Проектирование ВОЛП
Выбор и обоснование трассы линии передачи, аппаратуры ВОСП и типа оптического кабеля. Расчет длины участка регенерации по дисперсии и затуханию, магнитные влияния. Размещение регенерационных пунктов по трассе. Организация строительно-монтажных работ.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.04.2015 |
| Размер файла | 78,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ'ЯЗКУ ім. О.С. ПОПОВА
КАФЕДРА ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИХ ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКУ
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ (РОБОТА)
З напрямних систем зв'язку
на тему: проектування волоконно-оптичної лінії передачі
Студента (ки)
5 курсу СТСДЦ-52 групи
Біліченка С.В.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОЛП
– трасса ВОЛП: Донецк - Джанкой;
– количество ПЦП -3000;
– показатель преломления n1 = 1,471;
– относительная разность показателей преломления Д = 0,009;
– рабочая длина волны лр = 1,30 мкм;
– средняя продолжительность гроз Т = 45 час/год;
– удельное сопротивление грунта p = 200 Ом·м;
– поверхностный коэффициент Kn = 1,5.
Условие сближения ВЛП и ВОЛП:
– длина участка сближения L1 = 2,6 км, L2 = 4,5 км, L3 = 3,4 км;
– расстояние между ВЛП и ВОЛП на участках сближения а1 = 80 м, а2 = 80 м, а3 = 95 м, а4 = 125 м;
– ток короткого замыкания в начале сближения Iкзmax = 6,3 кА, в конце сближения Iкзmin = 1 кА;
– нормальный рабочий ток Iр = 290 А.
ВВЕДЕНИЕ
В современных сетях связи используются аналоговые и цифровые системы передачи (СП) с тенденцией постепенного перехода к применению только цифровых систем. Однако предстоит длительный период сосуществования на сетях связи аналоговых и цифровых систем, когда большое число соединений будет устанавливаться с использованием обоих технологий. Для обеспечения в этих условиях заданных характеристик каналов и трактов, гарантирующих высокое качество передачи информации, принципы проектирования цифровых и аналоговых систем передачи должны быть совместимы. трасса оптический кабель дисперсия
Высокая стоимость линий связи обуславливает разработку систем и методов, позволяющих одновременно передавать по одной линии связи большое число независимых сообщений, т.е. использовать линию многократно. Такие системы связи называют многоканальными. Связь, осуществляемую с помощью этих систем, принято называть многоканальной. Практически все современные системы связи за редким исключением являются многоканальными. Волоконно-оптическими (ВОСП) называют системы передачи, использующие в качестве среды распространения сигнала оптическое волокно.
Первоначально развитие ВОСП шло в направлении создания оптоэлектронных элементов (источников и приемников оптического излучения) и оборудования данными элементами каналообразующего оборудования ЦСП ПЦИ. Развитие ЦСП и оптоэлектроники для применения в ЦСП шло, фактически, независимо. Основным преимуществом ВОСП по сравнению с ЦСП, работающими по металлическому кабелю, явилось значительное увеличение длины участка регенерации (до нескольких десятков км).
Современные волоконно-оптические системы передачи обладают большими скоростными возможностями и широкополосностью, стабильностью и надежностью, высокой степенью достоверности передачи информации. Чтобы отвечать этим качествам, все их элементы должны функционировать в строгих технических рамках.
Для волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), как и для любой кабельной системы (на коаксиальных или симметричных кабелях), существуют общие параметры, измерять которые необходимо при строительстве, пуско-наладочных работах, сертификационных и пусковых испытаниях, а также в процессе эксплуатации при проведении профилактических работ. Вместе с тем ВОСП присущи существенные особенности, обусловленные тем, что носителем информации является поток фотонов.
1. ВЫБОР ТРАССЫ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
Трасса кабельной магистрали намечена прокладываться так, чтобы при обеспечении связью всех пунктов затраты на сооружение и эксплуатацию магистрали были минимальными.
