стационарных радиостанций с целью исключения мешающих влияний между ними. Исходными данными для расчета, как правило, являются заданные расстояния между стационарными радиостанциями различных радиосетей, определяемые территориальным планом гарнизона, а также максимальные удаления пожарных автомобилей.
Исходя из плана размещения стационарных радиостанций территория гарнизона условно разбивается на зоны, в которых стационарные радиостанции расположены наиболее близко друг к другу и могут оказывать мешающие влияния. В пределах выделенной зоны проводится расчет канала радиосвязи для каждой радиосети, то есть определяется необходимая высота стационарной антенны, при которой обеспечивается заданная дальность радиосвязи. Затем рассчитывается пространственный и частотный разносы стационарных радиостанций в каждой выделенной зоне. Заключительным этапом является проведение расчета мешающего влияния между близко расположенными стационарными радиостанциями соседних зон и выбор номиналов рабочих частот для радиосетей, организованных в выделенной зоне.
2.2.5 Разработка схемы организации связи на пожаре
Связь на пожаре (рис.2.9) предназначена для управления силами и средствами, обеспечения их взаимодействия и обмена информацией. Связь на пожаре организуется для четкого управления пожарными подразделениями на месте пожара, обеспечения их взаимодействия и своевременной передачи информации с места пожара на ЦУС или ПЧ.
На месте пожара должны быть организованы следующие виды связи:
· связь управления - между руководителем тушения пожара (РТП), штабом пожаротушения (НШ), начальником тыла (НТ), боевыми участками (БУ) и подразделениями, работающими на пожаре при помощи возимых и носимых радиостанций, полевых телефонных аппаратов и переговорных устройств, громкоговорящих устройств и мегафонов;
· связь взаимодействия - между начальниками боевых участков и подразделениями, работающими на пожаре, при помощи радиостанций, полевых телефонных аппаратов и сигнально-переговорных устройств;
· связь информации - между оперативным штабом пожаротушения (РТП) и ЦУС с использованием телефонных аппаратов городской телефонной сети или с помощью радиостанции, установленной на автомобиле связи и освещения.
Для организации проводной связи используется коммутатор оперативной связи (КОС), обеспечивающий подключение полевых телефонных аппаратов РТП и начальников боевых участков. Для организации телефонной связи РТП с диспетчером ЦУС в КОС предусмотрена возможность подключения к телефонной сети города через районную АТС.
Для осуществления громкоговорящего оповещения на месте пожара используется усилитель мощности (УМ), к которому подключаются громкоговорители по числу боевых участков. При этом РТП с помощью выносного микрофона (М) имеет возможность передачи циркулярной информации на все боевые участки.
Рис. 2.9 Схема организации и размещения средств радио и проводной связи на пожаре
Радиосвязь РТП с начальниками БУ и должностными лицами на пожаре осуществляется с помощью возимых (РВ) и носимых (РН) радиостанций, а радиосвязь РТП с диспетчером ЦУС - с помощью возимой радиостанции на АСО и стационарной радиостанции (РС) на ЦУС. [1, 5, 8].
3. Технико-экономическое обоснование внедрения автоматизированной системы связи и оперативного управления пожарной охраны (АССОУПО)
3.1 Назначение и основные функции АССОУПО
В условиях осложнения и быстрого изменения оперативной обстановки на объектах противопожарной защиты в каналах оперативно-диспетчерского управления гарнизона резко возрастает информационный поток вызовов-сообщений, что ведет к увеличению суммарной нагрузки на диспетчерский состав дежурной смены ЦУС и ощутимым издержкам во времени обслуживания поступающих сообщений о пожарах.
Издержки возникают за счет потерь времени диспетчером гарнизона на обоснованный выбор имеющихся в наличии гарнизона сил и средств с учетом их состояния, на установление связи, выдачу приказов и контроль их исполнения, на текущую регистрацию (в основном ручную) всех видов поступающей на ЦУС информации. Увеличение суммарной нагрузки на диспетчерский состав в экстремальных условиях, быстрое осложнение оперативной обстановки приводит к резкому возрастанию ошибок как диспетчерского состава ЦУС, так и руководителя тушения пожара - РТП на месте пожара.
