Разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Информационное обеспечение, программирование
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    974,32 Кб
  • Опубликовано:
    2016-01-27
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме

ANNOTATION

Purpose of the degree work is a calculation of the project of the building multiservice to broadband network in жилом house comprising of itself Internet, television, IP-telephony and video observation. The Project is executed in accordance with modern trend in the field of telecommunication and buildings of the networks with observance of all rates and rules. The description happens to In work and choice of the main ways of the decision of the put(deliver)ed problems, is conducted choice of the equipping the outline cable system, is described method of the functioning(working) the equipment to main station of the digital television. The Reflected results of the called on calculations and is described project multiservice to network in lives building. In economic section is produced calculation to prime cost to network.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка объёмом 77 страниц содержит: 25 рисунков, 12 таблиц, 29 формул, 34 источников.

Цель работы - разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме. Расчет предварительного трафика через сеть, расчет телевизионного трафика, расчет трафика видеонаблюдения, расчет трафика IP-телефонии, расчет Интернет трафика. Выбор коммутаторов.

КОНФИГУРАЦИЯ ГОЛОВНОЙ СТАНЦИИ, КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ, АБОНЕНТСКОЕ ОБОРУДОВАНИИЕ, ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ, МАГИСТРАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, СОЕДИНЕНИЯ ЭТАЖНОЙ РАЗВОДКИ, ОБЩАЯ СХЕМА СЕТИ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Выбор архитектуры сети

.1 Выбор технологии передачи данных

.2 Выбор топологии сети

. Выбор оконечного оборудования и реализуемых сервисов

.1 Выбор головной станции

.2 Выбор конфигурации системы видеонаблюдения

.3 Организация доступа к IP-телефонии и Интернету

.4 Выбор абонентского оборудования

. Расчет магистрально-распределительной сети

.1 Расчет предварительного трафика через сеть

.1.1 Расчет телевизионного трафика

.1.2 Расчет трафика видеонаблюдения

.1.3 Расчет трафика IP-телефонии

.1.4 Расчет Интернет трафика

.2 Выбор коммутаторов

. Проектирование кабельной системы

.1 Магистраль

.2 Этажная разводка

.3 Другие соединения

. Экономический расчет

. Охрана труда

.1 Анализ условий труда, опасных и вредных факторов помещении

.2. Расчет воздухообмена в помещении

.3 Акустический расчет на рабочем месте

.4 Освещение помещения

.5 Электробезопасность

.6 Пожарная безопасность

.6.1 Определение категории пожарной безопасности и выбор степени огнестойкости здания

.6.2 Выбор первичных средств пожаротушения

.6.3 Схема эвакуации

. Гражданская защита

.1 Основные положения

.2 Задание

.3 Исследование обстановке на объекте после взрыва

.3.1 Исследование характеристик объекта

.3.2 Определение поражающего действия воздушной ударной волны

.3.3 Определение поражающего действия теплового излучения

.3.4 Определение возможных потерь людей

.3.5 Выводы по результатам исследования

.4 Защитные мероприятия

Заключение

Перечень ссылок

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время полным ходом идет процесс всеобщего перехода на цифровые информационные потоки. Одним из результатов этого процесса стало то, что для передачи практически всех видов информации, используемой человеком, могут применяться одни и те же цифровые технологии. Обзор специализированной литературы [1], [2] и [3] показал, что сегодня все более актуальной становится тема создания мультисервисных широкополосных сетей, посредством которых можно будет предоставлять абонентам полный набор информационных услуг. Конвергенция технологий передачи различных видов информации делает эту задачу вполне реализуемой. Это позволит создавать вместо множества информационных сетей, опутывающих сегодня дом абонента, одну мультисервисную «суперсеть», в которой будут циркулировать все виды информации. Так же к такой сети можно подключить систему охранного видеонаблюдения и осуществлять обзор территории из любой ее точки. Да и в перспективе, такую сеть будет легче расширять и модернизировать, внедряя новые услуги, помимо тех, которые мы собираемся предоставить сразу.

В данной работе рассматривается проектирование в 80-ти квартирном 16-ти этажном жилом доме сети, включающей в себя такие услуги как Интернет, IP-телефония, цифровое телевидение и видеонадлюдение. Для реализации доступа абонентов к этим услугам, требуется спроектировать эффективную транспортную сеть, так как передача разнородного трафика связана с некоторыми сложностями. Так же будет проведен анализ рынка на наличие и стоимость оборудования, которое понадобится для построения сети. Сеть позволит объединить персональные компьютеры всех абонентов в доме, что позволит им беспрепятственно и удобно обмениваться различной информацией и данными.

1. ВЫБОР АРХИТЕКТУРЫ СЕТИ


.1 Выбор технологии передачи данных

Анализ различной литературы по построению сетей и технологий передач информации [4], показал наличие, на данный момент, нескольких технологий передачи информации. Требуется выбрать наиболее приемлемую и перспективную для сети, так как сеть будет функционировать в течение довольно длительного времени. Особенно, нужно заострить внимание на возможностях той или иной технологии передавать такие виды трафика как голос, видео и данные, обеспечивая своевременную доставку пакетов. На данный момент существует 6 видов технологий передачи информации по сетям, это Ethernet, Arcnet, Token Ring, 1 OOVG-AnyLAN, FDDI и ATM. Проведем анализ каждой из них.

Начнем с наиболее распространенной технологии Ethernet. Скорости, на которых осуществляются передачи данных, составляют 10/100/1000 Мбит/с, что удовлетворяет потребностям данной сети. Но, как известно, при передаче больших объемов информации, линия может быть перегружена, так как Ethernet не имеет функций предоставления уровней качества трафику, нуждающегося в нем. Для трафика, имеющего в своем составе видео и голосовые составляющие, это может создать задержки, и качество передачи может ухудшиться. Поэтому, технология Ethernet не может в полной мере обеспечить качественную передачу голоса и видео в реальном времени.

Сеть Arcnet (или ARCnet от английского Attached Resource Computer Net, компьютерная сеть соединенных ресурсов) - это одна из старейших сетей. Она была разработана компанией Datapoint Corporation еще в 1977 году. Международные стандарты на эту сеть отсутствуют, хотя именно она считается родоначальницей метода маркерного доступа. Несмотря на отсутствие стандартов, сеть Arcnet до недавнего времени (в 1980 - 1990 г.г.) пользовалась популярностью, даже серьезно конкурировала с Ethernet.

Большое количество компаний (например, Datapoint, Standard Microsystems, Xircom и др.) производили аппаратуру для сети этого типа. Но сейчас производство аппаратуры Arcnet практически прекращено. Среди основных достоинств сети Arcnet можно назвать ограниченную величину времени доступа, высокую надежность связи, простоту диагностики, а также сравнительно низкую стоимость адаптеров. К наиболее существенным недостаткам сети относятся низкая скорость передачи информации, равная 2,5 Мбит/с. В настоящее время происходит почти полный отказ от сети Arcnet. Существовали варианты сети Arcnet, рассчитанные на скорость передачи 20 Мбит/с, но они не получили широкого распространения. Исходя из этого, можно сделать вывод о невозможности использования данной технологии в связи с низкой пропускной способностью, которую она может обеспечить.

Сеть Token-Ring (маркерное кольцо) была предложена компанией IBM как надежная альтернатива Ethernet. Сеть Token-Ring в классическом варианте уступает сети Ethernet как по допустимому размеру, так и по максимальному количеству абонентов. Что касается скорости передачи, то в настоящее время имеются версии Token-Ring на обычную скорость 4 и 16 Мбит/с и на высокие скорости 100 Мбит/с (High Speed Token-Ring, HSTR) и на 1000 Мбит/с (Gigabit Token-Ring). По сравнению с аппаратурой Ethernet аппаратура Token-Ring заметно дороже, так как используется более сложный метод управления обменом, поэтому сеть Token-Ring не получила столь широкого распространения. Эта технология, так же как и Ethernet, не имеет специальных сервисов для предоставления качественной передачи трафика реального времени.

Разработанная и поддерживаемая компанией Hewlett-Packard, технология 100VG-AnyLAN не стала массовой на рынке скоростного оборудования ЛВС. Эта технология описана стандартом IEEE 802.12 и использует новый МАС-протокол, называемый DPAM (Demand Priority Access Method - доступ по приоритету запроса). Технология достаточно хороша для критичных к задержкам приложений (multimedia или серверные группы) и обеспечивает возможность использования видео-приложений даже в сегментах с большим числом станций. Технология lOOVG-AnyLAN имеет меньшую популярность среди производителей коммуникационного оборудования, чем конкурирующее предложение - технология Fast Ethernet. Компании, которые не поддерживают технологию 1 OOVG-AnyLAN, объясняют это тем, что для большинства сегодняшних приложений и сетей достаточно возможностей технологии Fast Ethernet, которая не так заметно отличается от привычной для большинства пользователей технологии Ethernet. В более далекой перспективе эти производители предлагают использовать для мультимедийных приложений технологию ATM, а не 100VG-AnyLAN. Несмотря на достаточно малое распространение и слабую поддержку, технология 1 OOVG-AnyLAN имеет ряд преимуществ перед Fast Ethernet при передаче чувствительного к задержкам трафика. Однако, новый протокол, ограниченные средства диагностики и отсутствие широкой поддержки ограничивают использование данного протокола. Данная технология обеспечивает практически стопроцентное использование полосы канала передачи даже для разделяемой среды, и поддерживает скорость 100 Мбит/с. Кроме того, 1 OOVG-AnyLAN позволяет использовать более дешевый кабель категории 3. В связи с небогатым выбором устройств, ограниченной диагностикой и малым числом производителей данная технология не представляется перспективной, хоть в нее и входит функция приоритезации трафика, чувствительного к задержкам.

Технология FDDI является одной из наиболее распространенных магистральных технологий и используется в таком качестве уже достаточно давно. Протокол рассчитан на физическую скорость передачи информации 100 Мбит/с и предназначен для сетей с суммарной длиной до 100км (40 км для мультимодовых волокон) при расстоянии между узлами 2 км или более. Эффективность магистралей FDDI обусловлена беспристрастностью распределения доступа к среде на основе передачи маркеров и высокой устойчивостью к сбоям и повреждениям. Технология FDDI использует сдвоенное оптическое кольцо, и топология связей устроена таким образом, что отказ в любом из узлов, из-за выхода из строя оборудования или отключения питания, не приведет к разрыву кольца, поток кадров автоматически пойдет в обход поврежденного участка. Эта технология по-прежнему остается дорогой и требует от администраторов наличия специальных знаний. За счет использования оптических кабелей FDDI поддерживает большую, чем Fast Ethernet или 1 OOVG-AnyLAN, протяженность сети. За счет этого основным вариантом использования FDDI является организация магистралей. Однако, даже для магистралей более эффективным может оказаться использование ATM или менее дорогих технологий скоростных ЛВС. Данная технология так же неперспективна, так как она практически не развивается и в будущем может быть заменена на технологию ATM.(Asynchronous Transfer Mode) является коммутируемой технологией, предназначенной для одновременной передачи голоса и данных в виде ячеек фиксированной длины равной 53 байта (5 байт - заголовок и 48 байт - передаваемая информация), что уменьшает время на обработку и позволяет обеспечить более равномерную загрузку процессора. Поскольку ATM радикально отличается от традиционных технологий ЛВС на основе коммутации пакетов без организации соединений, для реализации и поддержки сетей ATM требуется специальная подготовка персонала. Поскольку технология ATM обеспечивает более высокий уровень масштабирования и гарантированное качество обслуживания, ее применение быстро ширится. Особенно четко это проявляется в сетях с высокой нагрузкой и разнотипным трафиком (голос, данные, видео). Масштабируемость и простота перехода от Token-Ring делают технологию ATM эффективным решением для сетей. ATM поддерживает широкий диапазон скоростей 25, 155, 622, 2500 Мбит/с, также ведутся разработки протокола STM-64 который обеспечит скорость в 10 Гбит/с. Одной из ключевых идей ATM является гарантия качества обслуживания, которая осуществляет четыре категорий обслуживания.

Исходя из этого, можно использовать технологию ATM как основную среду передачи разнородного трафика. Данная технология является перспективной и в будущем, с увеличением спроса, цены на ATM оборудование будут приемлемые. Таким образом будет происходить постепенный переход на ATM линии и заранее выбрав эту технологию мы на долгое время забудем о модернизации сети.

Рассмотрим технологию ATM подробнее из литературы [5]. На рисунке 1.1 приведена схема передачи разнородного трафика через сеть при помощи технологии ATM.

Рисунок 1.1 - Сеть ATM интегрального обслуживания.

Технология асинхронного режима передачи ATM является альтернативой технологии Ethernet, разработанная как единый универсальный транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг, которые называются широкополосными сетями ISDN (Integrated Service Digital Network - Интегральная цифровая сеть связи). Технология ATM с самого начала разрабатывалась как технология, способная обслужить все виды трафика в соответствии с их требованиями.

