ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СТАНЦИИ

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

Образовательное учреждение высшего образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВО РГУПС)

Тамбовский техникум железнодорожного транспорта

(ТаТЖТ – филиал РГУПС)

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СТАНЦИИ

Студента         Иванова Ивана Ивановича   Группа ТАРО 312

Специальность 11.02.06 Техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования (по видам транспорта)

ПМ.02. Техническая эксплуатация сетей и устройств связи, обслуживания и ремонт транспортного радиоэлектронного оборудования

МДК.02.03. Основы технического обслуживания и ремонт оборудования и устройств оперативно-технической связи на транспорте

Коды формируемых компетенций ОК 1-9, ПК 2.1-2.5

Тема 3.2. Системы телекоммуникаций

Руководитель проекта _______________________________(Е. Н. Маликова)

подпись, дата

Тамбов 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. 3                                                                                  

1 ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………..7

2 РАСЧЕТ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ ПРИБОРОВ АТС И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ……………………………………………….9                                   

2.1 Расчет  нагрузки исходящих абонентских линий……………………….10

2.2 Расчет  нагрузки входящих абонентских  линий………………………..12         

2.3 Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к другим АТС…..13

2.4 Расчет нагрузки входящих соединительных линий к другим АТС…….15       

3   РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И                                  ПОТОКОВ Е1………………………………………………………………….18

4  РАСЧЕТ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦАТС «АЛМАЗ1» …………………………………………………………………….21                       

5   РАЗМЕЩЕНИЕ БЛОКОВ В ЦАТС «АЛМАЗ 1»………………………...24                      

5.1 Размещение блоков в конструктиве модуля управления………………..24                      

5.2  Размещение блоков в конструктиве модуля расширения………………27

6 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРОЕКТИРУЕМОЙ АТС……………………..29

7 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОПИТАЮШЕЙ УСТАНОВКИ……………31  

8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АТС……………………………………………………….34

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...38

 ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………39

ВВЕДЕНИЕ

Телефонная связь предназначена для передачи звуков речи на расстояние. Многие годы телефонная связь развивалась быстрыми темпами, превосходящими все другие виды связи. В настоящее время сети телефонной связи насчитывают во всем мире более одного миллиарда абонентов. В последние годы с сетями телефонной связи может конкурировать только глобальная компьютерная сеть Интернет.

         В настоящее время системы телефонной коммутации применяются преимущественно на сетях общетехнологической связи. В последние годы цифровые системы коммутации стали внедряться на сетях оперативно-технологической связи (ОТС).

         Сети общетехнологической телефонной связи (ОбТС) предназначены для предоставления услуг по передаче речевой информации между работниками различных подразделений железнодорожного транспорта в пределах всей сети железных дорог Российской Федерации. Кроме того, пользователям сетей ОбТС дается возможность получения услуг факсимильной связи и передачи данных. На цифровой сети ОбТС абоненты могут пользоваться видеосвязью, а также дополнительными услугами и видами связи.

         В основе построения сетей ОбТС заложены системы распределения информации, функции которых выполняют коммутационные станции. Среди коммутационных станций наибольшее применение нашли автоматические телефонные станции (АТС), работающие в режиме коммутации каналов. В последнее время находят применение системы с коммутацией пакетов: маршрутизаторы и коммутаторы, используемые на сетях передачи данных. Особенности организации технологических процессов на железных дорогах привели к тому, что лишь небольшая доля информации распределяется вручную. Для этого используются любые ручные междугородные коммутаторы, либо специализированные пульты операторов связи, включенные в цифровые АТС.

         Сеть ОбТС представляет собой совокупность коммутационных станций, соединительных линий, устройств абонентского доступа и абонентских устройств. Абонентские устройства устанавливаются непосредственно в помещениях у абонентов, а в случае мобильной связи – находятся у абонентов или размещаются на подвижных объектах. Иногда на правах абонентских устройств включают малую учрежденческую АТС (офисная АТС). Коммутационные станции, как правило, устанавливаются в специально отведенных для них помещениях. Соединительные линии служат для связи между коммутационными станциями. Абонентский доступ представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих подключение абонентского устройства к коммутационной станции. Одним из важных устройств абонентского доступа является абонентская линия, непосредственно соединяющая абонентское устройство с коммутационной станцией.

         Сети ОбТС организуются на магистральном, дорожном и местном уровнях. На местном уровне телефонная связь обеспечивается в пределах одной железнодорожной станции или железнодорожного узла. Дорожный уровень охватывает технические средства, предназначенные для предоставления услуг в пределах одной железной дороги. На магистральном уровне услуги предоставляются между абонентами разных железных дорог, а также между абонентами железных дорог и МПС России. На местном уровне образуется сеть местной связи. Сети ОбТС дорожного и магистрального уровней представляют собой сети междугородней связи.

         Сеть ОбТС характеризуется следующими показателями:

         - общая емкость сети всех железных дорог вместе с МПС России – около 900 тыс. абонентов;

         - средняя емкость сети одной железной дороги – 50…80 тыс. абонентов.

         Для сети ОбТС характерны следующие особенности. Во-первых, на сети преимущество используются АТС малой емкости: доля станций малой емкости (до 200 номеров) составляет около 75%.  Во-вторых, емкость телефонных станций изменяется в широких пределах: начиная от нескольких десятков и до 4000…6000 номеров. Наибольшая емкость станций приходится на железнодорожные узлы, где находятся Управления железных дорог. Самая крупная АТС обслуживает абонентов МПС: станция имеет емкость более 10000 номеров. В-третьих, в подавляющем большинстве случаев на сети ОбТС применяются учрежденческо-производственные АТС (УПАТС), позволяющие экономично строить телефонные станции относительно небольшой емкости. Коммутационные станции сетей общего пользования, характеризующиеся относительно большой емкостью – от 1000 номеров и выше, находят редкое применение. Они установлены в МПС и в некоторых Управлениях железных дорог.