Основным назначением АССОУПО является повышение уровня пожарной безопасности, уменьшения материального ущерба и гибели людей от пожаров, уменьшение количества ошибок в действиях диспетчерского состава и служб пожаротушения, повышение эффективности организационной и хозяйственной деятельности гарнизона, эффективное использование средств связи, пожарной техники и личного состава в гарнизонах пожарной охраны.
Автоматизированная система связи и оперативного управления пожарной охраной (АССОУПО) представляет собой человеко-машинную систему, включающую каналы связи, средства автоматизированного приема, средства передачи, регистрации, переработки, хранения и отображения информации реализующую соответствующие виды обеспечения. Система позволяет оптимизировать процессы управления силами и средствами гарнизона посредством автоматизации решения управленческих задач.
Основные функции АССОУПО. Функционирование АССОУПО основано на взаимодействии основных ее подсистем и структурных подразделений в процессе решения функциональных задач. В соответствии с основными задачами АССОУПО выполняет следующие функции:
· обеспечивает круглосуточное оперативно-диспетчерское управление в гарнизоне пожарной охраны, в том числе во время отказа отдельных подсистем и элементов;
· осуществляет сбор, переработку и анализ информации, поступающей по каналам диспетчерского управления на ЦУС и узлы связи гарнизона (сигналов, сообщений, информационных данных, документов и т.п.) о состоянии объекта управления и оперативной обстановке на защищаемой территории;
· обеспечивает выработку управляющих воздействий (приказов, программ, планов и т.д.)
· осуществляет передачу управляющих воздействий (сигналов, приказов, путевок на выезд, документов и т.п.) на исполнение и контроль;
· осуществляет реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;
· обеспечивает обмен информацией (документами, сообщениями и т.д.) с взаимодействующими автоматизированными системами (АС) и УС.
· осуществляет организационно-техническое обслуживание программных средств, обработку данных и выдачу результатов решения задач руководству, службам и подразделениям ГПС и вышестоящим организациям;
· создает и поддерживает в работоспособном состоянии библиотеку алгоритмов и программ, а также архив текущей и оперативной информации на машинных носителях;
· постоянно совершенствует информационное, программное и техническое обеспечение системы;
· обеспечивает развитие и совершенствование АССОУПО путем разработки и внедрения автоматизированного решения новых задач;
· разрабатывает и внедряет более совершенные методы работы по повышению оперативности, гибкости, надежности и экономичности АССОУПО;
· участвует в проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в соответствии с утвержденными планами;
· осуществляет профилактический осмотр и ремонт вычислительной техники и периферийного оборудования АССОУПО на основе планов-графиков;
· проводит анализ работы компонентов системы и технико-экономических показателей АССОУПО;
· составляет и представляет в срок установленную отчетность по вопросам деятельности центра АССОУПО и использования вычислительной техники в соответствии с действующими нормативными документами;
· осуществляет контроль по обеспечению работоспособности комплекса технических средств АССОУПО и его правильной эксплуатации.
3.2 Организационно-функциональная структура АССОУПО
Автоматизированная система связи и оперативного управления пожарной охраной может создаваться как автономная автоматизированная система управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны или как часть комплексной автоматизированной системы управления пожарной охраной крупного административного центра. АССОУПО имеет три модификации, определяющие уровень автоматизации решения задач управления. Выбор модификации АССОУПО для конкретного гарнизона пожарной охраны осуществляется в соответствии с приказами МВД России и МЧС России [2, 5, 8].
Организационно-функциональная структура АССОУПО определяется географическим расположением объектов охраны, дислокацией подразделений пожарной охраны и выполняемыми ими функциями. АССОУПО включает в себя центр управления силами (ЦУС) Государственной противопожарной службы - УГПС (ОГПС), пункты связи пожарных частей, службы взаимодействия, объекты защиты.
