Влияние основных факторов неопределенности и их учет при выборе грозостойкого кабеля Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

нн ..

АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА ВЕВ КАЧЕСТВО ИНФРАСТРУКТУРЫ

пп .••*

Влияние основных факторов неопределенности и их учет

при выборе гцзккймт кабеля

С.А. СИДНЕВ, А.Л. ЗУБИЛЕВИЧ, О.В. КОЛЕСНИКОВ, В.А. ЦАРЕНКО,

доцент кафедры профессор кафедры НТС ст. преподаватель кафедры аспирант кафедры

«Менеджмент» МТУСИ, к.т.н. МТУСИ, к.т.н. НТСМТУСИ, к.т.н. «Менеджмент»МТУСИ

В рассматриваемой статье авторы предлагают метод определения экономического эффекта от обоснованного выбора оптического кабеля для прокладки в районах с высокой грозовой активностью и с учетом направления движения грозового облака.

Сложную систему, которой является волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС), практически невозможно описать полно и детально, что определяется особенностями самой системы. Основная дилемма состоит в нахождении компромисса между простым описанием, что является одной из предпосылок понимания, и необходимостью учета многообразных поведенческих характеристик сложной системы.

В проектах сложных систем со значительной степенью вероятности могут содержаться ошибки проектирования и требований заказчика проектных работ. Требования к проекту, их полнота, а также качество проектирования существенно влияют на стоимость проекта.

Сегодня, как правило, крайне редко удается осуществить все рекомендации, связанные с обеспечением оптимального проектирования или нахождением наилучших и наиболее эффективных решений проектных задач. Влияние множества факторов приводит к тому, что содержание и состав проекта, проектные решения и методы оценки его эффективности существенно изменяются.

В работе [3] оценка качества и эффективности проектов осуществляется путем сравнения по основным критериям данного проекта. При этом в расчет принимался уровень повреждаемости оптической кабельной линии (ОКЛ) при грозовой активности.

Влияние грозовой деятельности на повреждаемость ОКЛ в расчете определялось исходя из средней

The influence of the main factors of uncertainty and the choice storm steady cable

In this article, the authors propose a method of determining the economic effect of informed choice optic cable for installation in areas with high lightning activity with respect to the direction of movement of the storm clouds.

по числу дней (часов) за год. Однако исследования показывают, что оценка уровня грозовой опасности в исследуемых районах, возникающей для подземных кабельных линий связи, существенно зависит и от направления движения грозового облака [2]. Так, например, при передвижении грозы вдоль трассы ОКЛ повреждаемость линии существенно возрастает, и если не учитывать данную особенность, то это может привести к ошибкам в расчетах эффективности. Поэтому при проектировании оптических кабельных магистралей (ОКМ) также следует учитывать изменение грозовой деятельности вдоль трасс ОКЛ, то есть различные направления перемещения гроз. Это позволит повысить качество проектируемой магистральной линии, решить задачи оптимального выбора оптического кабеля (ОК) и экономии денежных средств.

Воздействие внешних факторов на ОКЛ

По синоптическим и физическим условиям грозы делятся на внутримассовые и фронтальные. Фронтальные грозы носят нелокальный характер и перемещаются вместе с фронтом. Влияние таких гроз на объекты связи зависит от типа такого объекта. Так, можно выделить две группы объектов, подвергающихся грозовым воздействиям, - сосредоточенные (здания, мачты, башни и т.п.) и протяженные (ЛЭП, ВЛС, ЭЖД, кабельные линии связи). Специфические

Ключевые слова:

волоконно-оптическая линия связи, оптический п кабель, грозоповреждаемость, грозостойкость

кабеля, эффективность проекта

нч

пп ппп . Keywords:

ппп пп fiber-optic communication, optical cable,

п storminjury, storm steady cable, the effectiveness of the project.

век| КАЧЕСТВА № 4 • 2014

76

БП

КАЧЕСТВО ИНФРАСТРУКТУРЫ АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА

СП

не только при осуществлении грозозащитных мероприятий, но и в оценке влияния грозовой деятельности [2].

На рис. 1 рассматривается влияние грозового облака на сосредоточенный объект. Видно, что грозоповреждаемость такого объекта не зависит от того, в каком направлении пройдет над ним грозовое облако, то есть оценка грозовой деятельности может быть выполнена в днях (часах), приходящихся на грозу, за год.

