Содержание
1. Наименование и область использования……………………………………………..……..3
2. Основание………………………………………………………………………………..…....3
3. Цель и назначение……………………………………………………………………….…....3
4. Источники……………………………………………………………………………….…….3
5. Требования……………………………………………………………………………….…....3
6.1. Тематический план………………………………………………………………………….4
6.2. График учебного процесса………………………………………………………………....6
6.3. Индивидуальные виды работ……..………………………………………………………..6 6.4. Содержание дисциплины …………………………………………………………….…...7 7. Список рекомендуемых документов………………………………………………..……....9 8. Материальная база кафедры………………………………………………………………...10 РП разработана в экземплярах и выдана экз. _ (наименование подразделения) (подпись) (фамилия и., о.) (дата) экз. _ (наименование подразделения) (подпись) (фамилия и., о.) (дата) экз. _ (наименование подразделения) (подпись) (фамилия и., о.) (дата) 1. Наименование и область использования. Рабочая программа дисциплины «Автоматизированные системы управления и связь» цикла СД составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования второго поколения по специальности 330400 (по ОКСО – 28010465) «Пожарная безопасность» и определяет содержание и структуру дисциплины.
2. Основание. Рабочая программа разработана на основании «Положения о разработке рабочих программ дисциплин специальностей и направлений». – АИСИ, Астрахань, 2005;
государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования 2000; рабочий учебный план специальности ПБ.
3. Цель: формирование у выпускников теоретических знаний по общим принципам организации и функционирования систем связи и автоматизированных систем управления пожарной охраны.
Задачи дисциплины: получение выпускниками прочных знаний в области организации систем пожарной связи и автоматизированных систем управления, а также приобретение ими практических навыков по эффективному применению автоматизированных систем управления, автоматизированных рабочих мест различного назначения и организации систем связи в гарнизонах пожарной охраны.
Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника Изучение дисциплины «Автоматизированные системы управления и связь» должно опираться на знания в области физики, высшей математики, информатики, химии и других общих математических, естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин, предусмотренных учебным планом.
Организационно-методические указания Изучение дисциплины предполагает проведение лекций, практических занятий, курсового проектирования, выполнение лабораторных работ, курсовых работ, а также индивидуальной работы и самостоятельной работы учащихся.
Основным звеном учебного процесса являются лекции, на которых рекомендуется излагать наиболее существенные, трудные для усвоения или недостаточно освещенные в учебной литературе вопросы программы.
4. Источники. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования 2000. Государственные требования к минимальному содержанию и уровню подготовки выпускников по специальности 280104.65 «Пожарная безопасность».
5. Требования к уровню освоения дисциплины. В результате изучения дисциплины «Автоматизированные системы управления и связь» выпускники должны:
иметь представление:
о методах статистических исследований и анализа информационных потоков, поступающих в ЦУС пожарной охраны;
о технических проблемах обеспечения надежной и достоверной передачи информации по каналам связи пожарной охраны;
о радиорелейной, спутниковой, сотовой и тракинговой связи;
об автоматизированных системах управления, их видах, основных составляющих и их использовании в ГПС;
о принципах построения систем аналоговой и цифровой связи;
о локальных и глобальных сетях передачи данных;
о жизненном цикле автоматизированных систем;
о промышленном телевидении и возможности его применения в пожарной охране знать:
общие теоретические положения о проводной связи, радиосвязи, автоматизированных системах связи и оперативного управления пожарной охраны (АССОУПО);
принципы работы типовых функциональных блоков аппаратуры связи и стандартных устройств вычислительной техники центра управления силами (ЦУС) пожарной охраны;
тактико-технические характеристики аппаратуры связи и средств вычислительной техники, применяемых в подразделениях Государственной противопожарной службы (ГПС);
принципы организации и функционирования систем связи и АССОУПО в гарнизонах пожарной охраны;
основные характеристики технических и программных средств, входящих в состав АССОУПО;
основы жизненного цикла автоматизированных систем управления;
основные правила эксплуатации и эффективные методы технического обслуживания комплекса технических средств связи и управления;
перспективные направления совершенствования современных систем связи и оборудования уметь:
четко и технически обоснованно формулировать задачи автоматизации управления деятельности пожарной охраны, организации и использования средств связи и автоматизированных систем управления пожарной охраны;
обоснованно выбирать и эффективно использовать комплекс программно-технических средств связи и управления;
организовывать связь и информационное обеспечение подразделений на пожаре;
правильно организовывать эксплуатацию и техническое обслуживание средств связи и управления эффективной эксплуатации современных технических средств связи и автоматизированного управления;
диагностики и настройки средств связи пожарной охраны;
грамотного ведения переговоров в радиосети;
квалифицированного ведения документации.