В общем виде состоит из следующих взаимосвязанных составных частей (систем), представленных на рис.3.1 [11]:
· система оперативно-диспетчерского управления (СОДУ);
· система оперативно-диспетчерской связи (СОДС);
· система организационного и правового обеспечения (СОПО);
· информационно-управляющая вычислительная система (ИВС).
Система оперативно-диспетчерского управления условно разделена на две подсистемы: вычислительную подсистему и подсистему телеобработки данных, предназначенные для решения оперативно-тактических задач управления силами и средствами пожаротушения.
СОДУ разделяется на центральную СОДУ (СОДУ-Ц), размещаемую на ЦУС гарнизона, и комплекс аппаратуры телемеханики и связи (КАТМиС), который размещается в каждой пожарной части. В состав СОДУ-Ц должны входить комплекс технических средств (КТС), информационное обеспечение (ИО) и программное обеспечение (ПО). Программное обеспечение предназначено для решения функциональных задач и телеобработки.
В состав КАТМиС входят комплекс устройств связи (КУС) и комплекс телемеханики (КТ), органы управления которых должны выводиться на рабочее место диспетчера (РМД) пожарной части.
Система оперативно-диспетчерской связи состоит из двух подсистем: подсистемы оперативной диспетчерской телефонной связи (СОДТС) и подсистемы оперативно-диспетчерской радиосвязи (СОДРС), предназначенных для сбора и обмена информацией между подразделениями и службами пожарной охраны, оперативным составом и мобильными подразделениями, а также заявителями и экстренными службами города (милиция, водопроводная, энергетическая, газоаварийная и медицинская службы).
Система организационного и правового обеспечения (СОПО) включает в себя нормативно-правовую и организационно-техническую подсистемы (документацию), устанавливающую и закрепляющую порядок создания, цели, задачи, структуру, функции и правовой статус подразделений АССОУПО, и предназначенную для обеспечения эффективного функционирования системы.
Информационно-управляющая вычислительная система (ИВС) состоит из ряда подсистем, обеспечивающих автоматизацию функций управления надзорно-профилактической и административно-хозяйственной деятельностью пожарной охраны.
Организационно-функциональная структура АССОУПО определяется географическим расположением объектов охраны, дислокацией подразделений пожарной охраны и выполняемыми ими функциями. Организационно-функциональная структура АССОУПО включает в себя центр АССОУПО, стационарные и подвижные УС гарнизона, службы взаимодействия, объекты защиты. Структура АССОУПО не должна нарушать структуру системы оперативно-диспетчерской связи гарнизона, организованную по принципу централизованного управления.
Конкретные технические и организационные решения по созданию СОДС, СОДУ, СОПО и ИВС устанавливаются в проектной документации на АССОУПО.
3.3 Состав основных подсистем центра АССОУПО
В основу построения АССОУПО в гарнизоне должны быть положены типовые решения, однако для каждого конкретного гарнизона пожарной охраны могут быть свои особенности. На этапе проектных изысканий следует детально проанализировать существующую СОДС гарнизона, исследовать ее характеристики, определить степень ее пригодности для функционирования АССОУПО. Кроме того, необходимо провести детальное технико-экономическое обоснование целесообразности автоматизации функций той или иной подсистемы АССОУПО.
Укрупненная структурная (структурно-стратегическая) схема АССОУПО представлена на рис.3.2 В состав структуры АССОУПО входит совокупность взаимосвязанных технических подсистем.
При поступлении сообщения о пожаре оно автоматически принимается и регистрируется подсистемой приема и автоматической регистрации информации (ПАРИ), анализируется подсистемой анализа информации (ПАИ), которая с помощью имеющихся сведений в подсистеме информационно-справочного фонда и типовых программ расписаний выездов пожарных подразделений выдает соответствующие возникшей оперативной ситуации данные подсистеме выработки управленческого решения (ВУР) для принятия управленческого решения по тушению пожара. Управленческое решение - это приказ на выезд соответствующим пожарным подразделениям, который передается подсистемой передачи приказов (ППИ) пожарным частям по команде диспетчера. Исполнение приказа - выезд пожарных автомобилей контролируется на диспетчерском пункте подсистемой контроля исполнения приказа (КИП) за счет поступления сигналов от датчиков, установленных в местах стоянок автомобилей в ПЧ. При наличии подсистемы прогнозирования развития пожара (ПРП) и выработки упреждающих решений формирование приказов осуществляется с учетом выданных указанной подсистемой прогнозов.