На рис. 2 рассматривается уже движение грозового облака над протяженным объектом. Грозоповреждаемость такого объекта зависит от направления передвижения грозового облака над объектом. В случае совпадения направления движения грозы с трассой линии связи (ЛС) повреждаемость последней существенно возрастает.

Теоретически, учитывая сложность и многообразие процессов грозовой деятельности, рассчитать изменение вероятности повреждения кабельной линии при изменении направления перемещения гроз не представляется возможным. Однако, в данном случае практическая оценка уровня грозовой опасности, возникающей для подземных кабельных линий связи при различных направлениях перемещения гроз, может быть выполнена путем сравнения статистических данных о повреждаемости линий с данными о соответствующих направлениях движения грозовой облачности.

Критерий оптимального выбора опто-волоконного кабеля

В настоящее время ВОЛС начинают все шире применяться в районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, наиболее подверженных грозовому воздействию.

Для анализа результатов такого воздействия воспользуемся конкретным примером.

Допустим, в исследуемой зоне проектируется ОКМ протяженностью около 100 км. Территория, на которой проектируется ВОЛС, является зоной повышенной грозовой опасности. Проходящие грозовые облака оказывают разные воздействия на ОК, и как следствие, повреждаемость кабеля будет разной.

Направление движения гроз на исследуемой территории и, собственно, саму территорию, охватываемую грозовыми зонами, следует определять по синоптическим картам в средней тропосфере. Кроме того, необходимо использовать данные всех метеостанций, расположенных вдоль трасс ЛС в исследуемой зоне. Обработка статистических данных о грозоповреждаемости и грозовой деятельности в исследуемом районе позволит определить следующие параметры: ^ продолжительность грозового периода в году; ^ число дней с грозой за год; ^ число часов с грозой за год; ^ продолжительность грозового дня; ^ тип гроз (внутримассовые или фронтальные) и их количество;

^ поведение гроз и вероятность их передвижения относительно трассы ЛС.

При проектировании ЛС у организации-заказчика имеется альтернатива: выбрать относительно дешевый, но повреждаемый кабель, или грозостойкий и достаточно дорогой кабель. В первом случае экономия достигается за счет разницы между стоимостью кабелей разной степени грозостойкости (стоимость 1 км кабеля с учетом прокладки представлена в таблице). Во втором случае -за счет снижения потерь от простоев из-за грозоповреж-демости кабеля.

В работе [3] выбор ОК предлагается осуществлять путем сравнения кабелей разной категории грозостой-кости по показателю разности ИРУ:

Рис. 1. Движение грозового облака над сосредоточенным объектом

АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА

п \ нн ппэ □ □2

ПП ..*

н

КАЧЕСТВО ИНФРАСТРУКТУРЫ

Исходные данные о стоимости ОК с учетом прокладки в зависимости от степени его грозостойкости

Тип оптического кабеля Допустимый Стоимость кабеля

ток молнии Ia, кА и его прокладка, тыс. руб.

Кабель категории I 105 230

Кабель категории II 85 210

Кабель категории III 65 190

Кабель категории IV 40 160

где Ш - величина потерь в случае использования кабеля меньшей грозостойкости в ¡-м году;

Ш* - величина потерь в случае использования кабеля большей грозостойкости в ¡-м году;

НП - величина налога на прибыль, выраженная в относительных единицах (НП = 0,2);

НА - норма амортизационных отчислений (НА = 0,04); йК - разница между стоимостью кабелей разной грозостойкости;

б - дисконт-фактор;

- при перемещении грозового облака под углом 30° к ОК равен 2;

- при перемещении грозового облака под углом 60° и перпендикулярно к ОК равен 1.

Л/й - общее вероятное среднегодовое количество всех ударов молний величиной от 1 до 250 кА в оптический кабель;

1а) - вероятность превышения амплитуды тока молнии 1а;

1а - ток повреждения в кА, соответствующий минимальной величине амплитуды тока молнии, вызывающего возникновение прямой дуги к кабелю и возникновение первичного повреждения.

