Этап 4 расчет стоимости сети связи

Приводится ортогональный план размещения АСНИ в монтажном пространстве:

Рис.20

В соответствии с выбранной метрикой рассчитывается длина магистрали l_маг., проверяется: является ли она допустимой для выбранного интерфейса. Рассчитывается стоимость магистрали Q_маг..

В нашем примере выбран интерфейс с древовидной магистралью и соединение между устройствами следующее: УСД1- ЭВМ ,УСД2- ЭВМ, УСД3-ЭВМ. Расчет длины магистрали выполняется следующим образом:

Для нашего интерфейса длина магистрали не должна превышать 30 м, однако это условие не выполняется.

Передвинем УСД1, УСД2 и УСД3 по направлению к ЭВМ так, чтобы условие выполнялось:

Проверим выполнение условия:

Рассчитаем стоимость магистрали:

Q_маг.=10*50,5=505 руб.

Рассчитывается длина линии связи между датчиками и УСД, а также между ВУ и ЭВМ, и ее стоимость Q_л.св

Совместим расчет длины линии связи и ее стоимости в одном выражении:

Вычисляется конечная стоимость сети связи в АСНИ:

Q_сети=Q_маг.+Q_л.св. [руб]

Q_сети=505+4888=5393 руб.

4. Анализ результатов и оценка показателей эффективности асни

Указывается перечень аппаратных и программных средств оптимальной АСНИ и стоимость последней:

Q_s=Q_усд+Q_эвм+Q_бп+Q_ос+Q_сети

Здесь Q_усд - стоимость всех УСД в АСНИ;

Q_эвм, Q_бп - стоимость ЭВМ и блоков оперативной памяти соответственно;

Q_ос - стоимость операционной системы;

Q_сети - стоимость сети связи.

Перечень аппаратно-программного обеспечения:

0. 3-ий вариант УСД _усд=25 мкс

1. 7-ой вариант ЭВМ

2. 2-й вариант интерфейса (параллельно-последовательный)

_инт=60 мкс

0. 2-й вариант алгоритма ЗСД _по=28,2 мкс

1. 3-ий вариант ОС _п(С)= 1-1410^-6С-19610^-12С²

2. 8 блоков памяти по 16 кб h=8

Расчет стоимости АСНИ:

Q_усд=3*2000=6000 руб.

Q_эвм=5010³=50000 руб.

Q_озу=5008=4000 руб.

Q_ос=3000 руб. (с настройкой)

Q_сети=5393 руб.

Таким образом стоимость АСНИ:

Q_s=6000+50000+4000+3000+5393 =68393 у.е.

Параметры временной диаграммы работы АСНИ на этапе сбора данных сводятся в Таблицу 12

Таблица 12

Параметры временной диаграммы
№ задачи	Параметры циклограммы		Частота вызова, Гц		Избыточность по загрузке
I	ri	i	foi	fi	i=(fi-foi)
101	16	1	276	376	0,013
102	16	2	276	376	0,013
103	16	3	276	376	0,013
104	16	4	276	376	0,013
105	16	5	276	376	0,013
106	16	6	276	376	0,013
107	16	7	276	376	0,013
108	16	8	276	376	0,013
109	16	9	276	376	0,013
110	16	10	276	376	0,013
111	16	11	276	376	0,013
21	64	16	48	94	0,0051
22	64	28	48	94	0,0051
23	64	29	48	94	0,0051
24	64	30	48	94	0,0051
25	64	31	48	94	0,0051
26	64	32	48	94	0,0051
27	64	48	48	94	0,0051
28	64	60	48	94	0,0051
31	256	61	12	23,5	0,0012
32	256	62	12	23,5	0,0012
41	32	12	188	188	0
42	32	13	188	188	0
43	32	14	188	188	0
44	32	15	188	188	0

Параметр  характеризует избыточную загрузку процессора выполнением i-ой задачи в следствии запуска последней с избыточной частотой f_i. Избыточная загрузка зависит от качества заполнения циклограммы, которое оценивается показателем:

К_ц=₀ / _рт

Здесь - нижний теоретический предел загрузки процессора в РТ.