Подсистема оптимизации маршрута следования (ОМС) на основании полученного адреса пожара выдает оптимальный маршрут следования техники из каждой ПЧ с целью сокращения времени ее прибытия на место пожара. А подсистема слежения по маршруту обеспечивает контроль за движением пожарных автомобилей по городу с выдачей подтверждающего сигнала на диспетчерский пункт о времени прибытия каждой машины на место пожара.
Вся информация о наличии техники в ПЧ гарнизона, ее убытии и прибытии отображается на световом табло с указанием текущего времени. С помощью подсистемы отображения наличия техники диспетчер в любой момент времени имеет точные сведения о наличии техники в готовности по всем пожарным частям. Оперативная обстановка отображается с помощью мультимедийной подсистемы визуального отображения информации (ПОИ) об изменении оперативной обстановки в гарнизоне. Для организации связи диспетчера с различными абонентами имеется пульт оперативной связи (ПОС).
Рис. 3.2 Структурно-стратегическая схема АССОУПО
3.4 Особенности организации центра АССОУПО
Для обеспечения функционирования АССОУПО в гарнизоне пожарной охраны создается центр АССОУПО и пункты связи пожарных частей (ПСЧ) или отрядов (ПСО). В процессе выполнения своих функций центр АССОУПО взаимодействует с УГПС, ОГПС, дежурной службой пожаротушения, ПСЧ, а также службами взаимодействия города. Центр АССОУПО обеспечивает круглосуточную непрерывную оперативно-диспетчерскую службу в гарнизоне пожарной охраны гарнизона независимо от отказов отдельных подсистем и элементов АССОУПО и СОДС.
В соответствии с нормативными актами ГПС МЧС России в состав центра АССОУПО входят две части: дежурная часть и техническая часть. Организационная структура технической части зависит от разряда центра АССОУПО и определяется действующими нормативными документами.
Функционирование центра АССОУПО осуществляется под руководством начальника центра, дежурной части и технической части - под руководством заместителя (заместителей) начальника центра АССОУПО. Функционирование центра и работа его персонала осуществляется на основе положения о центре АССОУПО, должностных и технологических инструкций, которые разрабатываются УГПС на базе типовых положений и инструкций, входящих в состав проектной документации АССОУПО.
Помимо функций ЦУС, на центр АССОУПО дополнительно возлагаются следующие функции:
· управление работой оперативно-диспетчерской службы;
· управление пожарными частями гарнизона пожарной охраны;
· обеспечение руководителей тушения пожаров необходимой информацией;
· управление силами и средствами гарнизонов;
· текущее и перспективное планирование оперативно-служебной деятельности;
· обеспечение необходимой информацией подразделений и служб пожарной охраны для принятия управленческих решений по различным направлениям деятельности;
· совершенствование процесса управления путем автоматизации решения новых задач;
· качественная эксплуатация программного, информационного и технического обеспечения АССОУПО;
· развитие и совершенствование информационной базы АССОУПО;
· разработка и реализация решений по совершенствованию процесса использования технических средств обработки информации;
· обеспечение качественного технического обслуживания комплекса технических средств АССОУПО.
Размещено на Allbest.ru
Рис.3.3 Упрощенная структурная схема АССОУПО
В случае возникновения пожара и поступления сообщения о нем к диспетчеру центра АССОУПО (или к диспетчеру ЦУС, ПСЧ) они принимают меры к его ликвидации в соответствии со своими должностными инструкциями. В частности, диспетчер ЦУС уточняет у заявителя адрес места пожара, уточняет, что горит и вводит в ЭВМ адрес, по которому произошел пожар.
