Выполнение 2-го раздела курсового проекта
Задано:
Гарнизон пожарной охраны имеет ЦУКС и NПЧ= 6 пожарных частей; максимальная нагрузка за смену на одного диспетчера - У1макс= 12ч-
зан.(для всех вариантов);
среднее время переговора
время от начала возникновения пожара до момента его обнаружения -ф01= 10 мин (без АСОУПО) и ф02= 6 мин (с применением АСОУПО; на объекте загорания установлены дымовые извещатели);
время обработки сообщения (заявки) с учетом выработки управленческого решения на высылку техники для тушения пожара - фвур1
= 1 мин (без АСОУПО) и фвур2 = 1,1 мин (с применением АСОУПО; за это время диспетчер анализирует принятый вызов, определяет номер выезда
пожарной техники и вводит эти данные в ПЭВМ, которая осуществляет выбор пожарной техники, а диспетчер анализирует выработанное ПЭВМ решение);
время передачи приказа в пожарные части - фПП1 = 4 мин (без АСОУПО) и фПП2 = 0,9 мин (с применением АСОУПО);
время от момента выезда пожарных автомобилей до начала тушения -фтр1= 7 мин (без АСОУПО) и фтр2= 6 мин (с применением АСОУПО);
линейная скорость распространения пламени - VЛ= 3.6?10?3 м/с; коэффициент удельной стоимости материалов на единицу площади
горения - г= 730 руб/м2; среднее число крупных пожаров за исследуемый период времени
(например, за месяц) - б = 4;
средние значения материального ущерба от пожара без АСОУПО
СТП1= 95 тыс. руб. и с применением АСОУПО СТП2= 70 тыс. руб.; средние значения косвенного материального ущерба от пожара без
АСОУПО Ску1= 32 тыс.руб.и с применением АСОУПО Ску2= 28 тыс. руб.; капитальные затраты на построение и установку на ЦУС АСОУПО
КП= 400 тыс. руб.;
затраты на эксплуатацию АСОУПО (техническое обслуживание,
ремонт и другие эксплуатационные расходы) - Сэк= 19 тыс. руб.; вероятность безотказной работы технических средств АСОУПО -
Ртс= 0,82;
вероятность безотказной работы диспетчера ЦУКС - Рд= 0,3.
2. Разработка структурной схемы и расчет основных характеристик АСОУПО
2.1 Расчет характеристик пропускной способности и показателей экономической эффективности АСОУПО
2.1.1 Определение необходимого количества диспетчеров на центре АСОУПО
Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова (заявки) при внедрении АСОУПО определяется выражением:
фобс2=фП+фвур2+фПП2= 1,64 + 1,1 + 0,9 = 3,64 мин = 0,06 ч.
По определенной в первом разделе курсового проекта интенсивности входного потока вызовов л= 0,145 выз./мин., поступающих в центр АСОУПО, и величине времени обслуживания одного вызова диспетчером центра фобс2= 0,06 ч определяем полную нагрузку на всех диспетчеров за смену (например, за смену длительностью 12 ч):
= л ?60?фобс2?12=0,145?60?0,06?12=6,33 ч-зан.,
где 60 - количество минут в 1ч(при переводе л в выз./ч).
Допустимая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом коэффициента его занятости
У1доп= Кд?У1макс=0,51?12=6,12 ч-зан.
Необходимое число диспетчеров
2.1.2 Определение количества каналов связи для передачи приказов в ПЧ и получения подтверждений выполнения приказов
Учитывая, что имеется 6 пожарных частей, для передачи приказов от диспетчеров ЦУКС в ПЧ и получения диспетчерами подтверждений о выездах пожарных подразделений необходимо иметь как минимум 6 каналов связи (некоммутируемых прямых линий связи).
2.1.3 Оценка характеристик пропускной способности АСОУПО
Вероятность того, что два диспетчера будут свободны, определяется по следующей формуле:
где у - нагрузка на диспетчеров при обслуживании одной поступившей заявки, которая определяется как:
у =л?фобс2=0,145?3.64=0,53мин-зан.
Вероятность одновременной занятости всех диспетчеров (вероятность отказа в обслуживании) определяется по следующей формуле:
Вероятность обслуживания вызова определяется по формуле:
Робс=1 -Рп= 1 - 0,14 = 0,86.
Таким образом, в установившемся режиме будет обслужено 86 % поступивших заявок.