         Особенностями аналоговой сети ОбТС являются: применение специализированной одночастотной сигнализации на дорожном и магистральных уровнях (сигнализация на каналах ДАТС); наличие большого числа мелких пучков соединительных линий, организованных по каналам ТЧ для связи с АТС малой емкости (в среднем – 2…3 соединительные линии в пучке). Такие пучки резко снижают пропускную способность сети ОбТС. Недостатком аналоговой сети также является использование двухпроводных транзитных соединений, что приводит к снижению качества связи. Ограниченные функциональные возможности электромеханических АТС не позволяют создать гибкую систему нумерации.

         Цифровая сеть ОбТС не имеет приведенных недостатков и характеризуется высоким качеством связи, высокой пропускной способностью на всех уровнях сети связи, использованием стандартных систем сигнализации по общему каналу, а также предоставлением абонентам множества дополнительных услуг и видов связи.

         Большинство абонентов сетей ОбТС могут пользоваться услугами сети общего пользования. Сеть общего пользования – это общегосударственная сеть, ресурсами которой могут пользоваться все жители страны. Следовательно, сети ОбТС являются составной частью Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ). Присоединение сети ОбТС к сети общего пользования происходит на местном уровне: обычно к городской телефонной сети, а иногда к сельской телефонной сети.

       1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Таблица 1 – Задание на курсовое проектирование АТС

Параметры	Значения	Величины
1	Монтируемая емкость (количество абонентских номеров)	730	N
2	Средняя длительность разговора (с): Внутристанционного с ЖАТС с ГАТС с УАТС-1 с УАТС-2 с ДАТС Со столами справок АТС Со столами заказов РМТС	120 110 120 110 100 45 25 10	tвн tЖАТС tГАТС tУАТС-1 tУАТС-2 tДАТС tспр tзак
3	Среднее число исходящих вызовов в ЧНН (раз): Внутристанционного с ЖАТС с ГАТС с УАТС-1 с УАТС-2 с ДАТС Со столами справок АТС Со столами заказов РМТС	1,1 1 0,12 0,09 0,03 0,17 0,1 0,13	Cи вн Cи ЖАТС Cи ГАТС Cи УАТС-1 Cи УАТС-2 Cи ДАТС Cи спр Cи зак
4	Коэффициенты:	0,3 0,8	d1 d2
5	Среднее число входящих вызовов в ЧНН от: ЖАТС ГАТС УАТС-1 УАТС-2 ДАТС Стол заказов РМТС	0,15 0,11 0,13 0,13 0,18 0,13	Cвх ЖАТС Cвх ГАТС Cвх УАТС-1 Cвх УАТС-2 Cвх ДАТС Cвх зак

Схема местной телефонной сети железнодорожного узла представлена на рисунке 1

                                                                

                       

Рисунок 1- Схема местной телефонной сети железнодорожного узла

2  РАСЧЕТ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ ПРИБОРОВ АТС И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Количество элементов оборудования АТС определяется по абонентской емкости станции и в зависимости от величины телефонной нагрузки. Все расчеты количества оборудования устройств связи производятся по нагрузке Y (Эрланг), рассчитывается для часа наибольшей нагрузки (ЧНН).

Y=N×C×T/3600                                                                            
                           

где N – число абонентских линий, включенных в станцию;

C – среднее число вызовов, приходящихся на одного абонента в ЧНН;

T – средняя продолжительность одного занятия.

Различают среднюю и расчетную величины нагрузки. В задании проектирования (табл. №1) даны исходные данные для определения средних нагрузок для ЧНН, но чтобы учесть случайные увеличения нагрузок, вводят поправочный коэффициент и тогда получают расчетную нагрузку Y_р, определяемую по формуле:

Y_р=Y+0,674                                                                                                     

Средние длительности составляющих технического и абонентского времени приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Длительность процессов

Наименование	Средняя длительность (с)
Слушанье сигналов:      ответа станции       вызова	tос=3 tвыз=10
Набор каждой цифры номера:      дисковый номеронабиратель      кнопочный номеронабиратель	tн=1,5 tм=0,8
Соединение:       на АТС КЭ       на координатной станции       на цифровой       на РМТС	tса=1 tка=3 tсц=0,5 tср=20
Разъединение:       координатная и АТС КЭ       цифровые       РМТС	tра=1 tрц=0,5 tрр=5
Ответ телефонистки	tтел=4
Ответ станции	tоа=1
Ответ стола заказов	tзан=7

2.1 Расчет нагрузки исходящих абонентских линий

Y_исх = (N/3600)[C_{и вн}T_вн +d1C_{и ГАТС}T_ГАТС + C_{и УАТС1}T_УАТС1 +                        

+C_иУАТС2T_УАТС2+C_{и ЖАТС}T_ЖАТС+d₂C_{и ДАТС}T_ДАТС+(1–d₂)C_{и зак}T_зак+ +C_{и спр}T_спр],

где d₁ -  количество абонентов, имеющих право выхода к ДАТС;

       d₂  - количество абонентов, имеющих право выхода к ГАТС.

Средняя длительность набора одной цифры определяется из условия что:

90% - абоненты, имеющие кнопочные номеронабиратели;

10% - абоненты, имеющие дисковый номеронабиратель;

10% t_н → 1,5×0,1= 0,15;

90% t_м→ 0,8×0,9 = 0,72;

t_нн = 0,15 + 0,72 = 0,87 с.

