Надёжность работы ВОЛС – это свойство волоконно-оптической линии связи обеспечивать возможность передачи требуемой информации с заданным качеством в течение определённого промежутка времени. Надёжность может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, сочетание всех этих свойств. Показатели надёжности – это количественные характеристики свойств, определяющих надёжность ВОЛС. В общем случае волоконно-оптическая линия связи может рассматриваться как система, состоящая из двух совместно действующих сооружений – линейного и станционного. Каждое из этих сооружений при определении надёжности может рассматриваться как самостоятельная система. В теории надёжности используются понятия:
“отказ” – повреждение с перерывом связи по одному, множеству или по всем каналам связи;
“неисправность” – повреждение, не вызывающее закрытия связи, при котором значение одного или нескольких параметров не удовлетворяет заданным норм.
Внешние факторы, снижающие надёжность ВОЛС, проявляются, как правило, при эксплуатации; это земляные работы вблизи места прокладки кабеля, стихийные явления включающие в себя оползни, обвалы удары молнии, мерзлотные явления, землетрясения и т.д. Кроме того ОК может повреждаться грызунами, термитами, грибковыми образованиями. В волоконно-оптических кабелях присутствует новый по сравнению с традиционными кабельными линиями связи внутренний источник отказов – обрывы оптических волокон, вызванные старением кварцевого стекла.
|
|
Отказы характеризуются плотностью повреждений m с перерывом связи, приходящихся на 100 км трассы в год:
m = 100N / KL (17.1),
где N - число отказов на магистрали связи длиной L за К лет. Обычно m не превышает величины 0.24-0.3 по всем причинам; при грозе допустимая величина m ≤ 0.1.
Интенсивность отказов на 1 км трассы в час λ определяется из плотности повреждений
λ = m / (8760∙100) (17.2),
где 8760 – число часов в году; 100 – длина трассы (км), при которой определяется значение m.
Поток отказов в час Λ на всей длине магистрали находится из выражения
Λ = λ∙L = mL / (8760∙100) (17.3).
Среднее время восстановления связи определяется на всей трассе
(17.4),
где tвi - время восстановления связи при i – м отказе, часов.
Наработка на отказ или среднее время между отказами представляет среднее число часов исправной работы линии между двумя соседними отказами, взятыми за определённый календарный срок эксплуатации:
(17.5),
где n - число отказов за принятый календарный срок; τi - время исправной работы между i = 1 и i = n отказами, часов.
Коэффициент готовности определяется как отношение суммарного времени исправной (безотказной) работы к общему суммарному времени исправной работы и времени восстановления за один и тот же период эксплоатации
|
|
кг = Т0 / (Т0 + tвп ) = (T – tвп) / T (17.6),
где T0 - суммарное время безотказной работы;
tвп - время повреждения;
T - время наблюдения.
Коэффициент простоя – вероятность тог, что в заданный интервал времени линия неисправна
кп = tвп / (T0 + tвп) = 1 - кг (17.7).
Вероятность безотказной работы в заданный интервал времени t:
P(t) = e-Λt (17.8).
Принятое значение коэффициента готовности кабельной линии равно 0.985, аппаратуры 0.995; среднее время между отказами на линии не меньше 340.5 часа; среднее время восстановления не более 5.2 часа, плотность повреждений не более 0.182. На воздушных линиях электропередачи средне время восстановления не более 10часов; наработка на отказ не менее 670 часов. Для линии длиной 100 км коэффициент готовности должен быть не менее 0.99989, плотность отказов - не более 0.094.