При выборе трассы учитывался вопрос удобства эксплуатации кабельной магистрали. Для этого трасса будет проходить вдоль магистральных автомобильных дорог, а при невозможности прокладки - вдоль железнодорожных путей. Также возможно спрямить трассу кабеля, если прокладка вдоль автомобильной дороги значительно ее увеличивает, а переход по прямой линии заметно сокращает длину кабеля и уменьшает стоимость строительства магистрали. Линия связи, которая прокладывается в полосе автодорог, размещается по возможности возле полосы отвода, обеспечивая сохранение зеленых насаждений и таким образом, чтобы не возникла потребность ее переустройства при реконструкции дороги.
Исходя из выше перечисленных условий для того, чтобы выбрать трассу кабельной магистрали приводится два варианта возможной прокладки кабеля между г. Донецк и г. Джанкой.
I вариант - кабельная магистраль проходит в кабельной канализации г. Донецка, а затем непосредственно в грунте вдоль автодорог и проходит через населенные пункты - Запорожье, Мелитополь. В этих населенных пунктах организуются обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП). В г. Джанкой организуется оконечный пункт (ОП).
II вариант - кабельная магистраль проходит через населенные пункты - Мариуполь, Мелитополь.
Сравнив два варианта трасс решаем использовать первый вариант, поскольку ВОСП имеет меньшую протяженность и меньшее количество переходов.
Для обеспечения питающим напряжением необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) намечается размещать в населенных пунктах или рядом с ними. В этом случае можно подключить блоки питания НРП к электросети населенного пункта.
2. ВЫБОР ТИПА КАБЕЛЯ И СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
2.1 Выбор и обоснование аппаратуры ВОСП
Для передачи информации по волоконно-оптической линии связи применяются волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), работающие по стандарту SDH.
Синхронная цифровая иерархия (SDH) - это новый иерархический набор цифрового оборудования и элементов цифровой сети, стандартизированных с целью транспортирования по физическим сетям связи соответствующим образом адаптированной нагрузки.
За исходную ячейку цифрового сигнала SDH принят синхронный транспортный модуль первого уровня STM-1.
В соответствии с иерархией построения синхронных цифровых систем передачи предусмотрено формирование следующих уровней синхронного цифрового сигнала:
STM-1 - число цифровых потоков (ЦП) 63, скорость оптического стыка
155 Мбит/с;
STM-4 - число ЦП 252, скорость оптического стыка 622 Мбит/с;
STM-16 - число ЦП 1008, скорость оптического стыка 2500 Мбит/с;
STM-64 - число ЦП 4032, скорость оптического стыка 10000 Мбит/с.
Тип и характеристики ВОСП выбираются в зависимости от требуемого объема передачи информации, рабочей длины волны аппаратуры, расстоянием между оконечными пунктами и населенными пунктами по трассе ВОЛП, а также принципами построения сети связи, задачи которой решает данная линия передачи.
По исходным данным количество первичных цифровых потоков составляет 3000, а рабочая длина волны равна 1,3 мкм. Следовательно, для проектирования заданной ВОЛС выбираем оборудование STM-64, средняя выходная мощность которого составляет 10 дБм, минимальная чувствительность приемника равна
-14 дБм, ширина спектральной линии излучения
2.2 Выбор и обоснование типа оптического кабеля
Выбор конструкции оптического кабеля определяется выбранным числом оптических волокон (ОВ), условиями и планируемым способом прокладки. Наиболее распространены кабели модульной конструкции, сердечник которых включает несколько оптических модулей (с двумя, четырьмя или большим числом ОВ), скрученных вокруг центрального силового элемента (ЦСЭ).
Исходя из задания курсового проекта, для, прокладки оптического кабеля возможны два варианта:
Прокладка оптического кабеля в трубке субканала. Для этого необходим кабель облегченной конструкции без дополнительных крепежных элементов.
Прокладка оптического кабеля в грунт. Для этого необходим бронированный кабель с дополнительной защитой и большим допустимым усилием растягивания.
Допустимое раздавливающее усилие для всех типов ОК составляет 1000Н/см. Минимально допустимый радиус изгиба не должен превышать 20d, где d - диаметр кабеля. Строительная длина кабелей составляет в среднем 2...6 км.
При использовании кольцевой структуры связи и защиты „1+1" необходимо количество оптических волокон у кабеля - 2. Также необходимо учитывать 50 % запас оптических волокон. Исходя из вышесказанного, минимальное количество оптических волокон - 3. Согласно марок выпускаемого кабеля существует парная градация количества оптических волокон у кабеля. Выбираем 4-х волоконный оптический кабель.
Количество ОВ зависит от количества систем передачи и схемы организации связи.
В курсовом проекте предусматривается проектирование одной системы передачи, тип которой зависит от количества ПЦП.
Число оптических волокон рассчитывается по формуле [1]:
, (2.1)
где n - заданное по варианту число каналов, n = 3000;
m - число каналов аппаратуры, для STM-64 m=4032;
50% от общего числа ОВ отводиться на развитие транспортной сети.
.
Так как кабель будет укладываться непосредственно в грунт II-Ш категории кабелеукладчиком и в траншею, для этого подходит бронированный кабель ОАрБгП. Согласно таблицы 4.3 методички к курсовому проекту выберем тип бронепокрова - гофрированные стальные ленты.
Кабель ОАрБгП - бронированный политубный волоконно-оптический кабель (ВОК), с диэлектрическим силовым элементом, армированием арамидными нитями.
Кабель ОАрБгП служит для прокладки волоконно-оптических сетей:
1) в грунтах всех категорий, в том числе в местностях с повышенной коррозийной агрессивностью и местах, заражённых грызунами;
2) через болота, озёра, несудоходные реки (глубиной до 15 м).
1) Оптический модуль с заполнением гидрофобным компаундом;
2) Центральный силовой элемент;
3) Кордельное заполнение и/или изолированные медные жилы;
4) Полиэтилентерефталатная пленка;
5) Слой арамидных нитей;
6) Броня из двух оцинкованных стальных лент;
7) Наружная оболочка;
8) Оптическое волокно;
9) Заполнение гидрофобным компаундом;
10) Внутренняя полимерная оболочка.
3. РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКОН И ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ КАБЕЛЕЙ
3.1 Определение оптических параметров волокон
Оптическое волокно является направляющей системой для распространения электромагнитных волн. Для их распространения по световоду используется известное явление полного внутреннего отражения на границах двух электрических сред n1 и n2, где n1 - среда распространения волны НЕ11, ограниченная средой n2, при этом n1 > n2.
n1 = 1,471.
Значение относительной разницы показателей преломления ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления (ППП) находится из выражения: [1]:
. (3.1)
Из формулы (3.1) найдем значение показателя преломления для оболочки:
, (3.2)
Тогда,
.
Для ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления числовая апертура определяется соотношением [1]:
. (3.3)
Тогда,
.
Для определения режима работы ОВ рассчитаем нормированную частоту [1]:
, (3.4)
где d - диаметр сердцевины ОВ, d = 8 мкм.
Тогда,
Из расчетов видно, что 3.23 > 2,405, значит режим работы ОВ многомодовый, Рассчитаем критическую частоту, при которой распространяется только один тип волны - Н11 [1]:
,
где -собственное значение моды - 2,405;
с - скорость света (с = 3·108 м/с).
Тогда,
Гц.
Найдем критическую длину волны в ОВ по формуле [1]:
. (3.5)
Тогда,
3.2 Определение потерь в оптическом волокне
Определим коэффициент затухания сигнала в ОВ. Потери сигнала в ОВ обусловлены собственными и дополнительными потерями, возникающими в результате производства оптического волокна, сборки оптического кабеля и прокладки ОК.
, (3.6)
где - суммарные собственные потери в ОВ, дБ/км;
- дополнительные потери в ОВ, дБ/км.
Суммарные собственные потери в ОВ определяются в основном виде:
, (3.7)
где - потери на рэлеевское рассеяние в ОВ, дБ/км;
- потери в материале, связанные с потерями на поляризацию, дБ/км; - потери сигналов, связанные с поглощением в инфракрасной области спектра, дБ/км;
- потери в ОВ на гидроксильном остатке воды ОН, дБ/км.
Рэлеевские потери могут быть определены для ООВ по формуле [1]:
, (3.8)
где л - длина волны (в нм).
Потери в материале, связанные с потерями на поляризацию, линейно возрастают с ростом частоты согласно выражению [1]:
. (3.9)
Потери сигналов, связанные с поглощением в инфракрасной области спектра, обусловлены хвостами резонансных поглощений ионов (атомов). Они определяются по выражению [1]:
. (3.10)
Потери в ОВ оказываются также и на гидроксильном остатке воды ОН, значения которых равны [1]:
. (3.11)
Произведем расчет собственных потерь в ОВ по формулам:
дБ/км;
дБ/км;
дБ/км;
дБ/км.
Найдем суммарные собственные потери по формуле (3.7):
дБ/км.
Дополнительные потери, связанные с конструктивными особенностями оптического кабеля, а также с их прокладкой. Экспериментально установлено, что дополнительные потери приблизительно составляют 20…40 % от собственных потерь и рассчитываются по формуле [1]:
. (3.12)
Тогда,
дБ/км.
Коэффициент затухания найдем по формуле (3.6):
б = 0,351+0,117 = 0,468 дБ/км.
Выполненные выше расчеты показали, что для выбранного волокна коэффициент затухания на длине волны 1,3 мкм составляет 0,468 дБ/км. Реальный коэффициент затухания ОВ на длине волны 1,3мкм равен 0,4дБ/км.
3.3 Расчет дисперсии сигнала в одномодовом оптическом волокне
Среднеквадратическое значение дисперсии одномодового волокна равно:
, (3.13)
где - рабочая длина волны, нм;
- ширина спектра излучения. Для STM-64 < 0,1нм
- коэффициент удельной хроматической дисперсии ОВ, пс/(км·нм).
Коэффициент хроматической дисперсии для ступенчатых волокон и волокон со смещенной дисперсией рассчитывается по формуле
, (3.14)
где - наклон кривой дисперсии, .
Тогда,
Рассчитанное значение не удовлетворяет рекомендации G.652, поэтому выбираем обычный стандартный кабель, для длины волны 1,3 мкм значение
D(л) = 3,5 пс/нм•км.
Таким образом, среднеквадратическое значение дисперсии одномодового волокна составило у = 0,28 пс/км.
4. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКА РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, ДИАГРАММА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ
4.1 Расчет длины участка регенерации по затуханию
Длина участка регенерации ВОСП ограничивается двумя факторами затуханием и уширением импульса в линейном тракте. При проектировании необходимо выполнить два расчета и в качестве длины участка регенерации выбрать наименьшее из полученных значений.
Энергетический потенциал аппаратуры ВОСП равен разнице уровней мощности оптического сигнала на передачи (дБм) и приема (дБм), при котором обеспечивается заданное качество передачи информации [1]:
. (4.1)
дБ.
Максимальная длина участка регенерации по затуханию определяется по формуле [1]:
,(4.2)
где - запас системы по мощности;
- потери мощности в разъединительном соединении источника излучения в волокно;
- потери в разъединительном соединении волокна с приемником;
- строительная длина кабеля, ;
- потери в местах сваривания волокон между собой.
Минимальная длина участка регенерации по затуханию определяется по формуле [1]:
,(4.3)
где АРУ - диапазон АРУ приемной части аппаратуры (ПРОМ).
Рассчитаем максимальный и минимальный участок регенерации по затуханию по формулам (4.2) и (4.3):
км;
км.
4.2 Расчет длины участка регенерации по дисперсии
Длина участка регенерации, ограниченная дисперсией сигналов в ОВ, не должна превышать:
, (4.4)
где В - скорость передачи на оптическом стыке, бит/с;
- среднеквадратическое значение погонной дисперсии ОВ, с/км.
Рассчитаем длину регенерационного участка по формуле (4.4).
км.
Так как длина регенерационного участка по дисперсии больше, чем по затуханию, то выбранная длина участка регенерации будет равна максимальной длине регенерационного участка по затуханию 37,9 км. Минимальная длина участка-14,4км
4.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе ВОЛП
Значительная протяженность ЭКУ ВОЛП позволяет размещать регенераторы в населенных пунктах, где есть не менее двух независимых источников электропитания. Размещение регенераторов производится исходя из бюджета мощности и допустимой дисперсии на ЭКУ.