Архитектура (модель) ATM разработана организациями по стандартизации ANSI, ITU и ATM Forum. Данная модель состоит из трех уровней:

а) физического;

б) уровня ATM;

в) уровня адаптации ATM.

Стандарты ATM для физического уровня определяют, как получать биты из среды передачи, преобразовывать их в ячейки и посылать эти ячейки уровню ATM. Кроме того, они описывают, какие кабельные системы должны использоваться в сетях ATM и с какими скоростями может работать ATM при каждом типе кабеля. На сегодняшний день наиболее распространенные скорости составляют 25, 155 и 622 Мбит/с. Более подробные параметры используемых скоростей приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Интерфейсы физического слоя Форума ATM.

Формат кадра

Скорость/ Линейная скорость

Среда передачи

Поток ячеек

25.6 Мбит/с / 32 Мбод

UTP3

Поток ячеек

155.52 Мбит/с / 194.4 Мбод

MMF, STP

STS-1

51.84 Мбит/с

UTP3

STM-1, STS-3c

155.52 Мбит/с

UTP5, SMF, MMF

STM-4, STS-12

622.08 Мбит/с

SMF, MMF

DS-1

1.544 Мбит/с

TP

DS-3

44.736 Мбит/с

CP

Е1

2.048 Мбит/с

TP, CP

ЕЗ

34.368 Мбит/с

CP

J2

6.312 Мбит/с

CP

- неэкранированный симметричный кабель категории 3; UTP5 - неэкранированный симметричный кабель категории 5е; STP - неэкранированный симметричный кабель; MMF - многомодовое оптоволокно; SMF - одномодовое оптоволокно; TP - симметричный кабель; CP - коаксиальный кабель.

Стандарты для уровня ATM описывают механизмы:

а) получения ячеек;

б) формирования заголовков и посылки ячеек уровню адаптации ATM;

в) установки соединения с требуемым качеством сервиса (QoS).
Уровень адаптации ATM и качество сервиса. В эталонной

семиуровневой модели ISO/OSI стандарты для сетевого уровня определяют, как осуществляется маршрутизация пакетов и управление ими. На уровне адаптации ATM выполняются три аналогичные функции:

а) форматируются пакеты;

б)   предоставляется информация для уровня ATM, которая дает
возможность устанавливать соединения с определенным качеством сервиса;

в) предотвращаются "заторы".

Уровень адаптации ATM состоит из пяти протоколов, называемых протоколами AAL. Эти протоколы принимают ячейки с уровня ATM, формируют из них данные и передают эти данные на более высокий уровень. Когда протоколы AAL получают данные с более высокого уровня, они разбивают их на ячейки и передают их уровню ATM.

Уровень адаптации ATM определяет также четыре категории сервиса:

а) постоянная скорость передачи (Constant Bit Rate, CBR);

б) переменная скорость передачи (Variable Bit Rate, VBR);

в) неопределенная скорость передачи (Unspecified Bit Rate, UBR);

г) доступная скорость передачи (Available Bit Rate, ABR).

CBR (constant bit rate - сервис с постоянной битовой скоростью) позволяет заказывать пиковую скорость трафика ячеек (peak cell rate - PCR), которая определяет максимальную скоростью передачи информации, поддерживаемую соединением. Этот уровень сервиса предназначен специально для передачи голоса и видео в масштабе реального времени.(variable bit rate - сервис с переменной битовой скоростью) включает в себя два подкласса: передачу трафика VBR реального времени (VBR-RT) и трафика, не требующего реального времени (VBT-NRT). Для трафика VBR-RT допустимы очень узкие границы задержек - передачи. Соответствующий сервис может использоваться для передачи данных от приложений реального времени, для которых некритичны лишь небольшие изменения значений задержки. Трафик VBR-NRT, в свою очередь, предъявляет менее жесткие требования к задержке передачи. Сервис VBR-RT специально предназначен для передачи коротких пульсирующих сообщений, таких как транзакции в системах управления базами данных.

В отличие от CBR и VBR сервис UBR (unspecified bit rate -неопределенная битовая скорость) не определяет ни битовую скорость, ни параметры трафика, ни качество сервиса. Он предлагает только доставку 'по возможности', без гарантий, связанных с утерей ячеек, их задержками или диапазоном изменения значений задержки.

Сервис ABR (available bit rate) подобен сервису UBR, но в нем используется техника управления трафиком для оценки степени переполнения сети, что позволяет избегать потери ячеек. ABR - воистину первый класс сервиса технологии ATM, который действительно обеспечивает надежный транспорт для приложений с пульсирующим трафиком. Он позволяет находить неиспользуемые интервалы в трафике и заполнять их своими пакетами, если другим классам сервиса эти интервалы не нужны. За счет возможностей технологии ATM, в резервировании полосы,

У данной технологии есть большой недостаток, который заключается в высокой цене ATM оборудования. В связи с этим, на ее основе, мы реализуем только магистральную часть сети, а доступ абонентов к сети осуществим при помощи коммутаторов, имеющих восходящий порт ATM и нисходящие порты Ethernet. Это позволит сохранить высокую скорость и уровень качества передачи трафика. Так же это позволит избежать огромных затрат на абонентское ATM оборудование и облегчить доступ к сети, используя наиболее распространенное сетевое оборудование на основе Ethernet.

.2 Выбор топологии сети

Немаловажным фактором в организации сети является выбор ее топологии, так как неправильно выбранная топология сети приведет к неэффективному использованию сетевых ресурсов. У каждой топологии есть свои преимущества и недостатки. Обзор литературы [6] и [7] показал, что применяется 4 вида топологии сетей. Проведем анализ наиболее распространенных, на данный момент, типов топологий сетей.

Линейная топология сети содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами (рисунок 1.2). Эта топология предполагает использование сквозных сетевых карт в абонентском устройстве и применяется в небольших сетях.

Рисунок 1.2 - Линейная топология сети

В связи с большим количеством оконечного оборудования и больших нагрузках на линиях, данная топология неприменима к нашей сети.

Кольцевая топология сети предусматривает присоединение к каждому узлу только двух ветви (рисунок 1.3). Преимущество такой сети заключается в том, что при выходе из строя одного из узлов, сеть не теряет свою работоспособность и данные циркулируют по обходному пути.

Рисунок 1.3 - Кольцевая топология сети

Хотя данная топология уменьшает нагрузку на линии связи между узлами, она также не применима к проектируемой сети в связи с большим количеством оконечного оборудования.

Звездообразная топология сети предусматривает только один промежуточный узел (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Звездообразная топология сети

Данная топология не подходит к нашей сети, так как проектируемая сеть реализована на двух типах технологий передачи данных и это предполагает, что число промежуточных узлов более одного.

Древовидная топология сети содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Древовидная топология сети

Данная топология сети позволяет более равномерно распределить нагрузку в линиях и узлах. Так же наличие промежуточных узлов позволит осуществить переход от ATM-магистрали к абонентской стороне, основанной на сети Ethernet. Так же преимуществом этой топологии является возможность наращивания сети с добавлением других промежуточных и оконечных узлов. Следовательно, древовидная топология в большей степени подходит для организации проектируемой сети, так как она удовлетворяет предъявленным требованиям.

2. ВЫБОР ОКОНЕЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РЕАЛИЗУЕМЫХ СЕРВИСОВ

2.1 Выбор головной станции

Для данной сети, более эффективно, будет установить головную станцию, для предоставления цифрового телевидения, непосредственно в здании с абонентами, чтобы разгрузить линию, идущую от провайдера к дому абонентов. Головная станция обеспечит абонента качественным телевизионным контентом и предоставит широкий спектр программ. Она будет осуществлять прием не только цифрового телевидения со спутника, но и аналогового телевидения из местного эфира. В ее функции будет входить формирование многопрограммного потока, который будет транслироваться в сеть.

Проведя анализ литературы [8] и [9] и представляемой на рынке продукции, был выбран наиболее подходящий по параметрам и реализуемым сервисам адаптер Thomson µ-XNA 4610 (рисунок 2.1). Этот адаптер имеет ряд возможностей, позволяющих реализовать трансляцию телевидения в сеть.

Рисунок 2.1 - Адаптер µ-XNA 4610

Адаптер µ-XNA 4610 имеет четыре ASI входа, из которых в адаптер поступает многопрограммный цифровой телевизионный поток, имеющий формат MPEG-2. Приняв сигналы с портов, адаптер мультиплексирует их в один многопрограммный поток, содержащий до 32 каналов, и инкапсулирует его в IP-пакеты.

Преимуществом адаптера является возможность вещать пакеты в режиме многоадресной передачи (Multicast). Эта технология разрабатывалась для обеспечения более эффективной рассылки информации по IP-адресам, чем традиционные методы одноадресной и широковещательной передачи. При одноадресной передаче двухточечные соединения устанавливаются между каждым отправителем и получателем - даже если один отправитель посылает одно и то же сообщение или файл нескольким получателям. При всей своей эффективности для коммуникации каждого с каждым, например для электронной почты или просмотра телевизионных программ, одноадресная передача понапрасну расходует пропускную способность, когда одинаковые пакеты необходимо отправить нескольким конечным станциям. В случае многоадресной передачи отправитель передает сообщение только один раз, затем оно тиражируется и доставляется только абонентам, являющимся членами данной группы многоадресной рассылки. Такой режим экономит пропускную способность за счет передачи только того трафика, который необходим.

Так же положительной стороной адаптера является ATM интерфейс, который поддерживает все его уровни. Это позволяет напрямую подключиться к ATM сети, используя симметричный или оптоволоконный кабель. Управление и настройка адаптера осуществляется оператором через интерфейс RS-232, а корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовый шкаф.

Так как TV сигналы принимается со спутниковой антенны Gibertini PL 120 А и эфирной антенн FUNKE DSR 1925, то требуются специальные устройства, которые будут преобразовывать принятые сигналы в многопрограммный цифровой ASI поток, имеющий формат MPEG-2.

Для демодуляции цифрового сигнала будет применен ресивер QPD 8510 (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Ресивер QPD 8510

Он принимает сигнал со спутниковой антенны и выделяет до восьми каналов, сжатых в формате MPEG-2. Далее он формирует из них многопрограммный поток и отправляет на ASI-выход. Управление демодулятором осуществляется с лицевой панели, имеющей клавиатуру и жидкокристаллический дисплей, или через параллельный порт. Корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовую стойку.

Для демодуляции аналогового высокочастотного сигнала с эфирной антенны будет применен кодер MPEG-2 SV-1821 (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Кодер SV-1821

Кодер MPEG-2 SV-1821 полностью соответствует стандарту DVB вещания в реальном режиме времени. Кодер используется для преобразования и компрессии видео и аудио сигналов в однопрограммный транспортный поток и передачи этого потока для дальнейшего мультиплексирования. MPEG -2 кодеры широко применяются в цифровом телевидении, в системах мониторинга, для передачи изображения и звука в телевизионных центрах и локальных кабельных сетях. Он принимает SECAM сигнал с эфирной антенны, демодулирует его и сжимает в формат MPEG-2. Затем он преобразует его в однопрограммный ASI поток, который поступает на выход. Для объединения нескольких ASI потоков будет применен мультиплексор RTM-3600 (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Мультиплексор RTM-3600

Мультиплексор способен принимать и мультиплексировать до восьми каналов в один поток. Управление кодером и мультиплексором осуществляется с лицевой панели, имеющей клавиатуру и жидкокристаллический дисплей, или оператором через параллельный порт. Корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовую стойку.

В связи с тем, что большинство каналов местного вещания не имеет вставок местного телевидения, или эти вставки составляет реклама, то можно принимать их со спутника, тем самым сократив затраты на кодеры SV-1821. Так как основной местный 3-й канал «ОТВ-Прим» транслируется со спутника, то всего каналов, имеющих вставки местного телевидения, равно четырем: 2-й канал «Россия-ПТР», 10-й канал «новая волна-ТНТ», 23-й канал «Лица-ТВЦ» и 36-й канал «REN TV». Так как общее число каналов достигает 32, то мы устанавливаем четыре ресивера QPD 8510, один мультиплексор RTM-3600 и четыре кодера MPEG-2. Таким образом, 4 канала мы берем из местного вещания и 28 каналов со спутника. Для приема сигналов можно использовать только одну спутниковую и одну эфирную антенну. Для этого будут применены специальные сплиттеры, для эфирной антенны сплиттер FSP-4 с четырьмя выходами и для спутниковой антенны сплиттер HSTS-0408 с четырмя выходами.

Все вышеперечисленное оборудование монтируется в 19-дюймовый шкаф, размером в 15U. Так же в шкаф устанавливается 19-дюймовая оптическая патч-панель, для подключения к магистральному коммутатору. Общая схема головной станции приведена в приложении.