Учет влияния направления грозового облака предлагается осуществлять по формуле Массе, предложенной в литературе [1] для оценки эффективности проекта в случаях вероятностной неопределенности:

Ш = Nn ■ Т

: р ср

С:

(2)

эаж =--In 2

Pie

-tO,

где Нр - количество повреждений за год; Т - среднее время простоя ВОЛС, в часах;

С - потери за один час в ¡-м году. Ожидаемое вероятное число повреждений ОК от ударов молнии определялось плотностью повреждений, под которой понимается общее число отказов связи, отнесенных к каждым 100 км трассы кабельной линии в год. Количество повреждений за год определяется согласно действующей рекомендации К.25 МСЭ-Е «Защита волоконно-оптических кабелей от ударов молнии» по формуле:

где к1б - коэффициент поправки числа повреждений (уровень грозовой опасности):

- при перемещении грозового облака вдоль трассы ОК равен 3;

•1 (4)

где Эож - обобщающий показатель ожидаемого эффекта проекта (ДИРУ);

р1 - вероятность реализации ¡-го сценария; ц - склонность лица, принимающего решения по риску. При ц-> 0 выражение (4) превращается в математическое ожидание [1, с. 611];

Э1 - ожидаемый эффект ДИРУ при ¡-м сценарии. На рис. 3 представлен ожидаемый эффект от выбора кабелей разных категорий грозостойкости. За базовый вариант принимается кабель с самой низкой категорией грозостойкости 40 кА. Оценка проводится для проекта со сроком планирования 6 лет. Из графика видно, что лучшим решением для организации-заказчика является выбор кабеля с уровнем защиты 65 кА. В этом случае компания получит дополнительный возможный доход в размере 933 тыс. руб.

Рис. 3. Величина эффекта от применения кабелей с разной степенью грозостойкости (ДМРУ) при горизонте проекта 6 лет

Рис. 4. Величина эффекта от применения кабелей с разной степенью грозостойкости (ДМРУ) при горизонте проекта 25 лет

78

век| КАЧЕСТВА № 4 • 2014

Однако если проект рассматривать как долгосрочный, с периодом планирования 25 лет, то решение кардинально меняется (рис. 4).

Во втором случае лучшим решением для организации-заказчика уже будет являться выбор кабеля с уровнем защиты 85 кА, которое принесет компании дополнительный возможный доход в размере 6 млн руб.

Выводы

Решения, принимаемые сегодня при проектировании ОКМ, должны быть обоснованными и учитывать все множество факторов, способных повлиять на конечный результат проекта.

Проектирование ОКМ на территории с повышенной грозовой активностью требует, чтобы проектировщики учитывали все многообразие воздействия грозы на ОК, в том числе направление движения грозового облака относительно трассы ОК. Эту задачу позволя-

СП

КАЧЕСТВО ЖИЗНИ АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА

ет решить предложенная в статье модель с учетом критерия Массе.

Полученные выражения позволяют предусмотреть защиту от грозового воздействия и просчитать экономическую выгоду от применения более обоснованного решения. ■

Литература

1. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С. А. Оценка эффективности инвестиционных проектов: Теория и практика / 4-е изд., перераб. и доп. М.: «ДЕЛО» АНХ, 2008. 1104 с.

2. Колесников О.В. Особенности грозовых воздействий на оптические кабельные линии и мер их защиты применительно к районам Крайнего Севера Европейской части России: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.12.13. М., 2006. 16 с.

3. Сиднев С.А., Зубилевич А.Л., Царенко В.А. Выбор грозо-стойкого кабеля по экономическим критериям в условиях неопределенности // Т-Сотт. 2014. № 9. С. 25-27.

Формирование системы оплаты жилья и коммунальных услуг

С.Ш. ОСТАНИНА,

профессор кафедры экономики ФГБОУВПО «КНИТУ», д.э.н.

Formation of the system of payment for housing and communal services

To align the existing differentiation in the

country during the transition period was

introduced a national program of grants,

providing additional regional preferences that

are designed to take into account the solvency

of citizens.

В рамках формирования новой системы оплаты жилья и коммунальных услуг все жилищные услуги были выведены на 100-процентную оплату населением в целях обеспечения минимального уровня предельных издержек в отрасли и перво-

Для выравнивания сложившейся дифференциации в Республике Татарстан на переходный период была введена республиканская программа предоставления субсидий на оплату жилищно-коммунальных услуг, предусматривающая дополнительные региональные преференции, которые разработаны с целью учета платежеспособности граждан.

степенной реализации принципов самоокупаемости предприятий жилищно-коммунального комплекса. Все это сделало жилищно-коммунальную отрасль Республики Татарстан достаточно привлекательной для частного капитала.

аа нпн ••..... Key words:

ПНЕ пп housing services, subsidies, grants,

financial status of the citizens

№ 4 • 2014 ВеККАЧЕСТВА

79