Произведем расчет величин Т для формулы 3.

Длительность внутристанционных исходящих процессов:

T_вн = t_сц + t_оа + nt_nn + t_выз + t_вн + t_рц,

T_вн = 0,5+1+4×0,87+10+120+0,5=135,4 с

Длительность исходящих процессов к ГАТС:

T_ГАТС = t_сц + 2t_оа + 7t_нн + t_ка + t_выз + t_ГАТС + t_рц

T_ГАТС = 0,5+2×1+7×0,87+3+10+120+0,5=142,1 с

Длительность исходящих процессов к УАТС-1:

T_УАТС1 = 2t_сц +t_оа+nt_нн+t_выз+t_УАТС1+t_рц,

T_УАТС1=2×0,5+1+4×0,87+10+110+0,5=125,9 с

Длительность исходящих процессов к УАТС-2:

T_УАТС2 = 2t_сц + t_оа + nt_нн  + t_выз + t_УАТС2 + t_рц,

T_УАТС2=2×0,5+1+4×0,87+10+100+0,5=115,9 с

Длительность исходящих процессов к ЖАТС:

T_ЖАТС = 2t_сц + t_оа + nt_нн + t_выз + t_ЖАТС + t_рц,

T_ЖАТС = 2×0,5+1+4×0,87+10+110+0,5=125,9 с

Длительность исходящих процессов к ДАТС:

T_ДАТС = 3t_сц + 2t_оа + nt_нн + t_выз + t_ДАТС + t_рц,

T_ДАТС = 3×0,5+2×1+10×0,87+10+45+0,5=67,7 с

Длительность исходящих процессов к столу заказов:

T_зак = t_сц + t_оа +nt_нн + t_ср + t_тел + t_выз + t_зак + t_рц,

T_зак = 0,5+1+3×0,87+20+4+10+10+0,5=48,6 с

Длительность исходящих процессов к столу справок:

T_спр = t_сц + t_оа + nt_нн + t_ср + t_тел + t_выз + t_ср + t_рц,

T_спр = 0,5+1+3×0,87+20+4+10+25+0,5=63,6 с

Нагрузка исходящих абонентских линий равна:

Y_исх = (730/3600)[1,1×135,4+0,3×0,12×142,1+0,09×125,9+0,03

          ×115,9+1×125,9+0,8×0,17×67,7+(1-0,8)×0,13

           ×48,6+0,10×63,6] = 62,94 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих абонентских линий равна:

Y_{Р исх} = 62,94 +0,674= 68,28 Эрл

2.2 Расчет нагрузки входящих абонентских линий

Y_вх = (N/3600)[C_{вх вн}T_вн +d₁C_{вх ГАТС}T_ГАТС+C_{вх УАТС1}T_УАТС1+  

+C_{вх УАТС2}T_УАТС2+C_{вх ЖАТС}T_ЖАТС+d₂C_{вх ДАТС}T_ДАТС+                    

+(1 – d₂)C_{вх зак}T_зак]                                                                        

Длительность входящих процессов внутристанционных:

T_вн = t_сц + t_выз +t_вн + t_рц,

T_вн = 0,5+10+120+0,5=131,0 с

Длительность входящих процессов от ГАТС:

T_ГАТС = t_ка + t_выз + t_ГАТС + t_ра,

T_ГАТС = 3+10+120+1=134,0 с

Длительность входящих процессов от УАТС-1:

T_УАТС1 = t_сц + t_выз + t_УАТС1 + t_рц,

T_УАТС1 = 0,5+10+110+0,5 = 121,0 с

Длительность входящих процессов от УАТС-2:

T_УАТС2 = t_сц + t_выз + t_УАТС2 + t_рц

T_УАТС2 = 0,5+10+100+0,5 = 111,0 с

Длительность входящих процессов от ДАТС:

T_ДАТС = t_сц + t_выз + t_ДАТС + t_рц,

T_ДАТС = 0,5+10+45+0,5 = 56,0 с

Длительность входящих процессов от ЖАТС:

T_ЖАТС = t_сц + t_выз + t_ЖАТС + t_рц,

T_ЖАТС = 0,5+10+110+0,5 = 121,0 с

Длительность входящих процессов от стола заказов:

T_зак = t_сц + t_выз + t_зак + t_рц,

T_зак = 0,5+10+10+0,5 = 21,0 с

Нагрузка входящих абонентских линий равна:

Y_вх=(730/3600)[1,1×131,0+0,3×0,11×134,0+0,13×121,0+0,13×111,0+0,15     ×121,0+0,8×0,18×56,0+(1-0,8) ×0,13×21,0]= 41,49 Эрл

Расчетная нагрузка входящих абонентских линий равна:

Y_{р вх}= =45,83 Эрл

Суммарная расчетная нагрузка входящих и исходящих абонентских линий равна:

(Y_{р вх} + Y_{р исх})/N_ст = (45,83+68,28)/730= 0,15 Эрл,                          

что соответствует требованиям, предъявляемым к проектированию АТС, так как полученная нагрузка не превышает 0,2 Эрл.