2.2 Выбор конфигурации системы видеонаблюдения

Система видеонаблюдения поможет осуществлять охрану прилегающей территории или автостоянки, так же через персональный компьютер родители могут проведывать своих детей на детской площадке. На сегодняшний момент существует множество различных систем и их конфигураций. Проведя анализ наиболее распространенных из них, мы выбрали систему Video WARE на сайте [10] (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Схема системы Video WARE

Эта система видеонаблюдения примечательна тем, что она основанна на технологии ATM и предназначена для развертывания систем охранного телевидения. Система объединяет в себе возможности передачи высококачественного видео с дистанционным управлением видеокамерами. Система отличается простотой использования, универсальностью и полной защищенностью от несанкционированного доступа.

Основные преимущества:

а) Отсутствие ограничений на расстояния между оператором и объектом наблюдения;

б) Отсутствие помех, наводок и деградации видеосигнала на длинных
линиях;

в) Сервер управления и пост видеонаблюдения могут быть размещены
в любой точке сети;

г) Защита от несанкционированного доступа;

д) Возможность передачи высококачественного звука одновременно с
изображением.

Оператор имеет возможность выбрать камеру, или несколько из имеющихся, для отображения видеосигнала на экране. Графический интерфейс, манипулятор «джойстик» или стандартная клавиатура обеспечивают возможность полнофункционального дистанционного управления исполнительными механизмами, такими, как поворотное устройство, управляемый объектив, локальное освещение и т.п. Одновременно существует возможность передачи высококачественного звука.

Система Video Ware в базовой конфигурации состоит из программного обеспечения сервера, программного обеспечения рабочего места поста наблюдения, видеокамер с поворотными устройствами, размещенных на объектах наблюдения, конвертера интерфейса управления видеокамерами. Будут используются камеры видеонаблюдения Germikom GS 40. Уличные цветные высокочувствительные камеры видеонаблюдения высокого разрешения с функцией день/ночь (рисунок 2.6). Для каждой видеокамеры устанавливается блок питания на 12 вольт.

Рисунок 2.6 - Видеокамера Germikom GS 40

Рабочим местом оператора могут быть персональный компьютер, видеомонитор или телевизор. При использовании персонального компьютера в качестве поста наблюдения, программное обеспечение оператора Video Ware устанавливается непосредственно на компьютер. Очень простой и удобный для использования графический интерфейс обеспечивает прямой доступ ко всем функциям управления Video Ware и отображению видеоизображения на экране монитора компьютера. Для управления поворотными устройствами могут использоваться манипулятор «джойстик», графический интерфейс или стандартная клавиатура.

При выводе изображения на телевизор или Видеомонитор, АТМ-поток принимается устройством видеодоступа ATV-300 (декодер). В этом случае устройством управления является PC или PC- контроллер. При этом возможен любой тип IP-соединения к серверу Video Ware, включая LAN, арендованную линию или Internet. Если в системе присутствуют два или более поста наблюдения, будут выполняться необходимые уровни доступа и приоритеты.

Базовая конфигурация Video Ware состоит из программного обеспечения сервера видеоуправления и программного обеспечения оператора, имеющих лицензию на управление одним кодером AVA-300 с шестью подсоединенными камерами. В случае необходимости, базовая конфигурация может быть расширена путем добавления необходимого числа кодеров AVA-300 и обновления программного обеспечения сервера до необходимого числа лицензий.

Для проектируемой системы достаточно одного кодера AVA-300 с шестью камерами: пять видеокамер будут распределены по периметру дома и одна будет установлена в подъезде. Данный кодер имеет размер 2U для установки в 19" шкаф. Общая схема конфигурации системы видеонаблюдения приведена в приложении.

.3 Организация доступа к IP-телефонии и Интернету

Предоставление услуг IP-телефонии и Интернета, является задачей провайдера, а мы лишь выдвигаем требования к пропускной способности линии. К дому подводится линия ATM с пропускной способностью 155,52 Мбит/с. Из которых 80 каналов и 1 канал на пост видеонаблюдения отводится на IP-телефонию и оставшаяся полоса распределена между абонентами для доступа в Интернет. Исходя из изученной литературы [11] IP-телефония занимает полосу 64 кбит/с. Подробный расчет полосы, занимаемой каждым абонентом в линии, произведем в следующем разделе.

2.4 Выбор абонентского оборудования

Так как с помощью коммутаторов мы переходим от ATM к Ethernet, то и абонентское оборудование должно иметь интерфейс Ethernet. Для использования Интернета и системы видеонаблюдения абонент может использовать персональный компьютер или ноутбук, оснащенный сетевой картой. Абонент сможет выбирать одну из шести видеокамер и просматривать принимаемое с нее изображение.

Для осуществления телефонной связи будет применен IP-телефон Cisco 7902G (рисунок 2.7). Этот IP-телефон является простым и недорогим решением для обычного абонента.

Рисунок 2.7 - IP-телефон Cisco 7902G

Основные функции:

а) Одна логическая линия (Directory Number) с возможностью принимать два вызова при использовании функции Call Waiting;

б) Автоматическая конфигурация приоритезации и VLAN-транкинга на стыке с коммутатором (IEEE 802.lpq);

в) Отдельный порт lOBaseT Ethernet;

г) Встроенная поддержка inline power (вариант Cisco Systems), то есть питания через сеть.

Для просмотра цифрового телевидения в квартире абонента устанавливается цифровая приставка для IPTV (set-top-box). Проведя анализ рынка предлагаемого на данный момент оборудования для просмотра IPTV, наиболее распространенной является абонентская приставка AmiNETllO (рисунок 2.8). Данная приставка способна принимать IP-поток и декодировать его в аналоговые аудио/видео сигналы.

Рисунок 2.8 - Цифровая приставка AmiNET 110

Основные характеристики:

а) Интерфейс 10/100BaseT;

б) MPEG2 видео декодирование;

в) Multicast (IGMP) интерфейс HTML, JavaScript;

г) Инфракрасный пульт дистанционного управления (опционально инфракрасная клавиатура);

д) Различные выходы аудио и видео: Composite, Scart, RGB, SP-DIF, форматы 4:3 и 16:9.

Данный адаптер является наиболее распространенным в России и давно пользуется большой популярностью. Является эффективным и недорогим решением для абонента. Общая схема абонентского оборудования приведена в приложении.

передача данные трафик сеть

. РАСЧЕТ МАГИСТРАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

.1 Расчет передаваемого трафика через сеть

Для передачи всех услуг, в которых нуждается абонент, требуется спроектировать транспортную сеть, с высокой пропускной способностью и отказоустойчивостью, так как передача видео через сеть всегда связана со значительными нагрузками на нее. Анализ литературы [12] и [13] показал, что расчет передаваемого трафика через сеть лучше начать с вычисления нагрузки, создаваемой предоставляемыми услугами.

3.1.1 Расчет телевизионного трафика

Телевизионный сигнал, сжатый в формате MPEG-2 имеет следующие параметры:

а) скорость передачи изображения 25 кадров/с;

б) размер кадра 80 кбит.

Следовательно, полоса, занимаемая 32 телевизионными каналами, вычисляется по формуле 3.1:

Пкан = k·V·D, (3.1)

где Пкан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с;- число телевизионных каналов;

V - скорость передачи изображения, кадр/с;- размер кадра, кбит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Пкан = 32·25·80 = 64 Мбит/с

Далее поток MPEG-2 инкапсулируется в ATM-ячейки (рисунок 14). Так

как ячейка имеет заголовок и информационное поле (всего 53байта или 424бита), размер потока немного увеличится. Ячейка ATM имеет следующие параметры:

а) размер заголовка 5 байт (40 бит);

б) размер нагрузки 48 байт (384 бита).

Заголовок

Нагрузка

5 байт

48 байт

Рисунок 3.1 - Ячейка ATM

Таким образом, можно вычислить число ячеек, требуемых для передачи всего потока за секунду, по формуле 3.2:

= Пкан / r, (3.2)

где N - число ячеек;

Пкан - скорость передачи всех телеканалов, бит/с;- размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:= 64/48 = 166666,67 ячеек

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 166667 ячеек.

Далее вычислим создаваемую нагрузку на линию IP-потоком разбитым на ячейки по формуле 3.3:

Пинк = N·z+Пкан, (3.3)

где Пинк - скорость инкапсулированного телевизионного потока, Мбит/с;- число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, байт;

Пкан - скорость передачи всех телеканалов, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Пинк = 166667·5 + 64 = 70,67 Мбит/с

В технологии ATM предусмотрено множество интерфейсов передачи ячеек. На данный момент в сетях используются следующие интерфейсы передачи информации. И исходя из полученной нагрузки на транспортную линию, целесообразно будет выбрать протокол STM-1. Данный протокол имеет структуру таблицы из 270 столбцов, десять из которых идут на служебную информацию, и 9 строк. Каждая ячейка таблицы представляет собой один байт, несущий информацию со скоростью 64 кбит/с. Он обеспечивает передачу данных со скоростью 155,52 Мбит/с и имеет структуру представленную на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Структура кадра STM-1

Таким образом, к инкапсулированному телевизионному потоку прибавится размер заголовка кадра STM-1 и конечная скорость потока рассчитывается по формуле 3.4:

ПTV = Пинк+a·b·c, (3.4)

де ПTV - скорость телевизионного потока в кадре STM-1, Мбит/с;

Пинк - скорость инкапсулированного телевизионного потока, Мбит/с;

а - число столбцов заголовка;- число строк заголовка;

с - скорость передачи ячейки таблицы, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПTV = 70,67+48·9·270 = 76,43 Мбит/с

Так как на стороне абонента используется оборудование Ethernet, то требуется так же посчитать скорость потока в формате кадров Ethernet (рисунок 3.3) имеющих среднюю длину (длина информационного поля в кадре равна 6000 бит). Кадр Ethernet имеет следующие параметры:

а) длина преамбулы 64 бита;

б) длина заголовка 112 бит;

в) длина контрольной суммы 32 бита;

г) длина межкадрового интервала 96 бит.

8 байт

14 байт

Информационное поле

4 байта

12 байт



Рисунок 3.3 - Структура кадра Ethernet

Вычислим число кадров Ethernet для передачи всех телеканалов по следующей формуле 3.5:

= Пкан / lинф, (3.5)

где N - число кадров Ethernet;

Пкан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с;инф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:= 64/26 = 10666,667

Так как число кадров должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 10667 кадров.

Вычислим полный размер служебной информации кадра Ethernet по следующей формуле 3.6:

слу = lпре+ lзаг+ lкон+ lинт, (3.6)

где lслу - длина кадра, бит;пре - длина преамбулы, бит;заг - длина заголовка, бит;кон - длина контрольной суммы, бит;инт - длина межкадрового интервала, бит.

Проведем расчет и получим следующее значениеслу = 304 бит

Таким образом, можно вычислить полный размер потока всех телеканалов, передающихся в кадрах Ethernet, по формуле 3.7:

ПTVeth = N·lслукан, (3.7)

где ПTVeth - скорость телевизионного потока в кадрах Ethernet, Мбит/с;- число кадров;слу - размер служебной информации, бит;

Пкан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПTVeth = 10667·304+64 = 67,24 Мбит/с

.1.2 Расчет трафика видеонаблюдения

В системе видеонаблюдения формирование потока видео происходит следующим образом. Кодер AVA-300 принимает композитный аудио/видео сигналы с видеокамеры и сжимает его в следующем виде:

а) скорость передачи изображения 12 кадров/с;

б) размер кадра 80 кбит.

Всего к кодеру подключается 6 видеокамер, следовательно, занимаемая полоса вычисляется по формуле 3.8:

Пvid = kv·Vv·Dv·d, (3.8)

где Пvid - скорость передачи видеоканалов, Мбит/с;v - скорость передачи изображения, кадр/с;v - размер кадра, кбит;- число видеоканалов.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

Пvid = 12·80·1 = 0,96 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

Пvid = 12·80·6 = 5,76 Мбит/с

Расчет скорости передачи видео для одного и шести видеоканалов произведен раздельно, так как абонент может одновременно смотреть только один из шести каналов, а пост охранного видеонаблюдения будет отслеживать сразу все каналы.