ВИД ЗАНЯТИЙ – ЛЕКЦИИ
1. Цели и задачи курса. Место курса в системе подготовки инженеров пожарной безопасности.2. Связь между двумя абонентами. Структурная схема системы электросвязи. Характеристики сигнала и информационные потоки и пропускная способность различных систем связи.
3. Телефонная связь и ее составные элементы. Линии связи и их основные характеристики. Назначение и классификация телефонных коммутаторов.
Автоматическая телефонная связь, краткие сведения, основные элементы. Организация сети телефонной связи по линиям специальной связи «01».
4. Телеграфная, фототелеграфная и факсимильная связь.
Диспетчерская связь, используемая в пожарной охране.
Общие понятия о локальных и глобальных сетях передачи данных.
5. Основные элементы радиосвязи. Излучение и распространение радиоволн в диапазонах ОВЧ и ВЧ.
Радиостанции, применяемые в пожарной охране, их транкинговой и спутниковой связи.
Экологические аспекты влияния электромагнитного излучения на человека.
7. Назначение и задачи службы связи ГПС МЧС России.
Виды и технические средства связи. Организация связи.
Организация центра управления силами гарнизона пожарной охраны, пунктов связи отряда, пунктов связи оснащение.
Действующие в ГПС МЧС России нормативные акты в управления.
8. Информационные технологии в пожарной охране.
Общие понятия об автоматизированных системах.
Состав и структура автоматизированных систем (АС).
Классификация, основные принципы и этапы Локальные и глобальные вычислительные сети информации.
9. Назначение и задачи автоматизированных систем связи (АССОУПО). Архитектура АССОУПО.
10. Комплекс технических средств АССОУПО:
компьютеры, периферийные устройства и другие технические средства. Датчики контроля наличия пожарной техники в пожарных частях.
11. Организация ЦУС и его функционирование.
12. Состав задач по эксплуатации комплекса технических средств (КТС) связи и управления, качественные и количественные критерии оценки надежности КТС.
Организация технического обслуживания КТС.
ремонта, категорирование и списание средств технического обслуживания КТС связи управления.
ВИД ЗАНЯТИЙ – ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Тема 2. Основы проводной связи каналов проводной связи Тема 3. Основы радиосвязи средств радиосвязи Тема 4. Организация службы связи Государственной противопожарной Моделирование организации связи и управления на месте пожара в 8-ом семестре уч. г. (очное) занятий 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 План самостоятельной работы студентов (очное отделение) План самостоятельной работы студентов (заочное отделение) Тема курсового проекта: «Разработка системы связи и автоматизированной системы оперативного управления гарнизона пожарной охраны»Цель: В соответствии с требованиями нормативных документов, регламентирующих построение и эксплуатацию системы связи в ГПС, спроектировать для заданного гарнизона пожарной охраны систему связи и автоматизированную систему оперативного управления силами и средствами гарнизона.
Задание:
1. Разработать структурную схему системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны и дать ее краткое описание.
2. Рассчитать основные характеристики системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны.
3. Провести расчет и выбор высот установки антенн стационарных радиостанций.
4. Разработать схему организации системы оперативной связи на месте пожара.
5. Выбрать перечень технических средств связи и оперативного управления для заданного гарнизона пожарной охраны.
6. Рассчитать основные характеристики АСОУПО, обосновать целесообразность её внедрения.
7. Разработать схему технической реализации АСОУПО.
8. Выбрать перечень технических средств реализации АСОУПО.
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ИТОГОВОМУ ЭКЗАМЕНУ
1. Понятие «автоматизация». Автоматизированные и автоматические системы управления.2. Схема связи между двумя абонентами.
3. Электрическая связь и ее общие характеристики. Мера количества информации при различных способах передачи сообщений.
4. Структура сети связи. Оптимизация сети связи. Обеспечение живучести.
5. Характеристики связи. Достоверность. Качество связи. Разборчивость. Артикуляция:
фразовая, словесная, слоговая, звуковая. Время передачи информации. Отношение сигнал-шум.
Коэффициент ошибок. Оперативность и эффективность связи.
6. Сообщение, сигнал, канал связи. Превращение сообщения в сигнал. Преобразование, кодирование, модуляция.
7. Кодирование. Позиционные и непозиционные коды.
8. Модуляция. Аналоговые виды модуляции: АМ, ЧМ, ФМ. Цифровые виды модуляции.
9. Основные характеристики сигнала. Информационные, вспомогательные, служебные сигналы.
Энергия, средняя мощность, уровень сигнала, ширина спектра сигнала, объем сигнала, объем канала.
10. Пропускная способность каналов связи. Уплотнение каналов. Многоканальная связь. Схема многоканальной связи. Методы разделения каналов.
11. Количество информации и пропускная способность системы связи. Предельная пропускная способность системы связи.
12. Информация, ее характеристики. Энтропия.
13. Основы проводной связи. Телефонная связь и ее составные элементы. Схема телефонной передачи речи. Схемы двухсторонней передачи речи с местным и центральным питанием.
14. Местный эффект. Противоместные схемы телефонных аппаратов мостового и компенсационного типа.
15. Линии связи, их характеристики. Воздушные телефонные и кабельные каналы связи.
Маркировка. Первичные параметры линии связи. Вторичные параметры линии связи.
16. Принципы построения АТС. Схема АТС на три номера. Способы набора номера.
17. Структура телефонной сети города. Кабельная канализация. Сокращение числа соединительных линий. Спаривание телефонных аппаратов. Частотное уплотнение каналов.
18. Устройство определения номера. Принцип действия. Категории абонентов.
19. Телеграфная и фототелеграфная связь. Факсимильная связь.
20. Структура и основные элементы радиосвязи. Преимущества и недостатки. Структурная схема радиотелефонной связи.
21. Структурная схема симплексной и дуплексной радиосвязи.
22. Излучение и распространение радиоволн. Преобразование замкнутого колебательного контура в антенну. Схема возбуждения свободных колебаний в открытом контуре. Графическое представление электромагнитного излучения.
23. Схемы антенных устройств. Диапазоны радиоволн. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов. Рефракция, дифракция, интерференция.
24. Антенно-фидерные устройства радиостанций, используемых в пожарной охране. Основные параметры. Предъявляемые требования. Диаграммы направленности. Конструкции.
25. Устройство и принцип работы радиостанций, их составные узлы. Структурная схема передатчика.
26. Однокаскадный микрофонный усилитель. Назначение. Принцип действия.
27. Задающий генератор передатчика. Назначение. Принцип действия.
28. Амплитудный модулятор передатчика. Назначение. Принцип действия.
29. Частотный модулятор передатчика. Назначение. Принцип действия.
30. Умножители частоты. Назначение. Принцип действия.
31. Усилители мощности. Назначение. Принцип действия.
32. Основные характеристики приемника. Чувствительность, избирательность, диапазон принимаемых частот.
33. Приемник прямого усиления. Назначение. Схема. Принцип действия.
34. Супергетеродинный приемник. Назначение. Схема. Принцип действия.
35. Преобразователь частоты. Назначение. Схема. Принцип действия.
36. Параметры радиостанций.
37. Передатчик радиостанции. Назначение. Схема. Принцип действия.
38. Радиостанции, применяемые в пожарной охране.
39. Структуры сетей связи. Структура сети связи гарнизона пожарной охраны.
40. Организация связи и освещения на пожаре. Связь управления, связь взаимодействия, связь информации.
41. Организация УКВ и КВ радиосвязи в пожарной охране. Формула Б.В.Введенского.
42. Расчет высоты подъема антенн стационарных радиостанций.
43. Методика расчета высоты подъема антенн при связи с подвижными объектами.
44. Планирование сетей радиосвязи.
45. Электромагнитная совместимость. Расчет электромагнитной совместимости. Расчет координационных расстояний. Работа радиостанций на общую антенну.
46. Задачи, решаемые АССОУПО.
47. Характеристики потока вызовов, поступающего в диспетчерский пункт пожарной охраны.
Детерминированный. Случайный. Ординарный. Отсутствие последействия. Стационарность.
Простейший поток вызовов, закон Пуассона. Поток с простым последействием. Симметричный поток. Поток с ограниченным последействием. Рекуррентный поток. Поток Эрланга. Математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение.
48. Статистические характеристики потока вызовов, поступающего на ЦУСС пожарной охраны.
Вызовы-помехи, их виды.
49. Основные характеристики диспетчера, как связующего звена АССОУПО.
50. Устройства и подсистемы пожарной сигнализации, включаемые в АССОУПО. Структурная схема централизованной пожарной сигнализации. Станции пожарной сигнализации.
51. Компьютеры, применяемые в АССОУПО. Структурная схема. Характеристики. Выбор перечня технических средств реализации АССОУПО.
52. Архитектура локальных компьютерных сетей. Архитектура глобальной компьютерной сети.
53. Источники питания технических средств телекоммуникации и управления.
Полупроводниковые выпрямители. Различные схемы выпрямления.
54. Источники питания технических средств телекоммуникации и управления. Стабилизаторы напряжения.
55. Источники питания технических средств телекоммуникации и управления. Химические источники электрического тока.
56. Источники питания технических средств телекоммуникации и управления. Блоки питания.
Классическая схема с сетевым трансформатором. Импульсный источник питания. Достоинства и недостатки.