2.3 Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к другим АТС

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к ГАТС:

Y_исх=(N/3600)×d₁×C_{И ГАТС}×T_ГАТС ,                                                      

 где T_{исх ГАТС} = nt_нн + t_ка + t_выз + t_ГАТС + t_ра + t_рц ;

 T_{исх ГАТС} = 7×0,87+3+10+120+1+0,5= 140,6 с

Рассчитываем нагрузку исходящих соединительных линий к ГАТС:

Y_{исх ГАТС} = (730/3600) ×0,3×0,12×140,6=1,02 Эрл

Определим расчетную нагрузку исходящих соединительных линий к ГАТС:

Y_{р ГАТС} = 1,02+0,674×=1,69 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к УАТС-1

Y_исх=(N/3600) × C_{И УАТС1} ×T_УАТС1,                                                                    

где T_{исх УАТС1} = nt_нн + t_сц + t_выз + t_УАТС1 + 2t_рц ;

T_{исх УАТС1} = 4×0,87+0,5+10+110+2×0,5=124,9 с

Нагрузка исходящих соединительных линий к УАТС-1:

Y_{исх УАТС1} = (730/3600) ×0,09×124,9=2,27 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к УАТС-1:

Y_{р УАТС1} = 2,27+0,674=3,28 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к УАТС-2

Y_исх= (N/3600) ×C_ИУАТС2×T_УАТС2,                                                                        

где T_{исх УАТС2} = nt_нн + t_сц + t_выз + t_УАТС2 + 2t_рц;

T_{исх УАТС2} = 4×0,87+0,5+10+100+2×0,5=114,9 с.

Нагрузка исходящих соединительных линий к УАТС-2:

Y_{исх УАТС2} = (730/3600) ×0,03×114,9=0,69 Эрл

 Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к УАТС-2:

Y_{р УАТС2} = 0,69 +0,674=1,24 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к ЖАТС:

Y_исх=(N/3600)×C_{И ЖАТС}×T_ЖАТС ,                                                                                                 

где T_{исх ЖАТС} = nt_нн + t_сц + t_выз + t_ЖАТС + 2t_рц;

T_{исх ЖАТС} = 4×0,87+0,5+10+110+2×0,5=124,9 с.

Нагрузка исходящих соединительных линий к ЖАТС:

Y_{исх ЖАТС} = (730/3600) ×1×124,9=25,22 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к ЖАТС:

Y_{р ЖАТС} = 25,22 +0,674×=28,60 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к ДАТС:

Y_исх=(N/3600)× d₂×C_{И ДАТС} ×T_ДАТС ,                                                                               

где T_{исх ДАТС} = nt_нн + 2t_сц + t_выз + t_ДАТС + 3t_рц;

 T_{исх ДАТС} = 10×0,87+2×0,5+10+45+3×0,5=66,2 с

Нагрузка исходящих соединительных линий к ДАТС:

Y_{исх ДАТС} =(730/3600) ×0,8×0,17×66,2=1,81 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к ДАТС:

Y_{р ДАТС} = 1,81 +0,674×=2,71 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к столу заказов:

Y_исх=(N/3600 )×[(1-d₂)×C_ЗАК ×T_ЗАК],                                                

где T_{исх зак} = nt_нн + t_ср + t_выз + t_тел + t_зак + t_рц + t_рр;

 T_{исх зак} = 3×0,87+20+10+4+10+0,5+5=52,1 с

Нагрузка исходящих соединительных линий к столу заказов:

Y_{исх зак} = (730/3600)×[(1-0,8) ×0,13×52,1]=0,27 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к столу заказов:

Y_{р зак}=0,27 +0,674×=0,09 Эрл

Расчет нагрузки исходящих соединительных линий к столу справок:

Y_исх=(N/3600 ) ×C_СПР×T_СПР,                                                         

где T_{исх спр} = nt_нн + t_ср + t_выз + t_спр + t_рц + t_рр;

T_{исх спр} = 3×0,87+20+10+25+0,5+5=63,1 с

Нагрузка исходящих соединительных линий к столу справок:

Y_{исх спр} = (730/3600) ×0,10×63,1=1,27 Эрл

Расчетная нагрузка исходящих соединительных линий к столу справок:

Y_{р спр} = 1,27 +0,674×=2,02 Эрл

2.4 Расчет нагрузки входящих соединительных линий от других АТС

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от ГАТС:

Y_вх=(N/3600) ×d₁×C _{ВХ ГАТС}× T_ГАТС ,                                                                             

где T_{вх ГАТС} = nt_нн + t_сц + t_выз + t_ГАТС + t_ра + t_рц,              

T_{вх ГАТС} = 4×0,87+0,5+10+120+1+0,5=135,4 с

Нагрузка входящих соединительных линий от ГАТС:

Y_{вх ГАТС} =(730/3600) ×0,3×0,11×135,4=0,90 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от ГАТС:

Y_{р ГАТС} = 0,90 +0,67×=0,57 Эрл

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от УАТС 1:

Y_вх=(N/3600) ×C_{ВХ УАТС1} ×T_УАТС1,                                                                                 
   

где Т_{вхУАТС1}= nt_нн + t_сц + t_выз + t_УАТС1+2t_рц,

Т_{вхУАТС1}=4×0,87+0,5+10+110+2×0,5=124,9 с    

Нагрузка входящих соединительных линий от УАТС-1:

Y_УАТС1= (730/3600) ×0,13×124,9=3,28 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от УАТС-1:

Y_рУАТС1= 3,28 +0,674×=4,49 Эрл

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от УАТС-2:

Y_вх=(N/3600) ×C_{ВХ УАТС2}×T_УАТС2,                                                                                                                               где Т_{вхУАТС2}= nt_нн + t_сц + t_выз + t_УАТС2+2t_рц ;

Т_{вхУАТС2}= 4×0,87+0,5+10+100+2×0,5=114,9 с

Нагрузка входящих соединительных линий от УАТС-2:

Y_УАТС2= (730/3600) ×0,13×114,9=3,02 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от УАТС-2:

Y_рУАТС2=3,02 +0,674×=4,17 Эрл

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от ЖАТС:

Y_вх=(N/3600) ×C_{ВХ ЖАТС} ×T_ЖАТС,                                                                                

где Т_вхЖАТС= nt_нн + t_сц + t_выз + t_ЖАТС+2t_рц ;

       T_{вх ЖАТС} = 4×0,87+0,5+10+110+2×0,5=124,9 с

Нагрузка входящих соединительных линий от ЖАТС:

Y_ЖАТС=(730/3600) ×0,15×124,9=3,78 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от ЖАТС:

Y_рЖАТС1= 3,78 +0,674×=5,08 Эрл

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от ДАТС:

Y_вх=(N/3600) ×d₂×C_{ВХ ДАТС}×T_ДАТС,                                                       

где Т_вхДАТС= nt_нн + t_сц + t_выз + t_ДАТС+2t_рц;

 T_{вх ДАТС} = 10×0,87+0,5+10+45+2×0,5=65,2 с

Нагрузка входящих соединительных линий от ДАТС:

Y_ДАТС= (730/3600) ×0,8×0,18×65,2=1,89 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от ДАТС:

Y_рДАТС1= 1,89 +0,674×=2,81 Эрл

Расчет нагрузки входящих соединительных линий от стола заказов:

 Y_вх=(N/3600) × [ (1-d₂) ×C_{ВХ ЗАК} ×T_ЗАК],                              

где Т_вхЗАК= nt_нн + t_сц + t_выз + t_ЗАК+t_рц+t_тел+t_рр;

 T_вхЗАК = 3×0,87+0,5+10+10+0,5+4+5=32,6 с

Нагрузка входящих соединительных линий от стола заказов:

Y_ЗАК = (730/3600) ×[(1-0,8)×0,13×32,6]=0,17 Эрл

Расчетная нагрузка входящих соединительных линий от стола заказов:

Y_{р зак} = 0,17 +0,674×=0,44 Эрл

3 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ  И ПОТОКОВ  Е1

         Исходными данными для расчёта соединительных линий (СЛ) являются величина расчетной нагрузки Y_р и вероятность потерь «р».

Допустимая величина потерь р, определяющая качество обслуживания нагрузки, задается в таблице 3.

Наименование показателей качества обслуживания	Допустимые вероятности потерь, р
По исходным соединительным линиям к ГАТС, ЖАТС, УАТС, УАК. К столу заказов РМТС и к справочной. По входящим соединительным линиям.	0,01 0,001 0,01

Метод расчёта количества СЛ зависит от вида пучка линий, который в свою очередь определяется структурой коммутационного поля АТС. Различают полнодоступные и неполнодоступные, блокируемые и неблокируемые пучки.

Полнодоступные неблокируемые пучки образуются в РМТС и цифровых АТС.

При расчете количества соединительных линий полнодоступного неблокируемого пучка будем использовать графики и таблицы из  литературы 1.

Так как для ГАТС используется координатная АТС имеющая полнодоступные блокируемые пучки, то для расчёта количества СЛ мы будем пользоваться формулой Якобеуса методом подбора по ниже приведенной формуле:

,                                     

где E_r – количество соединительных линий;

Y_{р ГАТС}– расчётная нагрузка СЛ к ГАТС.

Исходящие: Yр ГАТС =1,69 Эрл, при Е_исх=6 линий;

Входящие: Yр ГАТС =0,57 Эрл, при  Е_вх=3 линии;

Расчёт количества СЛ к УАТС-1

Так как для УАТС и всех оставшихся станций используется цифровые АТС, то количество СЛ мы рассчитываем с помощью таблицы вероятности потери:

Исходящие: Y_{р УАТС1} =3,28 Эрл, при   E_исх=8 линий;

Входящие: Y_{р УАТС1} =4,49 Эрл, при    E_вх=10 линий.

Расчёт количества СЛ к УАТС – 2:

Исходящие: Y_{р УАТС2} =1,24 Эрл, при    E_исх=4 линии;

Входящие: Y_{р УАТС2} =4,17 Эрл, при    E_вх=9 линий.

Расчёт количества СЛ к ЖАТС:

Исходящие: Y_{р ЖАТС}=28,60 Эрл, при    E_исх=40 линий;

Входящие: Y_{р ЖАТС} =5,08 Эрл, при    E_вх=11 линий.

Расчёт количества СЛ к ДАТС:

Исходящие: Y_{р ДАТС} =2,71 Эрл, при    E_исх=8 линий;

Входящие: Y_{р ДАТС} =2,81 Эрл, при    E_вх=8 линий.

Расчёт количества СЛ к столу заказов:

Исходящие: Y_рЗак =0,61 Эрл, при     E_исх=4 линии;

Входящие: Y_{р Зак} =0,44 Эрл, при    E_вх=3 линии.

Расчёт количества СЛ к столу справок:

Исходящие: Y_{р Спр} =2,02 Эрл, при    E_исх=7 линий.

Рассчитав количество входящих и исходящих соединительных линий по направлениям определяем количество потоков Е1 поделив количество соединительных линий на 30 получаем количество потоков Е1.

Расчет количества потоков Е1 осуществляется к цифровым АТС,  ЖАТС, УАТС-1, УАТС-2,  ДАТС.

 

2E1

количество исходящих линий к ЖАТС - 40

количество входящих линий с ЖАТС -   11

1E1

количество исходящих линий к УАТС1 - 8

количество входящих линий с УАТС1 - 10

1E1

количество исходящих линий к УАТС2 - 4

          количество входящих линий с УАТС2 -   9

 

1E1

количество исходящих линий к ДАТС -  8

количество входящих линий с ДАТС -    8

4 РАСЧЕТ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦАТС    «АЛМАЗ-1»

Выбор оборудования ЦАТС выбирается  в зависимости от емкости станции, количества потоков Е1 и соединительных линий по направлениям.

Для осуществления функций диагностики в станции предусматривается установка блоков БАКД.  Для станции до 1000 номеров достаточно одного блока БАКД. В блок подключается 10 АЛ или таксофонов.

Исходя из того, что один БАК содержит 15 абонентских комплектов, общее число БАК рассчитывается по формуле:

,                                                                                       

,                                                                            

где   N – емкость;

        N_монт – монтируемая емкость;

        N_БАКД – количество АЛ включаемых в БАКД.

S_БАК= (730-10)/15=48 блоков

          Для связи со встречными станциями по двух, четырех проводным линиям связи в станции предусматривается установка блока КСЛУ. В один КСЛУ можно подключить до восьми универсальных соединительных линий.

,                                                                                        

где        -  число соединительных линий (стол заказов, стол справок)

S_КСЛУ= (4+3+8)/8 =2 блока

 Для связи со встречными станциями по трех проводным линиям связи в станции предусматривается установка блоков КСЛИ и КСЛВ. В один

КСЛИ можно подключить до шести трех проводных исходящих .

                 В КСЛВ подключается до шести трех проводных входящих соединительных линий.            

,                                                                               
                        

где N - Число входящих или исходящих соединительных линий (ГАТС) 

       S- Число КСЛВ или КСЛИ.

S_КСЛИ=6/6 =2 блока

S_КСЛВ=3/6 = 2 блока

Для организации связи со встречными цифровыми АТС по каналам Е1 в стацию устанавливается блок БЦО 8М. На блок БЦО8М можно установить до двух субмодулей БИКМ-4 или до четырех субмодулей УСМ.

БИКМ-4 организует 4 потока Е1, УСМ в зависимости от места установки на блоке БЦО 8М 1 или 2потока.

В зависимости от количества потоков Е1выбирается количество субмодулей БИКМ-4 или УСМ.

При выборе оборудования станции необходимо предусмотреть установку блока СОРМ, который занимает 1Е1.

Оборудование станции размещается в модуле управления и модулях расширения. Количество модулей расширения зависит от числа периферийных блоков.

Так как 1 МР (модуль расширения) имеет 16 посадочных мест, то:

 ,                    

  где      -  количество модулей расширения

             - количество периферийных блоков

Количество блоков БРКЗ, БРКИ и ИБП 60 в станции равно количеству модулей расширения. В модуле управления могут размещаться один или два   ИПР и один или два блока БУКМ (по желанию заказчика).

В данном курсовом проекте для организации соединительных линий требуется 4 потоков Е1, следовательно потребуется 1 блок БЦО8М на котором будет установлено 2 субмодуля БИКМ-4. Предусмотрим 1 блок СОРМ

 модуля,                                                          

С учетом выше сказанного в проекте берем:

БРКЗ=4 блока;

БРКИ=4 блока;

ИБП 60 =4 блока.

В модуле управления берем ИПР= 1 блок; БУКМ=2 блок; СОРМ=1 блок.

5 РАЗМЕЩЕНИЕ БЛОКОВ В ЦАТС «АЛМАЗ-1»

              Оборудование станции размещается в стандартном девятнадцати дюймовом шкафу с размерами: 1800мм. – высота, 800мм. – ширина, 600мм. – глубина.  В    шкафу размещается модуль управления (МУ) и 4 модуля расширения (МР). 

            5.1 Размещение блоков в конструктиве модуля управления 

Модуль   управления включает в себя кассету. В задней части                  кассеты закреплена кросс-плата «Кросс-56Р», в разъемы которой по направляющим устанавливаются блоки. Этот конструктив имеет                                                                           
                                                                                 
                                                                                                                       
              название Шасси56Р. В Шасси56Р устанавливаются источники питания ИПР (основной и резервный), блоки БУКМ (основной и резервный) и 13 позиций (слотов) с 0 по 12 предназначены для установки блоков СОРМ, БЦО8 (с субмодулями БИКМУ, БИКМ4 или УСМ) или блоков БРКЗ, обеспечивающие трансляцию 56 первичных групповых трактов (по 32 КИ в каждом) в модули расширения.

Распределение групповых трактов по кросс-плате показано на рисунке 5.

Рисунок 5 - Распределение внутренних групповых трактов по кросс-плате.

Групповые тракты расположенные позициях с 0 по 5 дублируются в позиции  с 6 по 12 и подводятся на верхние разъемы этих позиций. Дублирование групповых трактов позволяет устанавливать в позиции с  6 по 12, блоки БРКЗ и БЦО 8, которые занимают по 8 групповых трактов. Например , при установке на 6 позицию БЦО8 с 4 субмодулями БИКМУ используются групповые  тракты с 60 по 63 с 0 позиции, при этом устанавливать блоки в 0 позицию нельзя, так как групповые     тракты 0 позиции заняты.

Размещение блоков в конструктиве Шасси56Р можно производить      произвольно (не считая посадочных мест для блоков БУКМ и ИПР), учитывая распределение внутренних групповых трактов по посадочным местам кросс-платы.

На рисунке 2 представлено размещение блоков в конструктиве модуля управления согласно принятого решения в разделе 4.