Далее поток видеоканалов инкапсулируется в ATM-ячейки и их число вычислим по формуле 3.9:

= Пvid · d/r, (3.9)

где N - число ячеек;

Пvid - скорость передачи видеоканала, бит/с;- число видеоканалов;- размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

N = 0,96·1/48 = 2500 ячеек

б) для 6 видеоканалов:= 0,96·6/48 = 15000 ячеек

Далее вычислим создаваемую нагрузку на линию IP-потоком разбитым на ячейки по формуле 3.10:

Пiv = N·z+ Пvid · d, (3.10)

где Пiv - скорость инкапсулированного потока видеоканалов, Мбит/с;- число ячеек;- размер заголовка ячейки, байт;

Пvid - скорость передачи видеоканалов, бит/с;- число видеоканалов.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

Пiv = 2500·8 + 0,96·1 = 1,06 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

Пiv = 2500·8 + 0,96·5 = 6,36 Мбит/с

К инкапсулированному потоку видеоканалов прибавится размер заголовка кадра STM-1 и конечная скорость потока рассчитывается по формуле 3.11:

ПVID = Пvid · d + a·b·c, (3.11)

где ПVID - скорость потока видеоканалов в кадре STM-1, Мбит/с;

Пvid - скорость инкапсулированного потока видеоканалов, Мбит/с;- число видеоканалов;

а - число столбцов заголовка;- число строк заголовка; с - скорость передачи ячейки таблицы, бит/с.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

ПVID = 0,96 · 1 + 48·9·270 = 6,82 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

ПVID = 0,96 · 6 + 48·9·270 = 12,12 Мбит/с

Так как на стороне абонента используется персональный компьютер с портом Ethernet, то требуется так же посчитать скорость потока в формате кадров Ethernet имеющих среднюю длину (длина информационного поля в кадре равна 6000 бит). Вычислим число кадров Ethernet для передачи одного видеоканала по следующей формуле 3.12:

= Пvid / lинф, (3.12)

где N - число кадров Ethernet;

Пvid - скорость передачи одного видеоканала, Мбит/с;инф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:= 5,76/12 = 160

Таким образом, можно вычислить полный размер потока одного видеоканала, передающегося в кадрах Ethernet, по формуле 3.13:

ПVIDeth = N·lслуvid, (3.13)

где ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;- число кадров;слу - размер служебной информации, бит;

Пvid - скорость передачи одного видеоканала, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПVIDeth = 160·10+5,76 = 1,00864 Мбит/с

3.1.3 Расчет трафика IP-телефонии

Для передачи голосового сигнала через сеть, абонент использует IP-телефон. Он инкапсулирует сигнал в Ethernet кадры и передает их в сеть со скоростью 64 кбит/с. Вычислим размер информационного поля в кадрах Ethernet по следующей формуле 3.14:

инф = lкад - lпре - lзаг - lкон - lинт, (3.14)

где lинф - размер информационного поля, бит;кад - длина кадра, бит;пре - длина преамбулы, бит;заг - длина заголовка, бит;кон - длина контрольной суммы, бит;инт - длина межкадрового интервала, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

инф = lкад - lпре - lзаг - lкон - lинт =63696 бит

Следовательно, эффективная скорость передачи голоса равна 63696 бит/с. Так как мы используем технологии ATM и Ethernet, то пересчитаем трафик для передачи голоса в виде ячеек ATM по формуле 3.15:

 = Vинф / r, (3.15)

где N - число ячеек;

Vинф - эффективная скорость передачи голоса, бит/с;

r - размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 165,875 ячеек

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 166 ячеек, и вычисляем занимаемую полосу голосового сигнала инкапсулированного в ячейки по формуле 3.16:

Птел = N·z + Vинф, (3.16)

где Птел - скорость инкапсулированного голосового сигнала, кбит/с;- число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, байт;

Vинф - эффективная скорость передачи голоса, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:


3.1.4 Расчет Интернет трафика

Для Интернета мы используем оставшеюся (от 155,52 Мбит/с) полосу в линии, идущей от провайдера, которую мы распределим между 80-ю абонентами. Рассчитаем полосу, занимаемую каналом Интернета на каждого абонента, по формуле 3.17:

, (3.17)

где Пинт - полоса, занимаемая каналом Интернета на абонента, Мбит/с;

Плин - пропускная способность в линии, Мбит/с;

Птел - скорость инкапсулированного голосового сигнала, Мбайт;

Ател - число абонентов 1Р-телефонии;

G - размер служебной информации в кадре STM-1;

Аинт - число абонентов Интернета.

Проведем расчет и получим следующее значение:

 

Так как данное значение посчитано в сети ATM, а абонент использует персональный компьютер с портом Ethernet, то пересчитаем трафик для кадров Ethernet. Но сначала вычислим полезную полосу в Интернет-канале. Определим число ячеек, используемых для передачи одного Интернет-канала, по формуле 3.18:

 = ПИНТ / lяч, (3.18)

где N - число ячеек;

ПИНТ - скорость передачи Интернет-канала, Мбит/с;

lяч - длина ячейки, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:= 1,800785/64 = 4247,134.

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 4248 ячейка, и вычисляем полезную полосу в Интернет-канале по формуле 3.19:

ПИНТ.пол = ПИНТ - N·z, (3.19)

где ПИНТ.пол - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с;

ПИНТ - скорость передачи Интернет-канала, Мбит/с;- число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПИНТ.пол = 1,800785 - 4248·8 = 1,630856 Мбит/с.

Далее определим число кадров Ethernet средней длины, используемых для передачи Интернет-канала, по формуле 3.20:

 = ПИНТ.пол / lинф, (3.20)

где N - число кадров Ethernet;

ПИНТ.пол - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с;

lинф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:= 1,630856/12 = 271,8108.

Так как число кадров должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 272 кадра. Таким образом, можно вычислить размер потока одного Интернет-канала, передающегося в кадрах Ethernet, по формуле 3.21:

ПИНТ.eth = N·lслу + ПИНТ.пол, (3.21)

где ПИНТ.eth - скорость потока Интернет-канала в кадрах Ethernet, Мбит/с;- число кадров;

lслу - размер служебной информации, бит;

ПИНТ.пол - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПИНТ.eth = 272·42 + 1,630856 = 1,713553 Мбит/с.

Таким образом, вычислив все потребности каждого вида услуг, можно рассчитать общую нагрузку на сеть, создаваемую одним абонентом в сети Ethernet по формуле 3.22:

Пабан = ПИНТ.eth + Птел + ПVIDeth + ПTVeth, (3.22)

где Пабан - общая нагрузка создаваемая одним абонентом, Мбит/с;

ПИНТ.eth - скорость потока Интернет-канала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

Птел - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с;

ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

ПTVeth - скорость телевизионного потока в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Пабан = ПИНТ.eth + Птел + ПVIDeth + ПTVeth = 70,028961 Мбит/с.

Продемонстрируем загруженность абонентской линии Ethernet на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Линия Ethernet

3.2 Выбор коммутаторов

Исходя из того, что общая потребность абонента в трафике составляет приблизительно 71 Мбит/с, то линии с пропускной способностью в 100 Мбит/с будет достаточно для нормальной работы всех устройств. Но, так как используется три абонентских устройства, то придется выделять на граничном коммутаторе целых три порта, а в связи с использованием ATM коммутаторов, это является дорогим удовольствием. Поэтому наилучшим решением для абонента, имеющего несколько сетевых устройств, является установка непосредственно в квартире небольшого Ethernet коммутатора. Это позволит уменьшить число требуемых портов на граничном коммутаторе, который является связующем звеном между ATM и Ethernet.

Проведя анализ литературы и предлагаемого оборудования различных фирм, мной был найден наиболее подходящий по параметрам 4-портовый коммутатор от компании 3Com IntelliJack NJ225 (рисунок 3.5). Ниже приведены параметры данного коммутатора, удовлетворяющие сетевым требованиям:

Рисунок 3.5 - Коммутатор 3Com IntelliJack NJ225

Основные параметры коммутатора:

а) Интерфейсы: 4 нисходящих порта 10/100Base-TX (802.3u, 802.3i,
auto-MDI) с разъемами RJ-45/РоЕ (802.3af) и 1 восходящий порт 10/100Base-
ТХ (802.3u, 802.3i) с разъемом RJ-45/РоЕ (802.3af);

б) Производительность матрицы 1 Гбит/с;

в) Питание РоЕ (802.3af) или внешний БП с выходом 24/48 В.

Это позволит обеспечить абонента запасным портом, который он может использовать в своих целях, например, для подключения ноутбука, второго IP-телефона или персонального компьютера.

Таки образом, для подключения всех абонентских коммутаторов требуется 80 портов, плюс один порот для поста видеонаблюдения, с пропускной способностью в 100 Мбит/с.

Так как сеть имеет древовидную топологию, то ее транспортная часть будет состоять из одного магистрального и нескольких граничных коммутаторов. Не многие производители сетевого оборудования могут предоставить полнофункциональное и недорогое ATM оборудование, но наилучший производитель такого оборудования на данный момент является FORE Systems [14]. Данный производитель представляет целую серию ATM коммутаторов, в том числе магистральных и коммутаторов доступа из ЛВС в ATM. Наиболее подходящим на роль ядра сети является магистральный коммутатор ForeSystems ASX-200BX имеющий модульную структуру (рисунок 3.6). Это позволяет задать ему любую конфигурацию портов, как оптических, так и медных кабелей.

Рисунок 3.6 - Коммутатор ForeSystems ASX-200BX

Основные преимущества:

а) Пропускная способность 2,5 Гбит/сек;

б) Поддержка интерфейсов STM-4c, STM-1, 25 Мбит/с, El/ATM, ЕЗ/АТМ, El/CES, Frame Relay;

в) Максимальное количество ATM портов 622 Мбит/с -4, 155 Мбит/с - 16, 25 Мбит/с -24;

г) Горячая замена модулей, коммутирующих процессоров и источников питания;

д) Встроенные резервируемые коммутирующие процессоры на базе i960 и Intel Pentium;

е) Полная поддержка сетевых интерфейсов пользователя ATM UNI v3.0/3.1/4.0;

ж) Встроенная Операционная Система ForeThought;

з) Организация unicast, multicast и broadcast соединений;

и) Поддержка сервисов ATM Forum LANE vl.O и IP над ATM (RFC 1577);

к) Поддержка спецификаций CBR, VBR, ABR-ER/EFCI, UBR;

л) Расширенные возможности эмуляции ЛВС с обеспечением качества обслуживания.

м) Размер 3U для установки в 19" шкаф.

К данному коммутатору, через оптическую патч-панель, подключается линия от провайдера, система видеонаблюдения, головная станция телевидения и несколько граничных коммутаторов. Данный коммутатор снабжается двумя модулями, имеющими по четыре оптических порта.

Для осуществления доступа из ATM в Ethernet, ForeSystems представляет коммутатор ES-2810 (рисунок 3.7). Этот коммутатор так же имеет модульную структуру и имеет два слота расширения, в один из которых устанавливается однопортовый модуль ATM, поддерживающий протокол STM-1/155,52 Мбит/с и имеющий оптически порт.

Рисунок 3.7 - Коммутатор ForeSystems ES-2810

Основные преимущества:

а) Пропускная способность 2,1 Гбит/сек;

б) Поддержка интерфейса STM-1, 155,52 Мбит/с;

в) Количество Ethernet портов 24, 10/100 Мбит/с;

г) Полная поддержка сетевых интерфейсов пользователя ATM UNI
v3.0/3.1/4.0;

д) Организация unicast, multicast и broadcast соединений;

е) Поддержка сервисов ATM Forum LANE vl.O и IP над ATM
(RFC 1577);

ж) Поддержка спецификаций CBR, VBR, ABR-ER/EFCI, UBR;

з) Расширенные возможности эмуляции ЛВС с обеспечением качества
обслуживания;

и) Размер 2U для установки в 19" шкаф.

Вычислим нагрузку, которая будет создаваться всеми абонентами и центром видеонаблюдения на граничные коммутаторы по формуле 3.23:

Побщ = Пабан·А + ПVIDeth·d + ПТЕЛ, (3.23)

где Побщ - общая нагрузка создаваемая всеми абонентами, Мбит/с;

Пабан - общая нагрузка создаваемая одним абонентом, Мбит/с;

А - число абонентов;

ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

d - число видеоканалов;

ПТЕЛ - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Побщ = Пабан·А + ПVIDeth·d + ПТЕЛ = 5608,432704 Мбит/с.

Для передачи такой нагрузки потребуется три коммутатора ES-2810. Но, при этом общее количество портов в них недостаточно и придется устанавливать дополнительные модули, увеличивающие число портов Ethernet. Однако, при такой нагрузке каждый из них будет загружен примерно на 93%, что затруднит взаимодействия между абонентами. Так же нагрузка на линию, соединяющую граничный коммутатор с магистральным коммутатором, пусть незначительно, но превышает ее возможности.

Исходя из этого, целесообразно использовать четыре коммутатора ES-2810 в котором будет использоваться только 20 их 24 портов Ethernet. Проведем расчет требуемой пропускной способности одного коммутатора с учетом пункта видеонаблюдения по формуле 3.24:

Пком = Пабан·Аком + ПVIDeth·d + ПТЕЛ, (3.24)

где Пком - общая нагрузка на коммутатор абонентами, Мбит/с;

Пабан - общая нагрузка создаваемая одним абонентом, Мбит/с;

Аком - число абонентов на коммутатор;

ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

d - число видеоканалов;

ПТЕЛ - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Пком = Пабан·Аком + ПVIDeth·d + ПТЕЛ = 1406,695056 Мбит/с.

Так же рассчитаем загруженность линии, соединяющей граничный коммутатор с магистральным коммутатором, по формуле 3.25:

Плин = (Пинт + ПТЕЛ + Пiv)·Аком + Пикiv·d + ПТЕЛ, (3.25)

где Плин - пропускная способность в соединяющей линии, Мбит/с;

Пинт - полоса, занимаемая каналом Интернета на абонента в ATM, Мбит/с;

ПТЕЛ - скорость инкапсулированного в ATM голосового сигнала, кбит/с;

Пiv - скорость инкапсулированного в ATM потока видеоканалов, Мбит/с;

Аком - число абонентов на коммутатор;

Пик - скорость инкапсулированного в ATM телевизионного потока, Мбит/с.

d - число видеоканалов;

ПТЕЛ - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Плин = 135,719432 Мбит/с.

Для передачи полученной нагрузки через линию требуется инкапсулировать полученную нагрузку в кадры STM-1 по формуле 3.26:

ПSTM = Плин + a·b·c, (3.26)

где ПSTM - скорость потока на линии к коммутатору с пунктом видеонаблюдения в кадре STM-1, Мбит/с;

Плин - пропускная способность в соединяющей линии, Мбит/с;

а - число столбцов заголовка;

b - число строк заголовка;

с - скорость передачи ячейки таблицы, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПSTM = 135,719432 + 48·9·270 = 141,479432 Мбит/с

Покажем на рисунке 3.8, как распределена нагрузка в ATM линии, соединяющей магистральный коммутатор с граничным коммутатором.

Рисунок 3.8 - Линия ATM

Рассчитать нагрузку на остальных трех коммутаторах не составляет труда, так как они имеют тоже число используемых портов, что и предыдущий, только к ним не подключен пункт видеонаблюдения. Таким образом, вычислим нагрузку на один из трех коммутаторов и на линию, соединяющую его с магистральным коммутатором по формуле 27:

ПКОМ = Пком - ПVIDeth·d - ПТЕЛ, (3.27)

где ПКОМ - общая нагрузка на один из трех коммутаторов абонентами, Мбит/с;

Пком - общая нагрузка на коммутатор абонентами, Мбит/с;

ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

d - число видеоканалов;

ПТЕЛ - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПКОМ = 1400,579216 Мбит/с.

Нагрузка на линию в кадре STM-1 определяется по формуле 28:

ПSTM.КОМ = ПSTM - ПVIDeth·d - ПТЕЛ, (3.28)

где ПSTM.КОМ - скорость потока на линии к коммутатору в кадре STM-1, Мбит/с;

ПSTM - скорость потока к коммутатору с пунктом видеонаблюдения в кадре STM-1, Мбит/с;

ПVIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

d - число видеоканалов;

ПТЕЛ - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПSTM.КОМ = 135,049096 Мбит/с.

Таким образом, можно вычислить общую нагрузку на магистральный коммутатор ASX-200BX по формуле 3.29:

ПМАГ = ПSTM.КОМ ·3 + ПSTM, (3.29)

где ПМАГ - нагрузка на магистральный коммутатор, Мбит/с;

ПSTM.КОМ - скорость потока на линии к коммутатору в кадре STM-1, Мбит/с;

ПSTM - скорость потока к коммутатору с пунктом видеонаблюдения в кадре STM-1, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

ПМАГ = 135,049096·3+141,47943 = 546,62672 Мбит/с.

Проведенный расчет показал, что выбранные коммутаторы легко справятся с максимальной загрузкой сети, при единовременном использовании всех предоставляемых услуг. Общая схема транспортной сети приведена в приложении.

. проектирование кабельной сети

4.1 Магистраль

В данной сети под магистральной ее частью подразумеваются ATM линии. Все ATM соединения имеют протокол передачи STM-1, позволяющий передавать информацию со скоростью 155,52 Мбит/с. Перечислим эти соединения:

а) Линия от провайдера к магистральному коммутатору;

б) Соединения граничных коммутаторов с магистральным
коммутатором;

в) Соединение головной станции телевидения с магистральным
коммутатором;

г) Соединения сервера и кодера системы видеонаблюдения с
магистральным коммутатором;

д) Соединения оборудования с патч-панелями.

Наилучшей средой передачи для магистральных линий является многомодовый оптоволоконный кабель. Использовать одномодовый оптоволоконный кабель дорого, и применяется он в основном для передачи информации на большие расстояния (порядка пяти километров). Так как все оптические порты оборудования имеют дуплексную архитектуру, то будет использоваться двухжильный оптический кабель. В связи с небольшими расстояниями, затухания, возникающие в линиях, ничтожно малы и мы их не учитываем. Однако линия, ведущая от провайдера, может иметь другие параметры длины и типа оптоволокна, так как магистральный коммутатор ASX-200BX поддерживает оба типа оптоволокна, мы задаем только протокол передачи информации.

Проведем распределение оборудования по этажам и определим длины линий на основе оптоволоконных кабелей. Магистральный коммутатор ASX-200ВХ будет расположен на первом этаже в помещении видеонаблюдения вместе с системой видеонаблюдения (кодер AVA-300 и сервер видеонаблюдения) и одним из граничных коммутаторов ES-2810. Все это оборудование будет установлено в 19-дюймовый шкаф, а сервер видеонаблюдения будет расположен рядом с ним. Головная станция будет расположена на последнем этаже, так как эффективнее использовать длинную линию оптоволоконного кабеля, чем коаксиальную от антенн. Остальные три коммутатора будут установлены в отдельные 19-дюймовые шкафы и распределены по следующим этажам: 5, 9 и 13. Задавшись высотой этажа в 3 метра, можно составить таблицу длин кабелей, подключенных к магистральному коммутатору (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Параметры магистральной кабельной системы.

Соединяемое оборудование

Кол.

Длина кабеля, м

ASX-200BX - /x-XNA 4610

1

50

Сервер видеонаблюдения - ASX-200BX

1

3

Кодер AVA-300 - ASX-200BX

1

1

ES-2810 на 1-м этаже - ASX-200BX

1

1

ES-2810 на 5-м этаже - ASX-200BX

1

15

ES-2810 на 9-м этаже - ASX-200BX

1

27

ES-2810 на 13-м этаже - ASX-200BX

1

39

Соединения с оптическими патч-панелями

18

1

Общее количество и длина

25

154


4.2 Этажная разводка

В этажной разводке задействованы только симметричные кабели категории 5е. В каждый шкаф, содержащий коммутатор ES-2810, устанавливается 19-дюймовая 24-портовая патч-панель, для подключения симметричного кабеля. Данный кабель содержит четыре медных витых пары и поддерживает протокол Ethernet со скоростью передачи данных 10/100 Мбит/с. Каждый коммутатор обслуживает 20 абонентов, следовательно, кабели будут тянуться от него на четыре этажа. Помимо расстояния от коммутатора до этажа, кабель должен дойти до коммутатора NJ225, но положение данного коммутатора в квартире будет определять абонент. Поэтому кабель следует удлинить с запасом на 20 метров. У коммутатора на первом этаже будет использован 21 порт, так как к нему подключается пост видеонаблюдения. Остальные коммутаторы будут иметь одинаковое количество подключенных потов. Таки образом, можно составить таблицу, в которой будут приведены размеры и количество соединительных проводов, необходимых для всех подключений (таблица 4.2).

Таблица 4.2 - Параметры кабельной системы доступа.

Соединяемое оборудование

Кол.

Длина кабеля, мм

Коммутатор ES-2810 - коммутатор NJ225 того же этажа

21

23

Коммутатор ES-2810 - коммутатор NJ225 этажом выше

20

26

Коммутатор ES-2810 - коммутатор NJ225 двумя этажами выше

20

29

Коммутатор ES-2810 - коммутатор NJ225 тремя этажами выше

20

32

Коммутатор NJ225 - IP-телефон 7902G

81

5

Коммутатор NJ225 - цифровая приставка AmiNETl 10

80

5

Коммутатор NJ225 - абонентский компьютер

81

5

Соединения патч-панелей с коммутаторами ES-2810

81

1

Общее число и длина кабелей

404

3514


4.3 Другие соединения

К другим соединениям относятся линии, не относящиеся к сети передачи информации ATM и Ethernet. Так же они не реализованы на оптоволокне или витой паре. Это соединения антенн, видеокамер, кодеров и адаптеров. Головная станция содержит несколько блоков, для соединения которых используется коаксиальные провода типа RG-6. Для подключения видеокамер, системы видеонаблюдения, используется двухпроводный экранированный кабель, который также используется для подключения телевизора абонента к цифровой приставке. Опишем все расстояния и типы проводов в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Типы и длины кабелей.

Соединяемое оборудование

Тип кабеля

Кол.

Длина соед. кабеля до, м

1

2

3

4

Антенна - сплиттер

коаксиальный кабель

2

10

Сплиттер - кодеры

коаксиальный кабель

4

1

Сплиттер - ресиверы

коаксиальный кабель

4

1

Кодеры и ресивер -Мультиплексор

коаксиальный кабель

5

1

Ресиверы - Адаптер

коаксиальный кабель

3

1

Мультиплексор -Адаптер

коаксиальный кабель

1

1

Кодер AVA-300 Видеокамера

коаксиальный кабель

6

40

Цифровая приставка -Телевизор

двухпроводный экранированный кабель

80

3

5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Целью экономического расчета является определение полной себестоимости сети. Себестоимость представляет собой стоимостную оценку используемых в процессе производства продукции, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов и других затрат, связанных с изготовлением и реализацией проекта. В плановую себестоимость проекта включаются все затраты, связанные с его выполнением, независимо от источников их финансирования.

В наглядном виде себестоимость (Сс) можно представить в виде формулы 5.1:

Сс = М + ЗП, (5.1)

где М - материальные затраты на оборудование, затраты на электроэнергию и транспортные расходы;

ЗП - затраты на оплату труда исполнителей проекта;

На реализацию проекта необходимы комплектующие, перечень которых приведен в таблице 5.1:

Таблица 5.1 Расходы на комплектующие изделия и оборудование, необходимые для построения сети.

Наименование

Кол-во

Цена, у.е.

Стоимость, у.е.

1

2

3

4

Siemon Кабель 4-пр., кат. 5е, UTP, PVC, Solid, серый , 305м.

12

76,7

920,4

Siemon Патч-корд 5m, Cat.5e, Т568А/Т568В, белый , с синими защ. колпачками

404

0,18

72,72

Supra Двухпроводный экранированный кабель AV-2.

240

9

2160

Supra Вилка RCA (тюльпан).

344

0,17

58,48

Traconic Кабель коаксиальный, RG-6.

275

0.33

90.75

Traconic F-коннектор, RJ-45.

68

0,9

61,2

Belden оптический кабель тип 12NH, A/I-DQ(ZN)H 4*62,5/125 универсальный, вн., нар.

137

2,5

342,5

Belden оптический патч-корд.

88

0,18

15,84

Legrand Кабельный канал 75x20

50

5,8

290

Legrand Кабельный канал 32x12,5

940

1,39

1306,6

Legrand Заглушка 32x12,5

93

0,57

53,01

Нейлоновый дюбель (4000 шт.)

200

0,7

140

Коммутатор ForeSystems ASX-200BX

1

2306

2306

Модуль 4-порта ОС-3 155/STM-1

2

675

Коммутатор ForeSystems ES-2810

4

3695

14780

Модуль 1-порт ОС-3 155/STM-1

4

895

3580

Коммутатор 3Com IntelliJack NJ225

81

323,34

26190.54

Ресивер QPD 8510

4

1530

6120

Кодер MPEG-2 SV-1821

4

15628

62512

Мультиплексор RTM-3600

1

1343.96

1343.96

Проф. Антенна эфирная

4

55

220

Спутниковые антенны

4

115

460

Адаптер u-XNA 4610

1

4521

4521

Сервер Video Ware

1

545

545

Кодер AVA-300

1

1137

1137

Уличная видеокамера Germikom GS 40

6

110

660

Блок питания для видеокамер Germikom 220/12 в, 20 Вт

6

7,14

42,84

IP-телефон Cisco 7902G

81

113,3

9177,3

Цифровая приставка AmiNETl 10

80

150

12000

Siemon Патч-панель 19" серии НЕ) 24-портовая, категории 5е

4

148

592

DEPS Оптическая патч-панель 19" FOB 19/1-016/16-2-24.

5

23

115

Conteg Настенных трехсекционных шкафов 19" 600x500, высотой 15U

5

190

950

ИТОГО



153441,5


Стоимость работ:

)        Мастер: по монтажу и настройке оборудования Оклад = 5000 грн, надбавка РК (20%) 1000 грн и ДВ (30%) 1500 грн.

Итого: 5000 + 1000 + 1500 = 7500 грн/мес. (за 2 месяца - 15000 грн)

)        Рабочий (бригада 6 чел.): Оклад 2600 грн, надбавка РК (20%) 520 грн и ДВ (30%) 780 грн.

Итого: 2600 + 520 + 780 = 3900 грн/мес. на одного работника (за 2 месяца для 6 рабочих - 46800 грн)

Общая сумма: 61800 грн ($ 2671, при курсе 1$=24 грн).

В таблице 5.2 приведены расходы на построение сети.

Таблица 5.2 - Полная себестоимость проекта.

Наименование

Сумма, $

Расходные материалы и комплектующие изделия

153441,5

Стоимость работ

2671

ИТОГО

156112,5


Ценовая политика должна строиться на основе полного анализа произведенных затрат на всех этапах их создания, ведения и реализации, ситуационного анализа состояния соответствующих секторов рынка, на которых предполагается их реализация.

Себестоимость данного проекта составляет 156112,5 долларов.

Распределим стоимость сети на стоимость квадратного метра квартиры абонента. В данном доме площадь квартиры составляет 72 квадратных метра. Следовательно, полная площадь равна S = 80·72 = 5760 м2.

Проведем простой расчет и вычислим наценку на стоимость одного квадратного метра квартиры:

 

Таким образом, при приблизительной стоимости квадратного метра 1300 $, стоимость квартиры повыситься с отметки в 93600 $ на 95570,25 $, что является незначительным изменением для такой суммы.


6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Анализ условий труда, опасных и вредных факторов помещении жилого дома

Параметры микроклимата формируются в результате воздействия на помещение наружной среды, технологического процесса в помещении и систем отопления-охлаждения (СО) и вентиляции (СВ) или кондиционирования воздуха (СКВ). На микроклимат жилого дома в первую очередь влияет внешняя среда. Внешняя среда является ключевым фактором создания благоприятного микроклимата в помещении. Второстепенными факторами является система отопления и система вентиляции.

По результатам производственной практики заполняем таблицу 6.1. Фактические значения параметров Уф вносим на основании санитарного паспорта, а нормируемые значения Ун - по [21].

Таблица 6.1 - Показатели условий труда в помещении.

Показатели условий труда

Величина фактора


Фактическое значение, Уф

Нормируемое значение,Ун

Температура воздуха, С

26 (в теплое время года), 21 (в холодное время года)

23-25 (в теплое время года), 22-24 (в холодное время года)

Запыленность, мг/м3

12

10

Освещенность, лк

300

300

Шум, дБА

65

65

Влажность воздуха, %

60

60

Скорость движения воздуха, м/с

0,09

0,1

Уровень ионизации воздуха в 1см3

n-

n+

n-

n+


4900

3200

5000

3000


При анализе условий труда определяем обобщающий коэффициент условий труда Кут:

Кут = а1× а2 × … ×аn

где а1, а2, …, аn- индексы соответствия фактических условий труда нормативным. Они определяются по формуле:

 

гдеУф и Ун - соответственно фактические и нормируемые значения показателей условий труда (из таблицы 6.1).

В помещении показатели условий труда характеризуются следующими данными:

 

Определяем обобщающий коэффициент труда

Кут=1,04·1,2·1·1·1·0,9·0,98·1,01=1,11

Так как Кут>1, то можно сделать вывод о том, что коэффициент условий труда превышает допустимое значение (Кут=1).

Мероприятия по снижению концентрации вредных веществ до значений ПДК:

.        Для устранения накопления зарядов и нарушения состава воздуха в конце рабочего дня влажным способом убрать помещение, очистить от пыли экраны дисплеев и другие поверхности.

.        Для улучшения состава воздушной среды применять кондиционеры. Они с большой точностью регулируют температуру, влажность, скорость движения и чистоту подаваемого воздуха.

.        Для снижения шума применяем следующие меры:

) уменьшение шума в источнике;

2) изменение направленности излучения шума;

) рациональная планировка здания, акустическая обработка помещений;

) уменьшение шума на пути его распространения.

6.2 Расчет воздухообмена в помещении

Расчет количества воздуха, необходимого для удаления избытков вредных газов и паров.

В помещении характерными выделениями в окружающую среду является СО2. Источником двуокиси углерода в производственном помещении являются люди.

Расчет количества воздуха, необходимого для удаления избытков вредных выделений осуществляем по формуле:

 

где Lуд - удельное количество воздуха, м3/с;- количество человек проживающих в квартире, чел.;

Для определения Lуд находим удельный объем, м3/чел.

 

где V -объем помещения м3, 61м3 (для 2-х комнатной квартиры, при высоте потолка 2,25 м и общей площади 27 м2);- количество человек проживающих в квартире, чел.

м3/чел

м3

При удельном объеме Vуд=20,3 м3, Lуд=22 м3

6.3 Акустический расчет на рабочем месте

Акустический расчет выполняем для жильца квартиры. Ожидаемый уровень звукового давления в расчетной точке (L) определяют по формуле:

дБ,

гдеLр - уровень звуковой мощности источника, создающего наибольший для рабочего места шум, ДБ. Наибольший шум возникает при работе компьютера, у которого уровень звукового давления и частота шума равны 65 дБ, 500 Гц (по тех. документации ПК). Работает три компьютера.

Ф - фактор направленности. В нашем случае для ненаправленных источников фактор направленности равен 1 [23].

S - площадь, равная площади поверхности, на которую распространяется энергия шума, м2. S = 2π·r2. Где r - это расстояние (в метрах) между источником шума и расчетной точкой, т.е. точкой (местом) наиболее характерной по выполнению работы в помещении.=2*3,14*12= 6,28 м2

В - постоянная помещения. В ≈ А. А - это эквивалентная площадь помещения, м2. А = αср · Sпов. Где αср - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения, принимается в пределах 0,3 - 0,4. Sпов. - площадь внутренних поверхностей помещения, м2.

пов=Sстен+Sпола+Sпотолка

пов=6*3,5*2+3*3,5*2+6*3+6*3=99 м2

В=0,3*99 =29,7 м2.= 3*15+ 10lg (1,0/56,52+4/29,7)=45-8,5=36,5 дБ

Допустимый на рабочем месте шум (Lдоп) определяем по ГОСТ 12.1.003-83, Lдоп=60 дБ [24]. Шум в расчетной точке (L) меньше допустимого: L<Lдоп.

Таким образом, в помещении обеспечены комфортные условия работы.

6.4 Освещение помещения

Искусственное освещение в помещениях с рабочими местами оборудованными ПК должно осуществляться системой общего равномерного освещения, преимущественно люминесцентными лампами типа ЛБ. В светлое время суток требуемое освещение обеспечивается естественным светом, проходящим через окно. Для темного времени суток предусмотрено искусственное электрическое освещение, расчет которого представлен ниже. Расчет искусственного освещения выполняем на ПК.

Рисунок 6.1 - Результат расчета на ПК освещения от люминесцентных источников

Коэффициенты отражения света от стен помещения Рс=30%, потолка Рп=30%, и расчетной поверхности Рр=20%.В связи с тем, что в помещении освещение рабочих поверхностей осуществляется в основном прямым светом от источников (малая доля света, отраженного от потолка и стен), принимаем точечный метод расчета.

Таблица 6.2- Световые и электрические параметры люминесцентных ламп ЛБ

Мощность, Вт

Напряжение на лампе, В

Ток лампы, А

Световой поток лампы

125

220

1,25

5500

 
Для фактических условий производственного помещения согласно [22] наиболее рациональными по КПД и отвечающими [23] по пожарной безопасности, являются светильники общего освещения ОДОР с характеристикой, приведенной в таблице 6.3.
 
Таблица 6.3 - Техническая характеристика светильника

Тип свет.

Кол-во и мощ. ламп

Сила света свет. при α=0, кд

КПД

L/hp где L-расст. между рядами светильников

Показатель степени формы кривой светораспеределения светильника

Длина светильника а, мм






поперечно, S

продольной, Х


ОДОР

2Х125

242

68

1,3-1,5

0,97

1,25

1100


Определяем оптимальное расстояние между светящимися линиями, а также расстояние от светильников до стен помещения.

Оптимальное расстояние между светильниками регламентируется коэффициентом λ, т.е. отношением расстояния между рядами светильников к высоте их подвеса над рабочей поверхностью

λ = Х3 / Н

где Х3 - расстояние между рядами светильников, м;

Н - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м

Х3= λ *Н= 1,3*(3,5-0,7) =2 м

Расстояние от светильников до стен ℓ = 0,5*Х3=0,5*2=1 м.Количество светящихся линий:

В= ℓ+ ℓ+( n -1)Х3 ,3=1.8+1.8+ (n -1)3,6; n=1

В помещении намечена одна светящаяся линия длиной Х6=6-2 ℓ =1.7м Значения параметров заносим в таблицу 6.4 и вводим в ПК.

Рисунок 6.2- Схема расположения светильников и контрольных точек, где 1, 2 - контрольные точки измерения

Наибольшее количество светильников для создания требуемой освещенности в одной из контрольных точек -3.Определяют длину ряда светильников:

p = p·U , мм

где U - количество светильников в ряду;

р - длина светильника, ммp=1100·2=2200 мм

Длина светильников больше длины линии, поэтому ряд образуем из сдвоенных светильников. Светильники в ряду размещают с одинаковыми между ними разрывами равными 1,5 м.

6.5 Электробезопасность

Для предотвращения травматизма при прикосновении к корпусам оборудования под напряжением, оборудование зануляем. Расчет выполняем на компьютере по методическому руководству [25].

Зануляем электрооборудование (компьютеры 3шт.), общая мощность 0,6 кВт. Для передачи энергии от трансформатора до оборудования принимаем провод с алюминиевыми жилами (сплав №4), удельное электрическое сопротивление которых Р=0,0294 Ом*мм2/м. Индуктивное сопротивление проводов из цветных металлов принимаем Х2= 0,0006 Ом/м. Провода от трансформатора до оборудования проложены в трубах поэтому коэффициенты С=1,57 и М=34,46. Отношение площади нулевого провода (F2) к фазному (F1) принимаем Х1= F2/ F1=0,6. Сопротивление одной обмотки трансформатора равно Z1=0,302 Ом. Коэффициент кратности тока плавкой вставки Х5=3. Исходные данные представлены в таблице 6.4

Таблица 6.4 - Исходные параметры.

№ п/п

Наименование параметра

Условное обозначение

Размерность

Численное значение

1

Мощность электроустановки

S

кВ m

0,6

2

Фазное напряжение

U

B

220

3

Косинус ФИ электроустановки

cos φ

-

0,9

4

Удельное электрическое сопротивление проводников

Р

0,0294


5

Длина проводника

L

м

100

6

Сопротивление одной обмотки тр-ра

Z1

Ом

0,302

7

Индуктивное сопротивление провода

Х2

Ом/м

0,0006

8

Коэффициент

С

-

1,75

9

Коэффициент

М

-

34,46

10

Коэффициент

Отношение площади нулевого провода к фазному

Х1

-

0.6



Отношение пускового тока к рабочему

Х3

 -

5



Режим работы установки

Х4

-

2,5



Кратности тока

Х5

-

3


Рисунок 6.3 - Результаты расчета программы на ПК

Для защиты от поражения током при замыкании фазы на корпус в цепь фазных проводов необходимо поставить плавкие уставки с номинальным током I3 (Н) = 5А.

6.6 Пожарная безопасность

.6.1 Определение категории пожарной безопасности и выбор степени огнестойкости здания

В помещениях жилого дома находятся в обращении негорючие вещества и материалы в холодном состоянии, поэтому согласно ОНТП 24-86 категория помещения Д (пожароопасная). Категория здания Д. Требуемую степень огнестойкости определяем по СНиП 2.09.02-85.

Требуемые пределы огнестойкости основных элементов конструкций здания и максимальный предел распространения по ним огня определены по ДБН В.1.1-7-2002и сведены в таблицу 6.5.

Таблица 6.5 - Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций и минимальные пределы распространения огня по ним зданий ІІ степени огнестойкости по ДБН В.1.1-7-2002.

Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций (в минутах) и минимальные пределы распространения огня по ним (см)

Стены

Колоны

Перекрытия между этажные (в т. ч. Чердачные и над подвалами)

Элементы совмещенных перекрытий

Несущие и лестничных клеток

Самонесущие

Внешние несущие

Внутренние несущие



Плиты, настилы, прогоны

Балки, фермы, арки, рамы

REI 120 M0

REI 60 M0

E 15 M0

EI 15 M0

R120 M0

REI 45 M0

RE 15 M0

R 30 M0


Принимаем следующую минимальную толщину конструктивных элементов здания:

Стены несущие из силикатного кирпича толщиной не менее 12 см;

Стены внутренние несущие (перегородки) из бетона толщиной не менее 6 см;

Колонны железобетонные, сечением 20х40 см.

Покрытия с использование стальных ферм и железобетонных плит при защите балок, ферм по сетке слоем бетона или штукатурки толщиной 20 мм.

6.6.2 Выбор первичных средств пожаротушения

Для тушения возможных пожаров оснащаем рассматриваемый объект средствами первичного пожаротушения. К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители, пожарный инвентарь (бочки с водой, пожарные ведра, ящики с песком, совковые лопаты, покрывала с теплоизоляционного полотна), а также пожарный инструмент (чаги, ломы, топоры). Пожарный инвентарь и инструменты, а также огнетушители размещаются на специальных пожарных щитах. Щиты устанавливают на территории объекта из расчета один щит на 5000 м2.

Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей определяется на основе рекомендаций, приведенных в ОНТП 24-86 в зависимости от класса возможных пожаров, категории взрывной и пожарной опасности помещения. В помещении находятся твердые вещества, преимущественно органического происхождения, горение которых сопровождается тлением относим помещение лаборатории к классу пожара - А.

Таблица 6.6 - Необходимое количество огнетушителей.

Категория помещения

Площадь, м2

Класс пожара

Пенные и водные огнетушители, вместимостью 10л

Порошковые огнетушители вместимостью, л

Хладоновые огнетушители вместимостью 2 (3) л

Углекислотные огнетушители вместимостью, л





2

5

10


2(3)

5(8)

Д

1800

А

2++

4+

2++-

1+

-

-

-

Пенные и водные огнетушители, вместимостью 10л.

Порошковые огнетушители вместимостью, 5л.

6.6.3 Схема эвакуации

Для защиты людей от угарного газа должны быть предусмотрены пути эвакуации. План эвакуации при пожаре представлен на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 - План эвакуации персонала из помещения жилого дома

7. ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА


Защита рабочих и служащих жилого дома при аварии со взрывом топливо-газо-воздушных сред (ТГВС)

 

7.1 Основные положения

 

Гражданская защита - это функция государства, направленная на защиту населения, территорий, окружающей среды и имущества от чрезвычайных ситуаций путем предотвращения таких ситуаций, ликвидации их последствий и оказания помощи пострадавшим в мирное время и в особый период.

Основными задачами единой государственной системы гражданской защиты является:

) обеспечение готовности министерств и других центральных и местных органов исполнительной власти, органов местного самоуправления, подчиненных им сил и средств к действиям, направленным на предотвращение и реагирование на чрезвычайные ситуации;

) обеспечение реализации мероприятий по предотвращения возникновению чрезвычайных ситуаций;

) обучение населения относительно поведения и действий в случае возникновения чрезвычайной ситуации;

) выполнения государственных целевых программ, направленных на предотвращение чрезвычайных ситуаций, обеспечения устойчивого функционирования предприятий, учреждений и организаций, уменьшение возможных материальных потерь;

) проработка информации о чрезвычайных ситуациях, издание информационных материалов по вопросам защиты населения и территорий от последствий чрезвычайных ситуаций;

) прогнозирование и оценка социально-экономических последствий чрезвычайных ситуаций, определение на основе прогноза потребности в силах, средствах, материальных и финансовых ресурсах;

) создание, рациональное хранение и использование резерва материальных и финансовых ресурсов, необходимых для предотвращения и реагирования на чрезвычайные ситуации;

) оповещения населения об угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций, своевременное и достоверное информирование о фактической обстановке и принятых мерах;

) защиту населения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций;

) проведение спасательных и других неотложных работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, организация жизнеобеспечения пострадавшего населения;

) смягчение возможных последствий чрезвычайных ситуаций в случае их возникновения;

) осуществление мероприятий по социальной защите пострадавшего населения;

) реализация определенных законом прав в сфере защиты населения от последствий чрезвычайных ситуаций, в том числе лиц (или их семей), принимавших непосредственное участие в ликвидации этих ситуаций;

) другие задачи, определенные законом.

Задач и обязанностей субъектов хозяйствования в сфере гражданской защиты относятся:

) обеспечение выполнения мероприятий в сфере гражданской защиты на объектах субъекта хозяйствования;

) обеспечение в соответствии с законодательством своих работников средствами коллективной и индивидуальной защиты;

) размещение информации о мерах безопасности и соответствующее поведение населения в случае возникновения аварии;

) организация и осуществление при возникновении чрезвычайных ситуаций эвакуационных мероприятий в отношении работников и имущества субъекта хозяйствования;

) создание объектовых формирований гражданской защиты согласно этого Кодекса и других законодательных актов, необходимую для их функционирования материально-технической базы и обеспечение готовности таких формирований к действиям по назначению;

) создание диспетчерских служб согласно этого Кодекса и других законов, необходимых для обеспечения безопасности объектов повышенной опасности;

) проведение оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах субъекта хозяйствования, осуществление мероприятий по не превышение допустимых уровней таких рисков;

) осуществление обучения работников по вопросам гражданской защиты, в том числе правилам техногенной и пожарной безопасности;

) декларирование безопасности объектов повышенной опасности;

) разработка планов локализации и ликвидации последствий аварий на объектах повышенной опасности;

) проведение объектовых тренировок и учений по вопросам гражданской защиты;

) обеспечение аварийно-спасательного обслуживания субъектов хозяйствования в соответствии с требованиями статьи 133 настоящего Кодекса;

) осуществление за собственные средства мероприятий гражданской защиты, которые уменьшают уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций;

) обеспечение беспрепятственного доступа должностных лиц органов государственного надзора, работников аварийно-спасательных служб, с которыми заключены соглашения об аварийно-спасательное обслуживание субъектов хозяйствования, для проведения обследований на соответствие противоаварийных мероприятий планам локализации и ликвидации последствий аварий на объектах повышенной опасности и потенциально опасных объектах, сил гражданской защиты для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в случае возникновения чрезвычайных ситуаций;

) обеспечение соблюдения требований законодательства относительно создания, хранения, содержания, использования и реконструкции защитных сооружений гражданской защиты;

) осуществление учета защитных сооружений гражданской защиты, находящихся на балансе (содержании);

) соблюдение противоэпидемического, противоэпизоотического и протиэпифитотичного режима;

) создания и использования материальных резервов для предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;

) разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, внедрения достижений науки и техники, положительного опыта по данному вопросу;

) разработку и утверждение инструкций и издание приказов по вопросам пожарной безопасности, осуществление постоянного контроля за их выполнением;

) обеспечение выполнения требований законодательства в сфере техногенной и пожарной безопасности, а также выполнение требований предписаний, постановлений и распоряжений центрального органа исполнительной власти, который осуществляет государственный надзор в сферах техногенной и пожарной безопасности;

) содержание в исправном состоянии средств гражданского и противопожарной защиты, недопущения их использования не по назначению;

) осуществление мер по внедрению автоматических средств выявления и гашения пожаров и использования для этой цели производственной автоматики;

) своевременное информирование соответствующих органов и подразделений гражданской защиты о неисправности противопожарной техники, систем противопожарной защите, водоснабжения, а также о закрытии дорог и проездов на соответствующей территории;

) выполнение других задач и мероприятий в сфере гражданской защиты, предусмотренных этим Кодексом и другими законодательными актами.

При взрыве газовоздушной смеси образуется очаг взрыва с ударной волной, вызывающей разрушение зданий, сооружений и оборудования аналогично тому, как это происходит от ударной волны ядерного взрыва.

В очаге взрыва газовоздущной смеси принято выделять три круговые зоны: I - зона детонационной волны; II - зона действия продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.

Ударная волна поражает людей, разрушает или повреждает здания, сооружения, оборудование, технику и имущество. Ударная волна поражает незащищенных людей в результате непосредственного (прямого), а также косвенного воздействия, вызывая травмы различной степени.

При непосредственном воздействии ударной волны причиной поражения является избыточное давление. При косвенном - люди поражаются обломками разрушенных зданий, осколками стекла и другими предметами, перемещающимися под действием скоростного напора. Травмы от действия ударной волны принято подразделять на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

При воздействии ударной волны здания, сооружения, оборудование и коммунально-энергетические сети (КЭС) объекта могут быть разрушены в различной степени.

Разрушения принято делить на полные, сильные, средние и слабые.

)        Полные разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и техника восстановлению не подлежат. На КЭС и технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередач и т. п.

)        Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление зданий и сооружений возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся, конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и значительно деформированы. Отдельные детали и узлы оборудования могут быть использованы как запасные части. На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи, а также разрывы технологических трубопроводов.

)        Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Техника вышла из строя и требует капитального ремонта. На КЭС деформированы и разрушены отдельные опоры воздушных линий электропередач, имеются разрывы и повреждения технологических трубопроводов. Для восстановления объекта (элемента), получившего средние разрушения, требуется капитальный ремонт, выполнение которого возможно собственными силами объекта.

)        Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проемов. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеются незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов. Для восстановления объекта (элемента), получившего слабые разрушения, как правило; требуется мелкий ремонт.

Поражение людей, находящихся в момент взрыва в зданиях и убежищах, зависит от степени их разрушения. Так, например, при полных разрушениях зданий находящиеся в них люди погибнут. При сильных и средних разрушениях может выжить примерно половина людей, из которых значительная часть будет поражена в различной степени, многие могут оказаться под обломками конструкций, а также в помещениях с заваленными или разрушенными путями эвакуации.

При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна. Однако часть из них может получить различные травмы и ранения.

Поражения людей в убежищах могут быть вызваны образованием зон затопления в местах их размещения, пожарами с большим выделением угарного газа или заражением' воздуха при разрушении технологических установок и емкостей с сильнодействующими ядовитыми веществами.

Степень разрушения конкретного типа здания, сооружения или оборудования при воздействии ударной волны определяется главным образом избыточным давлением ΔРф.

Поражающее действие светового излучения определяется поглощенной частью энергии светового импульса, которая, превращаясь в тепловую, нагревает облучаемый объект. Световое излучение, воздействуя на незащищенных людей, вызывает ожоги открытых участков тела и поражает глаза.

В результате воздействия светового излучения на материалы может произойти их коробление, растрескивание, оплавление, обугливание или воспламенение. Степень повреждения любого материала под действием светового излучения при одном и том же световом импульсе зависит от коэффициента поглощения, физических свойств (плотности, теплоемкости, теплопроводности), толщины материала и других факторов. Материалы темного цвета больше поглощают световых лучей, чем светлые, поэтому повреждаются быстрее. Предметы, окрашенные черной краской, поглощают около 96 % светового излучения, а белой - 18 %.

7.2 Задание

На расстоянии R3 = 600 м от жилого дома произошел взрыв емкости с бензином массой М = 140 тонн, вид хранения одиночный резервуар. Плотность населения в районе аварии 1 тыс.чел/км2.

Определить:

. Поражающее действие воздушной ударной волны.

. Поражающее действие теплового излучения.

. Потери людей.

 

7.3 Исследование обстановке на объекте после взрыва

 

.3.1 Исследование характеристик объекта

Административное многоэтажное здание с металлическим или железобетонным каркасом. Возгорающихся элементов в здании нет.

 

7.3.2 Определение поражающего действия воздушной ударной волны

- определение радиуса бризантного действия взрыва (ΔРφ=1700 кПа) по формуле

 

где Q - масса газа или топлива в резервуаре, для одиночного хранения Q = 0,5žМ = 0,5ž140 = 70 т.

 

определение радиуса зоны действия продуктов взрыва по формуле

 

определение избыточного давления в зоне огненного шара по формуле

 

определение избыточного давления в районе объекта

При ψ = 0,24žR3/R1 = 0,24ž600/72 = 2 ≤ 2 избыточное давление в зоне R3 определяется по формуле

 

определение степени разрушения исследуемого объекта и предела устойчивости его к воздействию воздушной ударной волны. Здание находится в слабом диапазоне разрушений. Предел устойчивости - 10 кПа.

определение зоны разрушений в которой находится объект - зона слабых разрушений.

 

7.3.3 Определение поражающего действия теплового излучения

- определение интенсивности теплового излучения взрыва на расстоянии R3:


,

где Q0 - удельная теплота пожара бензина (280), кДж/м2,

Т - прозрачность воздуха (Т = 1-0,058·lnR3 = 1-0,058ž6,4 = 0,63).

 - угловой коэффициент, характеризующий взаимное расположение источника и объекта.

 

 

определение продолжительности существования огненного шара

 

определение теплового импульса на объекте

UT = IžtCB = 7,056ž18,5 = 130,54 кДж/м2

определение теплового импульса, при котором происходит воспламенение возгораемых элементов конструкции объекта - нет.

определение предела устойчивости объекта к воздействию теплового излучения - нет.

определение зоны пожаров, в которой находится объект - зона отдельных пожаров.

 

7.3.4 Определение возможных потерь людей

- определение числа погибших людей


 

 

определение степени ожогов, которые получат люди в районе аварии. Люди в районе здания получат ожоги слабой степени.

7.3.5 Выводы по результатам исследования

- устойчив объект к воздействию воздушной ударной волны или нет

Административное многоэтажное здание окажется в зоне слабых разрушений с вероятным максимальным избыточным давлением ударной волны 16,12 кПа, а предел устойчивости здания к ударной волне 10 кПа, что больше ΔРфmax, и следовательно, здание неустойчиво к ударной волне; наиболее слабый элемент - здание.

устойчив объект к воздействию теплового излучения

) На объекте при взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс 130,54 кДж/м2 и избыточное давление ударной волны 16,12 кПа, что вызывает сложную пожарную обстановку. Здание окажется в зоне сплошных пожаров.

) Здание устойчиво к световому излучению. Предел устойчивости здания - 500 кДж/м2.

