Разработка системы связи и автоматизированной системы оперативного управления гарнизона пожарной охраны

Таблица 1.7 Примерный перечень технических средств связи

№№ п/п	Оборудование	Кол-во, шт.	Примечания
1	2	3	4
Технические средства для оснащения ЦУС и  ПЧ
1.	Пульт оперативно-диспетчерской  связи типа «Набат» (на ЦУС)	По числу диспетчеров	Для организации функционирования оперативно-диспетчерской связи  гарнизона ПО
2.	Станция оперативной связи СОС-30М	По числу ПЧ	Для организации оперативно-диспетчерской связи с ЦУС
3.	Телефонный аппарат с  номеронабирателем (ТАН)	По числу должн. лиц	Для подключения к системе  проводной связи
4.	Телефонный аппарат без  номеронабирателя (ТАБН)	По числу должн. лиц	Для подключения к системе  проводной связи
5.	Аппаратура цифровой записи переговоров (Хронос)	На ЦУС	Для организации контроля переговоров
Комплект  технических средств связи автомобиля СО (АСО)
6.	Радиостанция стационарная типа «Motorola»	На ЦУС и в ПЧ	Разнос частот между соседними  каналами 12,5 кГц
7.	Радиостанция возимая  типа «Motorola»	По числу автомобилей	Разнос частот между соседними  каналами 12,5 кГц
8.	Радиостанция носимая  типа «Motorola»	По числу должн. лиц	Разнос частот между соседними  каналами 12,5 кГц
9.	Громкоговоритель типа 10 ГРД-5	2 – 3 ед. на ПЧ	Для организации оповещения о пожаре
10	Факсимильный аппарат  типа Panasonic	На ЦУС и ПЧ	Для организации передачи текстовой и графической информации
11	Громкоговорящая установка  типа	2 ед. «УМ - 100»	Выходная мощность 100 Вт
12	Громкоговоритель	4 ед. ГРД-25	Для организации оповещения на пожаре
13	Телефонный коммутатор типа «КОС-8»	1 на АСО	Обеспечивает подключение 10 исходящих абонентов и 1 входящий
14	Телефонные аппараты полевые	8 на АСО	Для организации проводной  связи на пожаре
15	Катушки с телефонным кабелем, м	3х400	Для организации проводной  связи на пожаре
16	Радиостанция возимая	2 ед. «Виола АА»	Для организации радиосвязи на пожаре
17	Радиостанция носимая	5 ед. «Виола-Н»	Для организации радиосвязи на пожаре
18	Катушки с силовым кабелем  длиной, м	8х240	Для организации освещения  на пожаре
19	Прожекторы 8	на АСО	Для организации освещения  на пожаре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-ой раздел  курсовой работы.

Задано:

Гарнизон пожарной охраны имеет ЦУС и N_ПЧ  = 9 пожарных частей;

максимальная нагрузка за смену на одного диспетчера У_1макс = 12,85 ч-зан. (для всех вариантов);

среднее время переговора τ_П =   = 1,74 мин;

время от начала возникновения  пожара до момента его обнаружения  – 

τ₀₁ = 18 мин (без АСОУПО) и τ₀₂ = 15 мин (с применением АСОУПО; на объекте загорания установлены дымовые извещатели);

время обработки сообщения (заявки) с учетом выработки управленческого  решения на высылку техники для  тушения пожара – τ_вур1 = 3,5 мин (без АСОУПО) и τ_вур2 = 1,1 мин (с применением АСОУПО; за это время диспетчер анализирует принятый вызов, определяет номер выезда пожарной техники и вводит эти данные в ПЭВМ, которая осуществляет выбор пожарной техники, а диспетчер анализирует выработанное ПЭВМ решение);

время передачи приказа в  пожарные части τ_ПП1 = 4,5 мин (без АСОУПО) и τ_ПП2 = 0,4 мин (с применением АСОУПО);

время от момента выезда пожарных автомобилей до начала тушения 

τ_тр1 = 8 мин (без АСОУПО) и τ_тр2 = 7 мин (с применением АСОУПО);

линейная скорость распространения  пламени – V_Л = 2,4﹒10^–3 м/с;

коэффициент удельной стоимости  материалов на единицу площади горения  – γ = 730 руб/м²;

среднее число крупных  пожаров за исследуемый период времени (например, за месяц) – α = 6;

средние значения материального  ущерба от пожара без АСОУПО

С_ТП1 = 70 тыс. руб. и с применением АСОУПО С_ТП2 = 45 тыс. руб.;

средние значения косвенного материального ущерба от пожара без  АСОУПО С_ку1 = 48 тыс. руб. и с применением АСОУПО С_ку2 = 44 тыс. руб.;

капитальные затраты на построение и установку на ЦУС АСОУПО

К_П = 200 тыс. руб.;

затраты на эксплуатацию АСОУПО (техническое обслуживание, ремонт и другие эксплуатационные расходы) – С_ЭК = 11 тыс. руб.;

вероятность безотказной  работы технических средств АСОУПО – 

Р_ТС = 0,93;

вероятность безотказной  работы диспетчера ЦУС – Р_Д = 0,5.