57. Эксплуатация технических средств телекоммуникации пожарной охраны. Работа (использование по назначению), техническое обслуживание, организация эксплуатации. Понятие «эксплуатация», «техническое обслуживание». Виды технического обслуживания, методы технического обслуживания. Профилактика и ремонт.
58. Надежность. Критерии надежности.
59. Технические устройства восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Критерии надежности.
60. Безотказность. Долговечность. Ремонтопригодность. Сохраняемость.
61. Характеристики надежности. Работоспособность. Технический ресурс. Срок службы. Отказ.
Дополнительная литература 1. Андрианов В.И., Соколов А.В. Средства мобильной связи. – СПб. – ВНV – Санкт-Петербург, 2. Брушлинский Н.Н., Пранов Б.М., Туркин Б.Ф. Проблемы автоматизации управления пожарной безопасности. Итоги науки и техники, сер. Пожарная охрана, том 8. – М.:
ВИНИТИ, 1989. – 118с.
3. Глушаков В.М. Кибернетика: вопросы теории и практики. – М.: Наука, 1986. – 477с.
4. Жимерин Д.Г., Мясников В.А. Автоматизированные и автоматические системы управления. – М.: Энергия, 1979. – 592с.
5. Зыков В.И. Методические указания и контрольные задания на расчетно-графические работы по курсу «АСУ и связь». Для слушателей заочного обучения. –М.: МИПБ МВД РФ, 1997. – 6. Зыков В.И., Матюшин А.В., Олейников В.Т. О создании единой дежурно-диспетчерской службы // Материалы 17 международной конференции «Пожары и окружающая среда». Сб.
науч. тр. – М.: ВНИИПО, 2002. – с. 163-167.
7. Концепция развития связи Российской Федерации / Булгак В.Б., Варакин Л.Е., Ивашкович Ю.К., и др. – М.: Радио и связь, 1995. – 228с.
8. Концепция развития системы связи в Государственной противопожарной службе МВД России. / Мешалкин Е.А., Зыков В.И., Грущинский А.Г., Жук А.И. // Материалы 9 – ой Международной конференции «Системы безопасности СБ-2000». -М.: Академия ГПС МВД России, 2000. – с.3-6.
9. Концепция развития системы связи МЧС России: Приказ МЧС России, от 09.12.2000г. № 609.
10. Лабораторные работы по курсу «АСУ и связь в пожарной охране» / Зыков В.И., Чудинов В.Н., Кимстач Л.И. и др. // Под ред. Топольского Н.Г. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1990. – 76с.
11. Матлин Г.И. Проектирование оптимальных систем производственной связи. – М.: Связь, 12. Методические указания и контрольные задания на расчетно-графические работы по курсу «АСУ и связь» / Зыков В.И., Кимстач Л.И., Чекмарев Ю.В. и др. – М.: МИПБ МВД России, 13. Методические указания на курсовое проектирование по дисциплине «АСУ и связь» / Зыков В.И., Мосягин А.Б., Коробков В.В. и др. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. – 63с.
14. Методическое пособие по дипломному проектированию и проведению преддипломной практики по дисциплине «Автоматизированные системы управления и связь» / Зыков В.И., Мосягин А.Б., Нечаев Д.Ю. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. – 40 с.
15. Мешалкин Е.А., Зыков В.И., Грущинский А.Г.. О создании единой службы связи ГПС МВД России // Пожарная безопасность. -1999. - №4. - С.63-68.
16. Мясковский Г.М. Системы производственной связи. Справочник. – М.: Связь, 1980. – 217с.
17. Наставление по службе связи ГПС МВД РФ. - М.: Приказ МВД России, № 700 от 30.06. 2000.
18. Новые коммуникационные технологии в деятельности пожарной охраны. Состояния и перспективы использования системы подвижной радиосвязи / Грущинский А.Г., Зыков В.И., Дятлов В.В. – М.: ВНИИПО МВД РФ, 1998. – 125с.
19. Об утверждении Наставления по службе связи ГПС МВД России: Приказ МВД России от июня 2000г. №700. - М., 2000. – 221 с.
20. Системы электросвязи. Учебник для вузов / Шувалов В.П., Катунин Г.П., Крук Б.И. – М.:
Связь, 1986. – 378с.
21. Туркин Б.Ф. и др. Примерное положение о центре АССОУПО. Должностные инструкции для персонала. – М: ВНИИПО МВД СССР, 1990. – 78с.
22. Уильям К.Ли. Техника подвижных систем связи / Под ред. Пышкина И.М. – М.: Радио и связь, 1985. – 392с.
23. Шаровар Ф.И. Автоматизированные системы управления и связь в пожарной охране. – М.:
«