Система в автоматизированном режиме вырабатывает управленческое решение, т.е. формирует приказ на высылку пожарных автомобилей в соответствии с расписанием выездов пожарных подразделений. Диспетчер имеет возможность откорректировать данное решение и передать приказ на высылку подразделений в конкретные пожарные части.
В диспетчерском пункте ПЧ приказ автоматически распечатывается и одновременно осуществляется контроль выезда пожарных автомобилей из депо пожарных частей. На стоянке в депо установлен датчик, контролирующий наличие или отсутствие техники. Эта информация по каналам информационного обеспечения диспетчеров передается на табло наличия и состояния пожарной техники на ЦУС гарнизона.
Когда все пожарные автомобили, перечисленные в приказе на выезд, уходят из депо ПЧ, на электрифицированном светоплане города отображается информация о месте пожара и всех ПЧ, задействованных на его тушении, а на табло наличия и состояния техники отображаются пожарные автомобили, выехавшие на пожар.
Диспетчер ЦУС организует оперативную связь с подразделениями, работающими на пожаре, и передает необходимую информацию руководству УГПС гарнизона и службам взаимодействия города.
Организация пункта связи пожарной части (отдельного поста)
Пункт связи пожарной части АССОУПО создается в каждой ПЧ и ОП на базе существующего пункта связи. Функционирование ПСЧ осуществляется под управлением диспетчера ПЧ (радиотелефониста).
Помимо основных функций при организации АССОУПО на ПСЧ возлагаются следующие дополнительные задачи:
· автоматизированный прием приказов вызова на пожар, поступающих из центра АССОУПО;
· автоматизированная высылка дежурных караулов своего подразделения по сигналу "тревога";
· автоматизированный сбор и передача данных о силах и средствах пожарной части, наличии и состоянии пожарных автомобилей, людских ресурсах и др.;
· передача и прием информации о пожарах и ходе их тушения;
· обмен служебной информацией по телеграфу с дежурной частью центра АССОУПО.
Функционирование ПСЧ и его персонала осуществляется на основе положения о ПСЧ, должностных и технологических инструкций. На пункт связи отряда в условиях АССОУПО дополнительно возлагаются функции автоматизации документооборота.
3.5 Методика расчета эффективности функционирования АССОУПО гарнизона пожарной охраны
Обобщенный показатель экономической эффективности функционирования АССОУПО. В качестве обобщенного показателя эффективности функционирования АССОУПО принято отношение оценки результата ее применения в реальных условиях (Э) к приведенным затратам на построение и эксплуатацию системы (Собщ):
(3.1)
Экономический эффект АССОУПО. Оценкой результата применения АССОУПО является экономический эффект Э, получаемый за счет предотвращенных с помощью АССОУПО убытков от пожаров. Экономический эффект можно представить как разность между суммарными потерями от пожаров при базовом варианте (т.е. до внедрения системы) и суммарными потерями от пожаров при новом варианте, т.е. после внедрения системы:
, руб. (3.2)
где: - среднее число крупных пожаров за исследуемый промежуток времени; и , руб. - средние значения материальных убытков, образующихся до начала тушения пожара, соответственно до внедрения АССОУПО и после внедрения ее; и , руб. - средние значения материальных убытков, образующихся в период тушения пожара, до внедрения АССОУПО и после ее внедрения; и , руб. - средние значения косвенных материальных убытков от пожаров, соответственно до внедрения АССОУПО и после ее внедрения.
Стоимость убытков , образующихся на конкретном этапе тушения пожара зависит от условий возникновения и характера развития пожара, времени его обнаружения, времени выработки управленческого решения диспетчером, транспортного времени, времени разведки пожара и ввода достаточного количества сил и средств на всех направлениях боевых действий, а также от удельной стоимости горючей нагрузки (горючих материалов) на объекте пожара. В общем виде средний размер ущерба то пожара до начала его тушения вычисляется по формуле:
, руб. (3.3.)
где: , м2 - площадь горения (пожара) в момент начала тушения;
, руб. /м2 - коэффициент удельной стоимости горючей нагрузки (материалов) на единицу площади горения.