Рисунок 2 - Размещение блоков в конструктиве модуля управления

                  5.2 Размещение блоков в конструктиве модуля расширения                                      

             В модули расширения могут устанавливаться, как блоки БАК, КСТА, БЦСТ, БОБД, так и блоки аналоговых СЛ. Модуль                                                   расширения имеет 16 позиций для установки линейных блоков и отдельную позицию для установки источника питания. Связь модуля расширения с модулем управления производится при помощи блоков БРКЗ и БРКИ. Блок БРКЗ занимает 8 групповых трактов и передает их в БРКИ, который распределяет эти тракты по 16 позициям.

Количество КИ, занимаемых периферийными блоками, приведено в таблице 3. Если число КИ, занимаемых блоком меньше или равно 15, то он занимает половину группового тракта. Если число КИ равно 32, то соответствующий блок занимает групповой тракт, а если 128 (блок БИКМ4), то он занимает 4 групповых тракта.

Таблица 3 – Количество канальных интервалов, занимаемых периферийными блоками ЦАТС

Наименование блока	Количество КИ
БАК	15
БАКД	10
БОБД	32
БСАК	15
БЦСТ	32
КСАЛ	12
КСЛА	15
КСЛУ	8
КСЛИ, КСЛВ	6
КСТА	32

На рисунке 3 приведено размещение проектируемого оборудования ЦАТС «Алмаз 1» в шкафу согласно расчета в разделе 4.

Рисунок 3 – Размещение оборудования ЦАТС «Алмаз-1» в шкафу

6 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРОЕКТИРУЕМОЙ АТС

Структуру ЦАТС «Алмаз-1» условно можно разделить на управляющую коммутационную часть, расположенную в блоке управления и коммутации (БУК) и на периферийную часть, состоящую из  блоков следующего типа:

1. Блоки абонентских линий (окончаний, портов). На разъемах этих блоков расположены выходы на абонентские окончания.

2. Блоки физических соединительных линий. На разъемах этих блоков расположены выходы на линейные окончания.

3. Блоки цифровых линий ИКМ. Разъемы этих блоков содержат выходы линейных окончаний для обмена потоками ИКМ.

Управление периферийными блоками производится от БУК по шине внутристанционных потоков ИКМ.

Блоки абонентских линий – это БАК, КСАЛ, КСЛА, КСТА, БАКД, БЦСТ, БОБД (LT – окончания).

Блоки физических соединительных – это КСЛИ, КСЛВ, КСЛУ, БОБД (NT – окончания).

В состав блоков цифровых линий ИКМ входит блок БЦО с установленными на нем субмодулями БИКМ, УСМ-4, СОРМ-V24, БЦОС.  В каждый блок БЦО может быть установлено до четырех субмодулей в произвольном сочетании.

На рисунке 4 представлена проектируемая АТС на заданное количества номеров.

Рисунок 4 – Структурная схема проектируемой АТС

7 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОПИТАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Данные для расчета:

- емкость станции C= 730;

- потребление тока на одну АЛ в ЧНН, I_ал=0,006 А;

- потребление тока в узлах управления, I_уу=3 А;

- потребление тока на остальные потребители, I_доп=2 А;

- время работы в аварийном режиме, t_раб=3 часа.

Расчет тока, потребляемого в аварийном режиме:

I_fd=C×I_ал+ I_уу+ I_доп                                                                          

I_АВ = 730×0,006+3+2= 10 А

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи:

Q= (I_ав×t_раб)/P× (1+0,008× [T-25]),                                                   

где P - коэффициент, характеризующий степень использования активных масс, P=0,75;

T - физическая температура электролита при разряде (принимаем 15^о).

Q = 10×3/0,75(1+0,008× (15-25))=36,8А/ч.

Определение мощности выпрямителя при буферной системе питания по формуле:

Р_буф= (Iав+Iп)×U/1000 ,                                                 

        где U - напряжение батареи при буферной работе, U=60 В;

       I_п - ток подзарядки, Iп = 0,5 А.

Рбуф = (10+0,5) ×60/1000=0,63 кВт.

         Для питания станции емкостью 730 абонентов от сети переменного тока требуется электропитающая установка, в которую входит:

Исходя из расчетной мощности выпрямителя Рбуф=0,63 кВт, выбираем выпрямительную установку типа УЭПC-2 60/16-22-М. Исходя из расчета, выбираем количество буферных выпрямителей (выпрямительной установки типа УЭП 60/9-3В): 2 основных и 1 резервный.

Исходя из расчета емкости аккумуляторной батареи Q=36,8 А*Ч, выбираем аккумулятор типа 12СР50 .

Исходя из расчета аварийного тока Iав = 10 A, выбираем буферные выпрямители РЕ 3621/60 с выходным током 5,4 А: 4 рабочих (основных) и 1 резервный.

Исходя из расчета емкости аккумуляторной батареи Q=50 А/ч,

выбираем двугрупповые аккумуляторы типа 12СР25.

Структурная схема системы питания УЭПC-2 60/16-22-М. представлена на рисунке 5.

 

Рисунок 5 - Схема электропитающей установки УЭПC-2 60/16-22-М

         В состав УЭПС-2 при полной комплектации входят:

- устройство контроля за наличием напряжения сети;

- выпрямители А2, А3;

- индикатор А7;

- плата контроля напряжения и сигнализации А8;

- батарейный автоматический выключатель Q9;

- до 5-и автоматических выключателей в цепи нагрузки Q11… Q15;

- колодка с клеммами дистанционной сигнализации.

Устройство контроля за наличием напряжения сети представляет собой однофазное реле переменного тока, контакты которого используются при местной и дистанционной сигнализации.