Абсолютная пропускная способность АСОУПО определяется следующим выражением:
А =л?Робс=0,145?0,86=0,1247 выз./мин.,
т.е. система способна обработать поступающую заявку в среднем за время около 8.2 минуты.
2.1.4 Расчет показателей экономической эффективности АСОУПО
В качестве обобщенного показателя экономической эффективности АСОУПО может быть использовано отношение так называемого «предотвращенного материального ущерба» - Э, т.е. уменьшения потерь от пожара за счет применения АСОУПО, к приведенным затратам -С на ее построение и эксплуатацию:
Ео=Э/С.
Предотвращенный материальный ущерб от пожара может быть оценен по следующей формуле:
Э =б[(С нт1?Снт2)+(Стп1?Стп2)+(Ску1?Ску2)],
где Снт1, Снт2- средние значения материального ущерба от пожара до начала его тушения без АСОУПО и с применением АСОУПО соответственно.
Размер материального ущерба от пожара до прибытия пожарных подразделений и начала его тушения зависит от условий возникновения и характера развития пожара, времени его обнаружения, выработки управленческого решения (выбора состава техники и формирования приказа на выезд пожарных подразделений), обоснованности (правильности) выбранного управленческого решения (приказа на выезд) и удельной стоимости самих материальных ценностей.
В общем виде размер материального ущерба от пожара до начала его тушения вычисляется по формуле:
Снт=Sп?г,
где Sп - площадь горения пожара в момент начала тушения; г -
коэффициент удельной стоимости материалов на единицу площади горения.
Увеличение площади пожара определяется выражением:
Sп=р(фср?Vл)2,
где фср- время свободного развития пожара.
Время свободного развития пожара рассчитывается по следующей формуле
фср=фо+ фвур+ фпп+ фтр,
где фо- время от начала возникновения пожара до момента его
обнаружения; фвур- время обработки сообщения (заявки) с учетом выработки управленческого решения на высылку пожарных подразделений; фПП- время передачи приказа пожарным частям; фтр- время от момента выезда пожарных подразделений до начала тушения (транспортное время) с учетом времени боевого развертывания.
Применение АСОУПО позволяет сократить значения величин фвур и фПП за счет автоматизации приема и обработки заявки , автоматизировано выработки управленческого решения и одновременной передачи приказов на высылку пожарных подразделений всем задействованным пожарным частям.
Применение АСОУПО снижает материальный ущерб от пожара за счет того, что пожарные подразделения прибывают на место пожара раньше и, следовательно, тушение начинается при меньшем размере площади пожара, а также за счет автоматизированного программно-обоснованного выбора соответствующих пожарных частей гарнизона, номенклатуры и количественного состава пожарной техники и средств тушения, обеспечивающих повышение эффективности тушения пожара.
Следует отметить, что размер предотвращенного ущерба в случае применения АСОУПО особенно ощутим при организации одновременного тушения нескольких пожаров, при сложной оперативной обстановке, когда для тушения пожаров требуются дополнительные средства и техника. В этой обстановке без АСОУПО даже опытный диспетчер допускает существенные ошибки в выборе нужной пожарной части и требуемого состава техники, в учете задействованной и имеющейся в боевом резерве гарнизона техники, что отрицательно сказывается на правильности выбора состава дополнительной пожарной техники при возрастании номера какого-либо пожара. Кроме того, при наличии АСОУПО сокращается время, затрачиваемое диспетчером на управленческие операции, особенно в период сложной оперативной обстановки, когда несколько раз требуется высылать дополнительные силы, средства и технику, что, в конечном счете, приводит к снижению материального ущерба.
общем случае ущерб от пожаров включает непосредственный ущерб от пожара на объектах производственного и непроизводственного назначения и косвенный ущерб, вызванный простоем производственного предприятия вследствие пожара.
общий объем входит: заработная плата персоналу за время простоя; доплата персоналу, привлеченному для ликвидации последствий пожара; оплата работ по демонтажу, расчистке и уборке строительных конструкций; потери от снижения выпуска продукции за время простоя; оплата штрафов за недопоставку продукции; потери от капитальных вложений на восстановление основных фондов и т.д.
Величина косвенного ущерба может быть самой различной в зависимости от назначения объектов и размеров пожара. С учетом этих факторов величина косвенного ущерба может составить от 10 до 300% от величины непосредственного ущерба от пожаров.