Увеличение площади горения рассчитывается исходя из формы пожара в зависимости от времени свободного развития пожара - .
Время свободного развития пожара рассчитывается по формуле:
мин. (3.4)
где: , мин. - время от начала возникновения пожара до момента его обнаружения;
, мин. - время обработки сообщения (заявки) с учетом времени переговора диспетчера ЦУС с заявителем о пожаре и выработки диспетчером управленческого решения на высылку пожарных подразделений для тушения пожара;
, мин. - время передачи приказа в пожарные части (согласно расписания выезда);
, мин. - время от момента выезда пожарных машин до начала тушения.
Примерные величины временных показателей работы диспетчерского состава ЦУС по обслуживанию поступивших заявок о пожарах приведены в приложении 1, а результаты экспериментальных исследований информационной нагрузки в каналах связи диспетчерского состава ЦУС приведены в приложении 2.
Применение АССОУПО позволит сократить значения и за счет автоматизации приема и обработки заявки, выработки управленческого решения и передачи приказов пожарным частям.
Применение АССОУПО сокращает материальный ущерб от пожара за счет того, что пожарное подразделение прибывает на место пожара раньше и, следовательно, тушение начинается при меньшем размере пожара, а также за счет автоматизированного программно-обоснованного выбора соответствующих пожарных частей гарнизона, номенклатуры и количественного состава пожарной техники и средств тушения, обеспечивающих повышение эффективности тушения пожара.
Следует отметить, что размер предотвращенного ущерба в случае применения АССОУПО особенно ощутим при организации одновременного тушения нескольких пожаров, при сложной оперативной обстановке, когда для тушения пожаров требуются дополнительные средства и техника. В этой обстановке без АССОУПО даже опытный диспетчер допускает существенные ошибки в выборе нужной пожарной части и требуемого состава техники, в учете задействованной и имеющейся в боевом резерве гарнизона техники, что отрицательно сказывается на правильности выбора дополнительной пожарной техники при возрастании номера какого-либо пожара. Кроме того, при наличии АССОУПО сокращается время, затрачиваемое диспетчером на управленческие операции, особенно в период сложившейся оперативной обстановки, когда несколько раз требуется высылать дополнительные силы, средства и технику, что, в конечном счете, приводит к снижению материального ущерба.
В общем случае ущерб от пожаров включает непосредственный ущерб от пожара на объектах производственного и непроизводственного назначения и косвенный ущерб, вызванный простоем производственного предприятия вследствие пожара.
Косвенный ущерб составляют:
заработная плата персоналу за время простоя;
доплата персоналу, привлеченному для ликвидации последствий пожара;
оплата работ по демонтажу, расчистке и уборке строительных конструкций;
потери от снижения выпуска продукции за время простоя;
оплата штрафов за недопоставку продукции;
потери от капитальных вложений на восстановление основных фондов и др.
Величина косвенного ущерба может быть самой различной в зависимости от назначения объектов и размеров пожара. С учетом этих факторов величина косвенного ущерба может составить от 10 до 300 % от непосредственного ущерба от пожаров.
При проведении практических расчетов разница значений косвенного материального ущерба без АССОУПО и с применением АССОУПО (предотвращенный ущерб за счет применения АССОУПО) может быть установлена по среднестатистическим данным для соответствующих классов объектов. Расчет величины косвенного ущерба может быть проведен по методике, разработанной ФГУ ВНИИПО МЧС России.
3.6 Расчет приведенных затрат на построение и эксплуатацию АССОУПО
1. Годовой фонд заработной платы производственных рабочих по обслуживанию и техническому содержанию - . Для обслуживания в гарнизоне имеется 2 штатных должности инженеров-программистов ЦУС. Увеличение годового фонда заработной платы для создания новой системы не требуется.
2. Стоимость аппаратно-программного комплекса с учетом накладных расходов представлена в табл. 3.1 и составляет =592600 руб.
Таблица 3.1. Спецификация оборудования для реализации предлагаемой схемы АССОУПО
|
Наименование оборудования |
Имеется шт. |
Требуется шт. |
Стоимость С, руб. |
|
|
Сервер PIV/128/10 |
1 |
2 (1 резерв) |
1х25000 |
|
|
ПЭВМ РМ диспетчеров ПСО РII/32/4,8 |
3 |
3 |
Имеется |
|
|
ПЭВМ РМ диспетчеров ПСЧ РII/32/4,8 |
0 |
19 |
19х18000 =342000 |
|
|
Источники бесперебойного питания |
1 |
2+3+19=24 |
23*2100= 48300 |
|
|
Принтер "Laser-Jet 110" |
2 |
3+19=22 |
20х3200=64000 |
|
|
Сетевая карта "Genuis GE 2500" ЦУС |
3 |
3 |
Имеется |
|
|
Факс-модем "USR Courier 33600 " |
0 |
19+19 |
38х700=26600 |
|
|
Комплекс многоканальной регистрации аудиосигналов "Тревелинк" |
1 |
2 |
1*6000=6000 |
|
|
УПАиФ "Панасоник" |
3 |
3х1200=3600 |
||
|
Светоплан (Проекц. телевизор Филипс) |
1 |
1 |
Имеется |
|
|
Табло наличия техники Функция картинка в картинке |
1 |
1 |
Имеется |
|
|
Устройство сопряжения (оригинальное) |
1 |
1 |
Имеется |
|
|
АКИП (оригинальная) |
70 |
70 |
70000 |
|
|
ВСЕГО |
585500 |
|||
|
Накладные расходы от стоимости оборудования |
1,2% |
7100 |
||
|
ВСЕГО |
592600 |
3. Стоимость запасных частей и материалов (ЗИП) рассчитывается по формуле:
Сзип=0,01Сапп=0,01*592600=6000 руб. /год.
4. С учетом круглосуточной работы 24 компьютеров ЦУС и проекционного телевизора - стоимость электроэнергии потребляемой аппаратурой составит:
=0,47*25*0,3*8760*0,8=24700руб. /год.
где: - соответственно стоимость 1 кВт, равная 0,47 рубля;
- количество систем и приборов электропотребителей АССОУПО;
- потребляемая мощность по отдельным системам и приборам, равная 0,3 кВт;
- среднее время работы аппаратуры, равное 8760 часам (т.к. аппаратура работает круглосуточно в течение всего года);
- коэффициент потерь, равный 0,8.
5. Прочие расходы () принимаются в размере 7% от расчетного фонда заработной платы - и составляют:
= 0,07·0 = 0 руб. /год.
6. Накладные расходы рассчитываются по формуле:
=0,1 (0+6000+24700) =3100 руб. /год.
7. Общие эксплуатационные расходы:
Сэкс=Сзп+Сзч+Сэл+Спр+Снр. =0+6000+24700+0+3100=33800 руб. /год.
8. Обобщенные затраты на построение и эксплуатацию системы:
Собщ= Сэксп+Ен Cапп. = 33800+ 0,15 592600=122690 руб. /год.
3.7 Экономическая эффективность АССОУПО
Экономическая эффективность АССОУПО зависит также от вероятности безотказной работы технических средств системы и вероятности безотказной работы диспетчера, который является одним из функциональных звеньев системы. С учетом этого обобщенный показатель экономической эффективности АССОУПО может быть определен по следующей формуле:
, (3.5)
где =0,95 - вероятность безотказной работы технических средств АССОУПО; =0,5 - вероятность безотказной работы диспетчера.
Таким образом, на основании заданных по вариантам исходных данных в курсовом проекте вычисляют следующее:
Время свободного развития пожара без АССОУПО
мин.
Площадь горения (пожара) без АССОУПО
м2
Материальный ущерб от пожара до начала его тушения без АССОУПО
тыс. руб.
Время свободного развития пожара с применением АССОУПО
мин.
Площадь горения (пожара) с применением АССОУПО
м2
Материальный ущерб от пожара до начала его тушения с применением АССОУПО
тыс. руб.