2. Разработка структурной  схемы и расчет основных характеристик  АСОУПО 

2.1. Расчет характеристик  пропускной способности и показателей  экономической эффективности АСОУПО 

2.1.1. Определение  необходимого количества диспетчеров  на центре 

АСОУПО 

Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова (заявки) при внедрении АСОУПО:

 

По определенной в первом разделе контрольной работы интенсивности  входного потока вызовов λ = 0,13 выз./мин., поступающих в центр АСОУПО, и величине времени обслуживания одного вызова диспетчером центра τ_обс2 = = 0,096 ч определяем полную нагрузку на всех диспетчеров за смену (например, за смену длительностью 12 ч):

 

где 60 – количество минут  в 1 ч (при переводе λ в выз./ч).

Допустимая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом коэффициента его занятости:

 

Принимаем два диспетчера на центре АСОУПО.

2.1.2. Определение  количества каналов связи для  передачи приказов в ПЧ и  получения подтверждений выполнения  приказов

Учитывая, что имеется 9 пожарных частей, для передачи приказов от диспетчеров ЦУС в ПЧ и получения диспетчерами подтверждений о выездах пожарных подразделений необходимо иметь как минимум 9 каналов связи (прямых некоммутируемых линий связи).

2.1.3. Оценка характеристик  пропускной способности АСОУПО 

Вероятность того, что два  диспетчера будут свободны:

 

где у – нагрузка на диспетчеров при обслуживании одной поступившей заявки:

 

Вероятность одновременной  занятости всех диспетчеров (вероятность  отказа в обслуживании):

 

Вероятность обслуживания вызова:

 

Таким образом, в установившемся режиме будет обслужено 95 % поступивших заявок.

Абсолютная пропускная способность  АСОУПО:

 

т.е. система способна обработать поступающую заявку в среднем  за время около 12 минут.

2.1.4. Расчет показателей  экономической эффективности АСОУПО 

В качестве обобщенного показателя экономической эффективности АСОУПО может быть использовано отношение  так называемого «предотвращенного  материального ущерба» – Э, т.е. уменьшения потерь от пожара за счет применения АСОУПО, к приведенным затратам – C на ее построение и эксплуатацию:

 

Предотвращенный материальный ущерб от пожара может быть оценен по формуле:

 

где С_нт1, С_нт2 – средние значения материального ущерба от пожара до начала его тушения без АСОУПО и с применением АСОУПО соответственно.

Размер материального  ущерба от пожара до прибытия пожарных подразделений и начала его тушения  зависит от:

условий возникновения и  характера развития пожара;

времени его обнаружения;

выработки управленческого  решения (выбора состава техники  и формирования приказа на выезд  пожарных подразделений),

обоснованности (правильности) выбранного управленческого решения (приказа на выезд) и удельной стоимости  самих материальных ценностей.

В общем виде размер материального  ущерба от пожара до начала его тушения  вычисляется по формуле:

 

где S_п – площадь горения пожара в момент начала тушения; γ – коэффициент удельной стоимости материалов на единицу площади горения.

Увеличение площади пожара определяется выражением:

 

где τ_ср – время свободного развития пожара.

Время свободного развития пожара рассчитывается по формуле:

 

где τ_о – время от начала возникновения пожара до момента его обнаружения; τ_вур – время обработки сообщения (заявки) с учетом выработки управленческого решения на высылку пожарных подразделений; τ_пп – время передачи приказа пожарным частям; τ_тр – время от момента выезда пожарных подразделений до начала тушения (транспортное время) с учетом времени боевого развертывания.

Применение АСОУПО позволяет  сократить значения величин вур  и ПП за счет автоматизации приема и обработки заявки, автоматизировано выработки управленческого решения  и одновременной передачи приказов на высылку пожарных подразделений  всем задействованным пожарным частям.

Применение АСОУПО снижает  материальный ущерб от пожара за счет того, что пожарные подразделения  прибывают на место пожара раньше и, следовательно, тушение начинается при меньшем размере площади  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 АСОУПО 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 АСОУПО 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 состава дополнительной пожарной техники  при возрастании номера какого-либо пожара. Кроме того, при наличии  АСОУПО сокращается время, затрачиваемое  диспетчером на управленческие операции, особенно в период сложной 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.

В общий объем входит: 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 т.д.

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 величины непосредственного ущерба от пожаров.

При проведении практических расчетов разница значений косвенного материального ущерба без АСОУПО и с применением АСОУПО (предотвращенный материальный ущерб за счет применения АСОУПО) может быть установлена по среднестатистическим данным для соответствующих классов объектов. Точный расчет величины косвенного ущерба может быть приведен по методике, изложенной в работе.

Приведенные затраты на построение и эксплуатацию АСОУПО:

 

где С_эк – затраты на эксплуатацию системы (техническое обслуживание, профилактика, ремонт); Е_Н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; К_П – затраты на построение АСОУПО (капитальные вложения).

Экономическая эффективность  АСОУПО 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  АСОУПО может быть определен по формуле:

 

где P_тс – вероятность безотказной работы технических средств АСОУПО;

P_д  – вероятность безотказной работы диспетчера.

Таким образом, на основании  заданных исходных данных вычислим основные показатели:

Время свободного развития пожара без АСОУПО:

 

Площадь горения (площадь  пожара) без АСОУПО:

 

Материальный ущерб от пожара до начала его тушения без  АСОУПО:

 

Время свободного развития пожара с применением АСОУПО:

 

Площадь горения (пожара) с  применением АСОУПО:

 

Материальный ущерб от пожара до начала его тушения с  применением АСОУПО определяется следующим  выражением: