Технико-экономический проект развития передающего центра

    СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ  

        Передающий радиоцентр это комплекс сооружений и технических средств для осуществления радиопередачи телеграфно-телефонных сообщений, музыки, изображений и т.д. В состав основных технических средств входят: радиопередатчики; антенные системы, соединяемые фидерами с радиопередатчиками; устройства заземления (при необходимости). В техническом здании (одном или нескольких), расположенном на антенном поле, размещены радиопередатчики (на крупных радиоцентрах число их достигает нескольких десятков) и обеспечивающее их нормальную работу оборудование вспомогательных систем: электропитания; водяного, испарительного и воздушного охлаждения мощных электронных ламп; коммутации антенн и дистанционного управления ими; блокировки участков, опасных для работы обслуживающего персонала, и сигнализации и контроля за нормальной работой оборудования; диспетчерской и телефонной связи; сети электрических часов для правильного отсчёта времени во всех технических помещениях и др.

        Внутренняя среда радиоцентра - это люди, средства производства, информация и деньги. Результатом взаимодействия компонентов внутренней среды является готовая продукция (выполненная работа, оказанные услуги).

Внешняя среда, которая непосредственно  определяет эффективность работы радиоцентра — это прежде всего потребители продукции, поставщики производственных компонентов, а также государственные органы и население, живущее в окрестностях предприятий.

       Целью данного курсового проекта является определение эффективности развития передающего радиоцентра в условиях хозрасчетной деятельности. 
 
 

    ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ РАЗВИТИЯ

    ПЕРЕДАЮЩЕГО РАДИОЦЕНТРА 

    Сущность  курсового проектирования заключается  в определении эффективности  развития передающего радиоцентра  в условиях хозрасчетной деятельности.

    С этой целью для существующего  радиоцентра, необходимо:

    1) Рассчитать основные экономические показатели: полную первоначальную стоимость основных производственных фондов; численность и состав штата основной деятельности; объем продукции; доходы; годовые эксплуатационные расходы; прибыль; производительность труда; фондоотдачу; рентабельность; среднюю заработную плату работников.

    2) На радиоцентре предусматривается  развитие: установка дополнительных радиопередающих устройств, тип и количество которых также определяется в соответствии с вариантом задания.

    3) Необходимо рассчитать значения ожидаемых экономических показателей радиоцентра после ввода дополнительных передатчиков, пользуясь для этого экономическими нормативами, установленными для предприятий радиосвязи и вещания.

    4) Сравнение и анализ экономических  показателей радиоцентра до и после внедрения нового оборудования позволит судить об эффективности развития радиоцентра. 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

    Исходные  данные о составе радиопередающего оборудования, заказчиках, классах  излучения и среднесуточной загрузке передатчиков, о количестве и типах антенных сооружений, имеющихся на передающем радиоцентре, приведены в таблице 1.

    Таблица 1— Исходные данные о составе оборудования и сооружений

Наименование  передатчиков, приведенных в таблице 1, графа 1 означает:

• ПДСВ-150 — передатчик длинных и средних волн вещательный мощностью 150 кВт;
• ПКВ-100 — передатчик коротковолновый вещательный мощностью 100 кВт;
• ПКМ-100 — передатчик коротковолновый магистральный (для магистральной радиосвязи) мощностью 100 кВт.

               ●  ПКМ-15 — передатчик коротковолновый магистральный (для магистральной радиосвязи) мощностью 15 кВт.

            ●  ПКМ-5 — передатчик коротковолновый магистральный (для магистральной радиосвязи) мощностью 5 кВт.  

    Наименования  заказчиков следующие:

1. ТРК – телевизионные и радиовещательные компании;
2. АПН - агентство печати  "Новости".
3. ПС - предприятия связи;
4. ИТАР ИТАРТАСС - Телеграфное агентство;

    Условные  обозначения классов излучения радиопередатчиков, указанные в графе 3, приведены в соответствии с новым обозначением в Правилах технической эксплуатации:

    А3Е — двухполосная телефония с полной несущей;

    В8Е — телефония с двумя независимыми боковыми полосами;

    R3E — телефония на одной боковой полосе с ослабленной несущей;

    F1В — частотная телеграфия (ЧТ);

    R7B — многоканальная тональная телеграфия на одной боковой полосе с ослабленной несущей;

   В графе 5 приняты следующие условные обозначения антенных сооружений:

   АРРТ — антенна с регулируемым распределением тока, применяемая для радиовещания в диапазонах  средних и длинных волн;

    СГД РА — антенна синфазная горизонтальная диапазонная с апериодическим рефлектором, применяемая для радиовещания в диапазоне коротких волн. Цифра в числителе означает количество этажей антенны, цифра в знаменателе - количество полуволновых вибраторов в этаже;

    РГД — антенна ромбическая горизонтальная двойная. Полное условное обозначение антенны — РГД Ф/ab,

    где Ф — половина тупого угла ромба, град.;

    a = l/λ ,   (l- Длина стороны ромба, м; λ оптимальная длина волны антенны, м); b = Н/λ (Н - средняя высота подвеса антенны над землей, м).

    Исходные  данные по дооборудованию передающего  радиоцентра новыми коротковолновыми радиопередатчиками приведены в таблице 2, при этом следует иметь в виду, что производственные площади для установки передатчиков, а также системы энергоснабжения, воздухоохлаждения и необходимые антенные сооружения имеются.

    Таблица 2 — Данные по дооборудованию передающего радиоцентра новыми передатчиками 

       В задании на проектирование  приведены типы передатчиков, как  выпускающихся на момент подготовки УМД, так и снятых с производства, но имеющихся в большом количестве на эксплуатационных предприятиях. 
 
 
 

    1. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ  

        СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПЕРЕДАЮЩЕГО  РАДИОЦЕНТРА 

1.1  Производственная  структура и технико-экономическая    характеристика передающих устройств и антенных сооружений 

         Передающий радиоцентр служит для одновременной передачи разным корреспондентам радиопрограмм, радиограмм и других сообщений. На передающий радиоцентр эти сообщения поступают от отправителей по линиям связи (кабельным, радиорелейным и др.). ;

        На территории П. р. располагается трансформаторная подстанция, питающая оборудование П. р. от электрической сети переменного тока или собственных источников тока, например дизельной электростанции. Сложный комплекс оборудования П. р. должен обеспечить надёжную работу радиопередатчиков и поддержание их технических показателей (мощности, стабильности частоты колебаний, коэффициентов нелинейных искажений и др.) в требуемых пределах. Большая часть оборудования П. р. автоматизирована.

        Установленные на П. р. радиопередатчики по функциональному назначению делят на радиовещательные и телевизионные, связи и специального назначения — в том числе используемые в радионавигации, радиопеленгации, космической связи, для исследования ионосферы и т.д. Длина их рабочей волны выбирается в зависимости от назначения и в соответствии с регламентом радиосвязи. Наиболее распространённые на П. р. коротковолновые радиопередатчики связи, работающие на волнах 10-100 м, имеют мощности 1, 5, 20, 50 и 80-100 кВт. Для вещания на дальние расстояния в диапазонах коротких и средних волн применяют радиопередатчики мощностью 500 и 1000 кВт, для областного вещания — 150 кВт на средних волнах и до 100 кВт на коротких волнах. На телевизионных П. р.— телецентрах, применяют радиопередатчики мощностью 5-70 кВт для телевизионного вещания на метровых и дециметровых волнах, а также передатчики мощностью 1-20 кВт для местного высококачественного радиовещания на метровых волнах (с использованием частотной модуляции). Мощные передатчики для радиовещания на средних волнах выполняются в виде нескольких блоков, мощности которых складываются в общем промежуточном колебательном контуре или, при чётном числе блоков, на специальных устройствах — так называемых мостах сложения (последние применяют также на коротких и метровых волнах). Это делают для того, чтобы при выходе из строя одного блока передача продолжалась без перерыва, хотя и с несколько пониженной мощностью. П. р. оборудуют также так называемыми резервными радиопередатчиками с плавной перестройкой частоты в определённом диапазоне волн и коммутацией на рабочую антенну. В аварийных случаях они временно заменяют радиопередатчики, вышедшие из строя. 

          На современных П. р. распространены радиопередатчики с дистанционным управлением (включением, выключением, перестройкой на др. волну и т.п.) с центрального пульта П. р. и автоматизированные, управляемые с диспетчерского пункта, удалённого от П. р. на несколько десятков км. Для подачи на П. р. из пункта связи (телеграф, переговорный пункт, радиобюро, радиодом и т.п.) электрических сигналов, содержащих сообщение, служат междугородные кабели связи или радиорелейные линии. Ввиду значительных помех радиоприёму, создаваемых работой радиопередатчиков П. р. последние сооружают в местах, удалённых на 50-80 км от приёмных радиоцентров и крупных населённых пунктов. Исключение составляют телецентры, которые, как правило, сооружают в черте города.

         Передающий центр имеет в своем составе:

1. Цех эксплуатации технологического оборудования.

2. Цех технического обслуживания передатчиков.

3. Цех обслуживания антенно-фидерных устройств и сооружений.

4. Цех энергопитания.

5. Производственная лаборатория.

6. Хозяйственная группа.

7. Служба охраны.

        Отделение Радиоцентр № 1 в составе:

1. Подразделение эксплуатационно-технического обслуживания.

2. Хозяйственная группа.

3. Служба охраны.

        Передающий цех радиовещания имеет в своем составе:

1. Подразделение эксплуатационно-технического обслуживания.

2. Хозяйственная группа.

3. Служба охраны.

4. Группа оперативного управления сетью телерадиовещания.

5. Гараж.

6. Служба охраны и режима.  

       Антенна — устройство для излучения и приёма радиоволн. Изобретателем антенны считается Никола Тесла. Антенна является конвертером электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот. Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны. Антенны могут изготавливаться из проводящих, или диэлектрических материалов. Излучающие структуры могут быть изготовлены путём напыления проводящих материалов на диэлектрические подложки. В РЭС нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка металлического провода, комбинаций из таких отрезков, металлических рупоров, отражающих зеркал различной конфигурации, диэлектрических волноводов и волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы, различающиеся диапазоном длин волн, поляризацией, управлением и способом обработки сигнала. Отдельным классом антенн следует выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из видов таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.

        Характеристики пассивных линейных антенн, как взаимных устройств, могут быть обобщены для режимов передачи и приема. В обоих режимах такие антенны характеризуется направленными, поляризационными, фазовыми характеристиками и входным импедансом. К основным электрическим характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся:

● Полоса пропускания (прозрачности) — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы.

●  Поляризация — для электромагнитных волн это явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E или напряженности магнитного поля H.

● Входной импеданс антенны (или входное сопротивление антенны) — основная характеристика передающей и приёмной антенны, которая определяется как отношение высокочастотного напряжения Ua и тока питания Ia.

● Коэффициент стоячей волны — Отношение наибольшего значения амплитуды напряженности электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему.

● Диаграмма направленности (антенны) — графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости.

● Коэффицие́нт напра́вленного де́йствия (КНД) антенны — отношение квадрата напряженности поля, создаваемой антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям.

● Эффективная изотропно-излучаемая мощность — мощность, которую должна излучать ненаправленная антенна вместо данной антенны, чтобы в направлении максимума излучения данной антенны уровень сигнала был такой же, как при приёме от данной антенны.

● Коэффициент усиления (КУ) антенны — отношение мощности на входе эталонной антенны к мощности, подводимой ко входу рассматриваемой антенны, при условии, что обе антенны создают в данном направлении на одинаковом расстоянии равные значения напряженности поля или такой же плотности потока мощности.

●  Фазовая диаграмма антенны.

● КПД антенны (в режиме передачи) — отношение мощности радиоизлучения, создаваемого антенной, к мощности радиочастотного сигнала, подводимого к антенне.

● Шумовая температура антенны — характеристика мощности шумов приёмной антенны. Источником этих шумов является не сама антенна, а шумящие объекты на Земле и в космосе. Космическая составляющая шума зависит от диаметра антенны: чем больше диаметр и усиление, тем уже основной лепесток диаграммы направленности, соответственно, меньше посторонних космических шумов антенна усиливает вместе с полезным сигналом. Земная составляющая шумовой температуры антенны зависит от угла места — чем ниже «смотрит» антенна, тем больше она принимает индустриальных помех и шумов от источников на поверхности Земли. Поэтому шумовая температура — не постоянная величина, а функция от угла места. Как правило, она указывается в спецификации для одного или нескольких значений угла места. Типичная шумовая температура параболической антенны диаметром 90 см в Ku-диапазоне для угла места 30 градусов — 25-30К.

● Уровень боковых лепестков диаграммы направленности (УБЛ) — это уровень излучения антенны в направлении (как правило) второго максимума диаграммы направленности (ДН). 

1.2  Расчет полной  первоначальной стоимости основных фондов передающего радиоцентра. 