Предотвращенный материальный ущерб от пожара за счет применения АССОУПО
Экономическая эффективность АССОУПО с учетом вероятности безотказной работы системы - =0,95 и вероятности безотказной работы диспетчерского состава - =0,5 составит:
==1,995.
Исходя из результатов расчетов, можно сделать вывод, что автоматизированную систему в данном виде целесообразно внедрять в подразделения пожарной охраны гарнизона, т.к. предотвращенный материальный ущерб от пожара за счет применения АССОУПО (или положительный результат ее применения) почти в два раза больше затрат на ее построение и эксплуатацию.
Список использованной литературы
1. Устав службы пожарной охраны. // Приложение 1 к приказу МВД России от 05.07.1995 г. №257. - М.: 1996. - 55 с.
2. Словарь основных терминов и определений. // Справочное приложение к Руководящему документу "Основные положения развития Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации".
3. Федеральный закон "О пожарной безопасности". - М.: РФ, 1995. - 48 с.
4. Наставление по службе связи Государственной противопожарной службы Министерства внутренних дел Российской Федерации. // Приложение к приказу МВД России от 30.06.2000 г. №700. - М.: МВД РФ, 2000. - 133 с.
5. Зыков В.И. Методические указания и контрольные задания на расчетно-графические работы по курсу "АСУ и связь”. Для слушателей факультета заочного обучения. - М.: МИПБ МВД РФ, 1997 - 77с.
6. Яхнис Л.Н. Автоматизация оперативной связи. - М.: Связь, 1976. - 120 с.
7. Шаровар Ф.И. Автоматизированные системы управления и связь в пожарной охране. - М.: Радио и связь, 1987. - 303 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общие сведения об основных технических средствах связи гарнизона пожарной охраны. Выбор технических средств системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Внедрение автоматизированной системы связи и оперативного управления пожарной охраной.
курсовая работа [447,0 K], добавлен 09.05.2012Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Выбор и обоснование технических средств. Назначение и основные функции. Состав основных подсистем центра. Расчет приведенных затрат.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 26.12.2014Расчет основных характеристик системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Определение необходимой высоты подъема антенн стационарных радиостанций и устойчивости системы связи гарнизона. Организация и размещение средств связи на пожаре.
курсовая работа [144,4 K], добавлен 11.10.2012Предназначение связи на пожаре. Характеристика и сущность структурной системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Выбор основных технических средств проводной, оперативной, радиопоисковой связи. Схемы размещения средств связи во время пожара.
контрольная работа [726,1 K], добавлен 20.02.2012Этапы разработки структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Оптимизация сети специальной связи по линиям 01. Особенности определения высоты подъема антенн стационарных радиостанций, обеспечивающих заданную дальность радиосвязи.
контрольная работа [874,9 K], добавлен 16.07.2012Выбор и обоснование перечня технических средств связи гарнизона. Расчёт основных характеристик системы. Пропускная способность сети спецсвязи "01". Высота подъёма антенн стационарных радиостанций. Максимальная дальность связи с подвижными объектами.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 20.07.2014Разработка системы оперативной связи, рассчитанной на шестнадцать абонентов. Выбор и обоснование технических требований. Архитектура системы. Расчет электрической принципиальной схемы абонентского устройства. Технико-экономическое обоснование проекта.
дипломная работа [134,1 K], добавлен 24.06.2010Выбор структурной и функциональной схемы системы охранно-пожарной сигнализации объекта. Разработка пожарного извещателя, моделирование его узлов в пакете Micro Cap. Системный анализ работоспособности и безопасности системы пожарной сигнализации.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 27.01.2016Анализ возможных способов применения автоматических систем охраны объектов связи различного назначения. Сравнительная оценка технических способов охраны военных объектов. Разработка структурной схемы системы охранной сигнализации приемного радиоцентра.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.11.2013Системы охранной и охранно-пожарной сигнализации. Выбор и обоснование комплексной системы защиты объекта. Описание автоматизированной системы охраны "Орион" и ее внедрение на объекте защиты. Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 29.03.2012