) Возгораемых элементов нет. Возможные потери людей на объекте - 51 человек.

7.4 Защитные мероприятия

Для предотвращения взрывов необходимо, во-первых, предотвратить образование взрывоопасных смесей; во-вторых, не допустить воспламенение этих смесей, т.е. исключить возможность воздействия источников энергии на взрывоопасные смеси, если они образуются; кроме того, нужно принять меры к локализации взрыва на случай его возникновения.

Радикальным способом предотвращения образования взрывоопасных смесей является их флегматизация (если она допустима по технологии).

Эффективная флегматизация взрывоопасных смесей достигается введением в них химических активных веществ (например, галоидопроизводных). Эти вещества или продукты их распада подавляют активные центры реакции окисления, вызывают обрыв цепей и торможение процесса горения.

Для предотвращения образования взрывоопасных смесей необходимо: исключить возможность засоса воздуха в устройства, в которых находится газ; предотвратить возникновение утечек и скоплений газа; контролировать сжигание топлива.

Для предотвращения образования взрывоопасных смесей в случае погасания пламени горелок используют устройства, автоматически выключающие подачу горючего.

Такие устройства должны:

а) быстро реагировать на появление и исчезновение пламени (не более чем через 5 с);

б) перекрывать подачу топлива при погасании пламени или отключении электроэнергии;

в) отсекать подачу топлива при какой-либо неисправности;

г) выдерживать вибрацию и механические удары и быть надёжным в работе.

Вблизи газовых устройств не разрешается применять открытый огонь, производить сварочные работы, курить. Газопроводы прокладывают на расстоянии не менее нормированного от мест выпуска расплавленного металла и шлака, железнодорожных и пешеходных путей, воздушных электрических сетей (или принимают меры против возможных прожогов или разрушений стенок газопроводов).

При ремонтных работах применяют рабочий инструмент из материалов, не дающий искр при ударе (омедненная сталь, бериллиевая бронза и др.), или смазывают инструмент тавотом.

Устранение статистических зарядов достигается заземлением производственных устройств (газо- и пылепроводов, дробилок и т.д.), повышением электрической проводимости путём замены соответствующих деталей (например, 0,005 % раствора магниевой соли олеиновой кислоты, уксусной кислоты, железных опилок), уменьшением скорости перемещения жидкостей, изготовлением трудящихся поверхностей механизмов из однородных материалов.

Руководители объектов должны предусмотреть управление чрезвычайными ситуациями. Для задачи обеспечения безопасности человека с ЧС стратегия управления должна включать осуществление 3-х целей:

-       Предотвращение причин возникновения;

-       Предотвращение самих экстремальных ситуаций;

-       Смягчение, максимальное ослабление последствий ЧС.

Стратегия предотвращения причин возникновения ЧС подразумевает недопущение таких действий или процессов, которые несут угрозу населению. Данная стратегия осуществляется либо отказом от строительства опасных объектов, либо уничтожением или перепрофилированием производств - источников повышенной опасности.

Вторая стратегия - предотвращение самой ЧС - предусматривает недопущение выхода опасного процесса изпод контроля путем использования надежных аварийных систем, сигнализации, автоматики и других мероприятий по повышению надежности и устойчивости работы предприятий, а также путем мероприятий превентивной эвакуации и т.д.

Третья стратегия - смягчение последних - подразумевает ориентацию на ослабление, локализацию последствий ЧС. Эта стратегия имеет приоритет в управлении стихийными бедствиями и ситуациями «комбинированного» типа.

В практике управления наибольший эффект дает совместное использование всех трех стратегий, особенно при промышленных авариях. В ЧС, вызванных стихийными бедствиями, приоритет отдается второй и третьей стратегиям. Для реализации любой из стратегий управления необходимо разрабатывать и принимать комплекс превентивных и оперативных мер.

Превентивные: анализ и установление внешних и внутренних причин, ведущих к катастрофе; прогнозирование очагов поражения, потерь и ущерба на предприятиях; мероприятия по повышению устойчивости; обоснование сил и средств для проведения и поисково-спасательных работ; обучение формирований и граждан способам защиты; подготовки надежного КП управления.

Оперативные: оповещение о ЧС; проведение всех видов разведки и оценки обстановки; проведение экстренных защитных мероприятий (укрытие в ЗС, эвакуация, использование СИЗ); использование сил постоянной готовности для локализации катастрофы; оказание первой медицинской и первой доврачебной помощи; наращивание сил и средств в ОП за счет привлечения формирований повышенной готовности; срочное снабжение пострадавших продовольствием и другими жизненно необходимыми средствами; введение аварийно-восстановительных работ.

При возникновении ЧС организуется чрезвычайное управление, состоящее из четырех стадий ликвидации последствий.

)        Стадия принятия экстренных мер. Цель - задействовать механизм чрезвычайного управления и своевременного реагирования на ЧС. Основные задачи начальной стадии: установление факта ЧС, предварительная оценка обстановки в зоне бедствия и масштабов последствий, мобилизация и постановка оперативных задач органам чрезвычайного управления, отдача распоряжений на задействование мобильных сил пожарной охраны, скорой медицинской помощи, охраны общественного порядка и других служб для помощи пострадавшим, содействие местным органам власти в организации спасательных работ и локализации зоны бедствия собственными силами; информирование населения и вышестоящих органов управления о ЧС и принимаемых мерах. Продолжительность начальной стадии - 1-10 час.

)        Стадия овладения ситуацией и организации механизма чрезвычайного управления в зоне бедствия, в планировании и проведении спасательной операции соответствующего масштаба. Задачи: детально оценить обстановку, срочно принять обоснованное решение и уточнить план ликвидации последствий ЧС; рассчитать необходимые силы и средства, ресурсы для всего комплекса работ в зоне бедствия, организовать четкое взаимодействие всех привлекаемых сил и аварийных служб. Продолжительность 2-ой стадии - несколько часов - несколько суток.

)        Основная и определяющая стадия. Цель - преодолеть чрезвычайный характер ситуации: восстановить безопасность населения в зоне бедствия, ликвидировать угрозу жизни и здоровья всем пострадавшим, создать минимально необходимые условия для жизнедеятельности оставшегося населения. Задачи: развертывание в кратчайшие сроки спасательных работ на всех пострадавших объектах зоны бедствия, оказание помощи пострадавшим для защиты их жизни, здоровья и поддержание жизнеспособности в экстремальных условиях; эвакуация пострадавших из зоны бедствия и их жизнеобеспечение; срочное проведение аварийно-восстановительных работ на системах водо-, тепло-, газо-, электросистемах и связи в зоне бедствия. Продолжительность несколько суток - несколько недель.

)        Стадия восстановления, т.е. экономическая, социальная, культурная и экологическая реабилитация зоны бедствия. Органы чрезвычайного управления исчерпали свою роль и передают функции постоянного действия местным органам управления. Разрабатывается специальная программа с очередностью комплекса мер по реабилитации зоны бедствия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном проекте была проделана большая работа по проектированию мультисервисной широкополосной сети в жилом доме. Проведя анализ различной литературы, были выбраны оптимальные и эффективные решения по использованию сетевых ресурсов, позволяющие в полной мере осуществить предоставление всех услуг. Одним из преимуществ является возможность модернизировать сеть. Она не ограничена теми параметрами, которые мы ей задали и при всеобщем желании абонентов она всегда может быть расширена следующим образом: к сети могут быть подключены устройства беспроводного доступа Wi-Fi; система охранного видеонаблюдения дополняется кодерами и видеокамерами, которые могут располагаться на лестничных пролетах здания. Данная сеть является дорогим проектом, но если учесть относительную новизну данного решения и то, что сеть строится в новом доме, следует взглянуть на это с другой стороны. Экономический расчет показал, что с одной стороны сеть относительно дорогая, если внедрять ее в уже заселенный дом, с другой стороны при распределении всей стоимости на стоимость одного квадратного метра жилплощади, общая цена квартиры превышает базовую всего лишь на 2,1%. А если учесть что квартиры в доме будут покупать состоятельные граждане, то для них этот процент не имеет решающего значения.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1.    Гургенидзе А.Т., Корше В.И. Мультисервисные сети и услуги
широкополосного доступа.-С.-П.,2013.-434с.

2. Технологии и средства связи. Широкополосные мультисервисные сети. Часть 2. Гротек. 2006.

3.      Семёнов Ю.А. Телекоммуникационные технологии. ГНЦ ИТЭФ 2014.

.        Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы.-М. Литер, 2002-668с.

.        Назаров А.Н., Симонов М.В. Высокоскоростные асинхронные сети ATM. Эко-Трендз: М., 1999.

.        Аджемов А.С, Гуркин Д.В., Кочнева Т.А. Принципы построения сетей. ФГУП ЦНИИС. 2004.

.        А.Н.Назаров. Модели и методы расчета структурно-сетевых параметров сетей АТМ.-М.:Наука,2002.-315с.

.        Крылов В.В., Самохвалова С.С. Теория телетрафика и ее приложения.-СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

.        Мамаев Н. С. Системы цифрового телевидения и радиовещания. .-С.-П. 2006.

10.    www.ruslan-com.ru <http://www.ruslan-com.ru>. Системы видеонаблюдения.

11.  И. Янкевич А. IP-телефония для предприятий. "Экспресс-Электроника". 2004. #5.

12. ДЖ.Мартин. Системный анализ передачи данных, том 2. -М.: Мир, 1975.-432с.

13.    Д.А.Мельников. Информационные процессы в компьютерных сетях.-М.:Кудиц-образ,1999.

14.    www.foresystems.com <http://www.foresystems.com>. Оборудование ATM

.        Шин Одом, Хенсон Ноттинге. Коммутаторы. Кудиц-Образ. 2003.

.        Рошан П., Лиэри Д. Основы построения беспроводных локальных сетей. Диалектика-Вильяме. 2004.

17.    Верити Бет. Кабельные системы. Проектирование, монтаж и
обслуживание. Кудиц-Образ. 2004.

18. Закер К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей. BHV-СПб. 2004.

19.    Гук М. Энциклопедия аппаратных средств локальных сетей. Питер. 2002.

.        Палмер М.Проектирование и внедрение компьютерных сетей. Изд. 2. Учебный курс. BHV-СПб. 2005.

.        Рудакова С.Г. Башмакова Т.Н. Дипломное проектирование: раздел «Охрана труда» методические указания для студентов специальностей «Вычислительная техника», «Автоматизация технологических процессов и производств» дневного и заочного форм обучения. Мариуполь: ПГТУ, 2007.

.        Бухаров И.И. Волошин В.С. Методические указания к расчету на ПК освещения от люминесцентных источников. Мариуполь: ПГТУ, 2004.

.        Кноринг Г.М. Справочная книга по проектированию электрического освещения.-Л.:Энергия, 1976.

.        Правила устройства электроустановок. М.-Л.:Энергия, 1965.

.        Бухаров И.И., Волошин В.С. Методическое указание к расчету на ПК зануления электрооборудования. Мариуполь, ПГТУ, 2004.

.        Андрусенко В.Г., Волошин В.С., Данилова Т.Г. Разработка мероприятий по пожарной безопасности в разделе «Охраны труда» дипломных проектов: Методическое пособие. - Мариуполь: ПГТУ, 2005. - 19 c.

.        ГОСТ 12.1.003 - 83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности». - М.: Издательство стандартов. 1983.

28.    Кодекс цивільного захисту України : Закон від 2 жовтня 2012 року № 5403-VI // Відомості Верховної Ради (ВВР). - 2013. - № 34-35. - ст. 458. - Режим доступа: <http://zakon1.rada.gov.ua/laws/show/5403-17>

.        Охрана труда в металлургии : учеб. для вузов / Б. М. Злобинский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1975. - 536 с.

.        Демиденко Г. П. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения [Электронный ресурс] : справочник / Г. П. Демиденко, Е. П. Кузьменко, П. П. Орлов ; ред. Г. П. Демиденко. - 2-е изд., перераб. и доп. - К. : Вища школа, 1989. - 287 с.- Режим доступа : www.oborona.zp.ua <http://www.oborona.zp.ua>

.        Шоботов В. М. Оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях: учебное пособие / В. М. Шоботов. - Мариуполь: ПГТУ. Цикл ГО, 1999. -93 с.

.        Шоботов В. М. Гражданская оборона : учеб. пособие для вузов / В. М. Шоботов ; ПГТУ. Цикл ГО. - Мариуполь: ПГТУ, 2002. - 462 с.

.        Шоботов В. М. Действия производственного персонала и населения в чрезвычайных ситуациях : учебное пособие / В. М. Шоботов. - Мариуполь : ПГТУ, 1999. - 92 с.

.        Химическая технология и техника промышленных предприятий, безопасность жизнедеятельности : учебное пособие для студентов вузов в 2-х ч. Ч. 2. / В. М. Шоботов; ПГТУ. - Мариуполь, 2007.- 248 с

Похожие работы на - Разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!