При проведении практических расчетов разница значений косвенного материального ущерба без АСОУПО и с применением АСОУПО (предотвращенный материальный ущерб за счет применения АСОУПО) может быть установлена по среднестатистическим данным для соответствующих классов объектов. Точный расчет величины косвенного ущерба может быть приведен по методике, изложенной в работе.
Приведенные затраты на построение и эксплуатацию АСОУПО определяются по формуле
С =Сэк+ЕнКп,
где Сэк- затраты на эксплуатацию системы (техническое обслуживание, профилактика, ремонт); Ен- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Кп- затраты на построение АСОУПО (капитальные вложения).
Экономическая эффективность АСОУПО зависит также от вероятности безотказной работы технических средств системы и вероятности безотказной работы диспетчера, который является одним из функциональных звеньев системы. С учетом этого обобщенный показатель экономической эффективности АСОУПО может быть определен по следующей формуле:
где Ртс - вероятность безотказной работы технических средств АСОУПО; Рд - вероятность безотказной работы диспетчера.
Таким образом, на основании заданных исходных данных вычислим следующие показатели:
Время свободного развития пожара без АСОУПО:
фср1=фо1+фвур1+фпп1+фтр1= 10 + 1 + 4 + 7 = 22 мин.
Площадь горения (площадь пожара) без АСОУПО:
Sп1= р(фср1Vл)2=3,14(1320?3.9?10?3)2=84,78 м2
Материальный ущерб от пожара до начала его тушения без АСОУПО:
Снт1=Sп1г=84,78?730=61,8 тыс.руб.
Время свободного развития пожара с применением АСОУПО:
фср2=фо2+фвур2+фпп2+фтр2= 6 + 1,1 + 0.9 + 6 = 14 мин.
Площадь горения (пожара) с применением АСОУПО:
Sп2= р(фср2Vл)2=3,14(840?3.9?10?3)2=33.69 м2.
Материальный ущерб от пожара до начала его тушения с применением АСОУПО определяется следующим выражением:
Снт2=Sп2г=33.69?730=24.6 тыс.руб.
Предотвращенный материальный ущерб от пожара за счет применения АСОУПО определяется по следующей формуле:
= б[(Снт1 ? Снт2)+ (Стп1 ? Стп2)+ (Ску1 ? Ску2)]=
4[(61.8 ?24.6)+(95 ?70)+(32 ?28)]=264,8 тыс. руб.
Приведенные затраты на построение и эксплуатацию АСОУПО рассчитываются как:
С =Сэк+ЕнКп= 19 +0,15?400= 79 тыс. руб.,
где Кп - капитальные затраты на приобретение и установку всей аппаратуры АСОУПО, в том числе ПЭВМ со всеми периферийными устройствами; Сэк- эксплуатационные расходы (в том числе заработная плата трех диспетчеров и двух работников технического персонала, осуществляющих настройку и ремонт ПЭВМ и другой аппаратуры; Ен- нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат (Ен= 0,15 - для всех вариантов).
Обобщенный показатель экономической эффективности АСОУПО определяется по следующей формуле:
Как видно из полученного результата, экономическая эффективность АСОУПО низка, поскольку размер предотвращенного материального ущерба за счет применения АСОУПО в 0,82 раза больше затрат на ее эксплуатацию и построение.
2.2 Выбор перечня технических средств для организации АСОУПО
Одним из основных устройств АСОУПО является электронная вычислительная машина, предназначенная для управления работой АСОУПО. Конкретный тип ПЭВМ (персонального компьютера - ПК) зависит от требований, предъявляемых к АСОУПО, и определяется быстродействием вычислительного комплекса, его функциональными возможностями, емкостью памяти, возможностью обеспечения работы разветвленной системы периферийного оборудования, стоимостью вычислительного комплекса и его надежностью. Для АСОУПО в крупных и средних городах Российской Федерации в настоящее время рекомендуется применение персональных компьютеров.
Аппаратура передачи данных представляет собой сложный комплекс технических устройств, предназначенных для организации обмена информацией между основной ПЭВМ и большим количеством внешних устройств, расположенных на удалении от неё.
Устройства сопряжения обеспечивают обмен информацией между ПЭВМ и нестандартным периферийным оборудованием (светопланом города, табло наличия и состояния техники).
Принцип автоматического приема и предварительного анализа вызовов основан на рациональном распределении функций между диспетчером и автоматическим устройством, которое может с высокой скоростью и точностью различать отдельные виды вызовов (короткие гудки, молчание и т.п.).