    Полная  первоначальная стоимость основных фондов - это сумма фактических  затрат на постройку, сооружение и приобретение основных фондов, включая расходы  по монтажу и установке их на месте  эксплуатации, а также расходы на их транспортировку к месту установки. Таким образом, для расчета величины основных фондов существующего передающего радиоцентра необходимо рассчитать капитальные затраты на строительство передающего радиоцентра.

      Капитальные затраты на строительство передающего радиоцентра определяют по нормативам удельных капитальных вложений, разработанным в целях быстрого определения сметной стоимости объектов при перспективном планировании и для оценки правильности принимаемых проектных решений с точки зрения их экономичности

    Введение  нормативов удельных капитальных вложений направлено на снижение стоимости строительства, улучшение качества проектных работ и внедрение передовых методов производства строительных работ.

    Для передающих радиоцентров за показатель удельных капитальных вложений, определяющий стоимость их строительства, приняты затраты, отнесенные на 1 кВт мощности передатчиков. Нормативы удельных капитальных вложений для строительства передающих радиоцентров с различным составом оборудования выведены на основе материалов типовых и индивидуальных проектов.

    Для определения суммы капитальных  затрат К_общ на строительство передающего радиоцентра необходимо рассчитать общую номинальную мощность всех передатчиков радиовещания и радиосвязи P_{общ.ном}, установленных на передающем радиоцентре. При наличии на радиоцентре коротковолновых, средневолновых и длинноволновых передатчиков их номинальные мощности суммируются.

    Тогда для первого территориального района сумму капитальных затрат К_общ на строительство передающего радиоцентра, используя соответствующие нормативы удельных капитальных вложений, определяют по формуле:

    К_общ = К₁ ^• P_{общ.ном,}     (1) 

    где  К₁ - удельные капитальные вложения на 1 кВт мощности передатчиков (без учета затрат на жилищное строительство). В курсовом проекте норматив удельных капитальных вложений принимаем равным 17,5 тыс.р.

         P_{общ.ном} - номинальная мощность всех передатчиков радиовещания и радиосвязи; (ПДСВ150- мощность 150, количество 1 шт; и т.д.) 

    К_общ = 17,5^*(150+3*100+15*2+5*2) = 8575 тыс. руб. 

3.   Расчет численности производственного штата передающего

    радиоцентра 

        Расчет численности производственного штата передающего радиоцентра рекомендуется проводить на основании нормативных значений.

    При помощи нормативов определяется: численность сменного 
персонала, занятого текущим обслуживанием оборудования; 
численность внесменного персонала,  занятого планово- профилактическим обслуживанием и текущим ремонтом передатчиков и антенно-фидерных сооружений; численность штата производственной лаборатории.

       Для  расчета    численности    сменного    персонала    Ч_см   передающего    радиоцентра устанавливается норматив Н_i в человеко-часах на один час работы i-го передатчика (передатчико-час). 

Таблица 3 — Нормативы на текущее обслуживание (техническое обслуживание при использовании) передатчиков 

Численность сменного персонала рассчитывается по формуле:

    Ч_см =

    где, n изменяется в зависимости от количества передатчиков на радиоцентре;

    Н_i — норматив на текущее обслуживание в человеко-часах на передатчико-час определенной мощности ;

    t_пер.i — время работы по расписанию передатчика определенной мощности за месяц в передатчико-часах (определяется как произведение среднесуточной загрузки передатчика на среднее число дней в месяц,  равное 30,4);

    Ф_{р. в} —  среднемесячный фонд рабочего времени на одного работника. При семичасовом рабочем дне, установленном для радиоцентра, Ф_{р. в} = 165,5 час;

    К_отп  — коэффициент, учитывающий резерв времени на отпуска, при 24-дневном среднем для работников радиоцентра – 8%, т.е. к_отп = 1,08.

Ч_см = * 30,4*1,08 = 10 шт.ед.

    Для расчета  численности внесменного персонала, осуществляющего планово-профилактическое обслуживание оборудования, устанавливается норматив обслуживания в человеко-часах на единицу оборудования, аппаратуры, сооружений в месяц.

Численность внесменного персонала рассчитывается по формуле:

    Ч_вн  =

    где Н_i — норматив на планово-профилактическое обслуживание и ремонт в человеко-часах в месяц на единицу оборудования, аппаратуры, сооружений.

    А_i — количество единиц оборудования, аппаратуры, сооружений.