Выпрямители А2, А3 предназначены для электропитания нагрузки и заряда аккумуляторной батареи. Количество выпрямителей определяется при заказе.

Для контроля напряжения и тока нагрузки в УЭПС-2 установлен индикатор А7, который обеспечивает измерение тока и напряжения. Для точного измерения параметров УЭПС-2 необходимо пользоваться поверенными измерительными приборами.

Плата контроля напряжения и сигнализации А8 предназначена для контроля за напряжением аккумуляторной батареи и обеспечивает:

- отключение контактора К5 при разряде аккумуляторной батареи и включение его при включении выпрямителей;

- сигнализацию о разряде аккумуляторной батареи, повышении или понижении выходного напряжения, аварии выпрямителей.

Автоматические выключатели токораспределительной части УЭПС-2 предназначены для защиты и распределения нагрузки.

8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АТС

При обслуживании телефонных станций возможны воздействия следующих опасных факторов:

- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека;

- лазерное излучение;

- повышенное напряжение органов зрения;

- расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола).

Требования безопасности перед началом работ

- Надеть установленную по действующим нормам специальную одежду, специальную обувь;

- Проверить и убедиться в наличии и исправности закрепленного инструмента, измерительной и проверочной аппаратуры, приспособлений по обеспечению безопасного производства работ, средств индивидуальной защиты. Запрещается использовать средства защиты, срок проверки которых истек.

- Осмотреть и подготовить рабочее место, привести в порядок, убрать все мешающие работе предметы. Рабочий инструмент и приспособления, вспомогательный материал разложить в удобном для работы порядке.

- Обо всех недостатках, а также неисправностях инструмента и защитных средств, обнаруженных при осмотре на рабочем месте, доложить руководителю для принятия мер по их полному устранению или замене.

 Сменный персонал, приступая к дежурству, согласно установленному графику, должен:

- ознакомиться с записями в журналах сведений об оборудовании;

- проверить состояние и режим работы оборудования путем анализа данных аппаратуры контроля;

- проверить состояние системы охлаждения и системы питания;

- проверить состояние общего и рядового освещения;

- проверить исправность терминалов контроля и диагностики;

- проверить состояние производственных и служебных помещений;

- проверить наличие ключей от производственных и служебных помещений;

- оформить приемку смены записью в журнале приема и сдачи дежурства.

Требования безопасности во время работы

- При работе с ПЭВМ необходимо руководствоваться «Инструкцией по охране труда для операторов VI пользователей персональных электронно-вычислительных машин (ПЭВМ).

- При использовании приборов, содержащих лазерный излучатель, запрещается непосредственно наблюдать за работой лазерного излучателя, чтобы избежать попадания в глаза оптического излучения.

- Запрещается визуально наблюдать за лазерным лучом и направлять излучение лазера на человека.

- При работе оборудования оптические выходы блоков, если к ним не присоединен оптический кабель, должны быть закрыты заглушками.

- При работе в автозалах телефонных станций перед работой необходимо убедиться в отсутствии постороннего напряжения в стативах, так как в каждом ряду имеются розетки с напряжением 220 В.

- Замену абонентской платы, вышедшей из строя в результате попадания постороннего напряжения с линии, произвести только после соответствующего акта осмотра на месте абонентской линии инженером линейного участка.

- Работы в верхних частях стативов должны производиться только с использованием промаркированных стремянок. Перед подъемом на стремянку необходимо проверить её устойчивость.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

- В случаях, когда неисправность оборудования представляет опасность для людей или самого оборудования, работник, её обнаруживший, обязан принять меры по прекращению действия оборудования, а затем сообщить об этом руководителю.

- При нарушении режима работы, повреждении или аварии на электропитающем оборудовании необходимо сообщить о происшедшем непосредственному руководителю и лицу, ответственному за данное электрооборудование.

- При возникновении пожара необходимо выключить приточно-вытяжную вентиляцию и приступить к тушению имеющимися средствами, в соответствии с правилами пожаротушения, вызвать пожарную часть.

- Если во время работы произошел несчастный случай, необходимо оказать первую доврачебную помощь пострадавшему, вызвать врача, доложить о случившемся своему начальнику и принять меры для сохранения обстановки несчастного случая, если это не сопряжено с опасностью для жизни людей.

Требования безопасности по окончанию работы

- обесточить ненужные для работы приборы;

- привести в порядок рабочее место;

- инструменты, приспособления, специальную одежду и средства защиты убрать в отведенные места;

- дежурный смены также обязан сделать записи о состоянии оборудования, убедиться в пожарной безопасности помещения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью курсового проекта явилась разработка плана реконструкции с заменой аналоговой АТС на цифровую АТС «Алмаз-1». Для достижения этой цели мы произвели расчет телефонной нагрузки абонентских и соединительных линий, выбрали необходимое количество соединительных линий и потоков E1, по направлениям, произвели выбор необходимого оборудования и разработали структурную схему проектируемой АТС, схему размещения оборудования в штативах.

В курсовом проекте также произвели расчет электропитающей установки, выбрали необходимое оборудование и составили структурную схему проектируемой электропитающей установки.

В заключительной части представлены меры безопасности при обслуживании и эксплуатации АТС «Алмаз-1».

ЛИТЕРАТУРА

1 Маликова Е. Н. Методические указания по выполнению курсового проектирования, ТаТЖТ, 2017

2 Хрисанов А. Б. Методические указания по оформлению учебной документации для преподавателей и студентов всех специальностей, ТаТЖТ, 2017

3 Гольдштейн Б. С. Системы коммутации: Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: БХВ – Петербург, 2014. – 314 с.: ил.