Информационная избыточность, вносимая при работе по временной диаграмме, оценивается коэффициентом:

Здесь - суммарная частота запуска прикладных задач на этапе сбора данных.

Производительность АСНИ в РТ вычисляется по формуле:

Резерв АСНИ по нагрузке в рабочей точке на этапе сбора данных:

, где С_s – производительность системы в РТ.

Информационная производительность АСНИ в РТ на этапе сбора данных (скорость записи информации в ОЗУ) не превышает величины:

B_s=8n₀C / K_сж [бит/сек]

Здесь n₀ - коэффициент определяемый по формуле n₀=[n_ацп / 8], где = []–значение выражения в скобках, дополненное до большего целого;

К_сж - средний коэффициент сжатия данных в системе (с учетом датирования).

Объем оперативной памяти, требуемый для регистрации измерительной информации на этапе сбора данных, равен:

V_озу=B_sT_сб / 8 [байт]

Информационная избыточность, вносимая при записи данных в ОЗУ, оценивается коэффициентом:

_д= 8n₀ / n_ацп - 1

Информационная избыточность АСНИ в целом равна:

_s=(_усд+1)( _вд+1)( _д+1)-1

Стоимостной дисбаланс АСНИ характеризует асимметрию загрузки системы и рассчитывается по следующей формуле:

Здесь Q_i - стоимость i-ой компоненты АСНИ;

_i - загрузка (или коэффициент использования) i-ой компоненты.

Компонентами АСНИ являются УСД, ЭВМ, блоки памяти, сеть связи, ОС. Их стоимости соответственно: Q_усд, Q_эвм, Q_бп, Q_сети, Q_ос.

Загрузка компонент:

_усд = С_рт / С_усд

_эвм = С_рт / С_s

_бп = h без приведения к большему целому [h]

_сети = К_з.ц.

_ос = 1

РАСЧЕТ:

₀=С₀(_по+_инт+_усд)=4184 (28,210^-6+6010^-6+2510^-6)=0,4736

_рт = 0,781

К_ц = _0/_рт = 0,4736 / 0,781=0,606

С =11∙276+8∙48+2∙12+4∙188=6016

С₀ = 4184

_вд = (С - С₀) / С₀ =(6016-4184) / 6016 = 0,304

_рт / С = 0,4827/6016= 0,0000852 сек = 85 мксек

Что при длительности такта:

₀ = 1 / f₀ = 1 / 6016 =166,2 мксек

составляет более половины процессорного времени, затрачиваемого на выполнение полезной работы.

С_s = 7653

R_s = C_s / C - 1 = 7653/6016 - 1 = 0,2721

n₀ = 1, K_сж = 2,6

B_s = 8n₀С / К_сж = 816016 / 2,6 = 18510 бит/сек

Т_сб = 50 сек

V_озу = B_sТ_сб / 8 = 1851050/8=115687 байт

n_ацп = 6

_д = 8n₀ / n_ацп - 1 = 8/ 6 -1 = 0,33

_усд = С_рт / С_усд = 6016/ 4010³ = 0,15

_эвм = С_рт / С_s = 6160/ 7653 = 0,805

_бп = 8 / 8 = 1

_сети = 0,94

_ос = 1

_s = (_усд +1)( _вд +1)( _д +1) - 1 = (0,16098+1)(0,304+1)(0,33 +1) - 1 = =1,011

D_Q=

Структурная схема полученной АСНИ

УСД - устройство сбора данных;

УС - устройство сопряжения;

ПУ – периферийное устройство;

ПР - процессор;

БП - блок памяти.

Перечень аппаратно-программного обеспечения с калькуляцией стоимости АСНИ:

Таблица 13

Тип и параметры устройства	Стоимость в условных единицах
3-й вариант УСД усд=25 мкс	6000
7-й вариант ЭВМ	50000
2-й вариант интерфейса инт=60 мкс	5393
2-й вариант алгоритма ЗСД по=28,2 мкс
3-й вариант ОС п(С)= 1-1410-6С-19610-12С2	3000
8 блоков памяти по 16 кб	4000
Суммарная стоимость КТС АСНИ и ПО	68393