С учетом бюджета мощности между регенераторами ВОЛП должно лежать в пределах .
Разместив регенераторы на трассе с учетом указанных выше условий, необходимо определить длину каждого ЭКУ. Рассчитать запас мощности б3, и дисперсию уЭКУ для каждого ЭКУ по формулам:
(4.5)
Рассчитаем запас мощности бз на участке НРП-3/1 - НРП-3/2 длиной 35,1км. Длина кабеля составит 36км
бз = 24-0,1•8-0,5•4-0,4•36= 6,8 дБ.
Запас мощности на участке больше номинального бзн=6дБ на величину 6,8-6,0=0,8дБ. Система АРУ,предел регулировки которой равен 10дБ, отрегулирует запас мощности до нормы, поэтому качество передачи информации будет соответствовать установленным нормам.
5. ЗАЩИТА ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ОТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
5.1 Защита оптических кабелей от удара молнии
Методика расчета вероятности готовой частоты повреждения ВОЛС базируется на допустимом токе молнии в металлических покрытиях ОК, при котором не возникает повреждения кабеля с перебоем связи, а пробой внешнего шланга не считается повреждением ОК. Величина этого тока зависит от конструкции ОК, находится, как правило, экспериментальным методом.
Ожидаемое количество повреждений за год зависит от количества ударов молнии, которое приходиться на участок поверхности, непосредственно подверженной воздействию удара молнии или дуги, которая возникает между местом удара и кабелем. Вероятность возникновения в подземном кабеле тока, который может вызвать его повреждение в общем случае находить по формуле [2]:
, (5.1)
где - общее вероятностное среднегодовое число всех ударов молнии в ВОЛП;
- коэффициент риска повреждений оптического кабеля с металлическими элементами
Так как кабель ОАрБгП принадлежит к первой категории грозостойкости, то .
Значение рассчитывается по формуле [2]:
, (5.2)
где q - удельная плотность ударов молнии в год на км2 земной поверхности;
- условный радиус искровой зоны, м;
L - длина линии, L = 36км;
Величина q рассчитывается по выражению [2]:
, (5.3)
где С = 0,067 - среднее количество ударов молнии на 1 км2 поверхности земли за один грозочас;
Т - среднегодовая продолжительность гроз в часах.
Условный радиус искровой зоны определяется по формуле [2]:
, (5.4)
где с - удельное сопротивление грунта на трассе ВОЛС;
- пробивное напряжение электрического поля в грунте.
Значение изменяется от 250 кВ/м при с = 1000 Ом·м и до 500 кВ/м при с 1000 Ом·м.
Рассчитаем необходимые значения по формулам (5.1) - (5.4):
;
м;
;
.
Сравним полученный результат с допустимой нормой на ожидаемую вероятность повреждения ОК с металлическими элементами, которая рассчитывается по формуле [2]:
, (5.5)
где - норма на вероятное число повреждений кабеля на 100 км трассы, для транспортной ВОЛС .
Тогда,
.
Если , то защита кабеля не требуется, иначе применяют способы защиты, такие как:
- использование одного или двух грозозащитных тросов типа ПС-70;
- замена кабеля на полностью диэлектрический либо с вышей категорией грозостойкости.
Так как 0,026 ? 0,036, то защита не требуется.
5.2 Расчет опасных магнитных влияний
Одним из основных факторов, определяющих степень влияния ЛBH на ВОЛП является характер сближения. Под сближением понимается взаимное расположение ВОЛП и линии высокого напряжения (ЛЭП или контактных сетей ЭЖД) (ЛBH), при котором в ОК могут возникнуть опасные напряжения и токи. Сближение может быть параллельным, косым и сложным.
Продольная ЭДС - это разность потенциалов между началом и концом металлической оболочки ОК на длине гальванически неразделённого участка. Гальванически неразделённым участком считается участок лини связи, не содержащий усилителей, трансформаторов, фильтров. На ВОЛП за длину гальванически неразделенного участка принимается длина усилительного (регенерационного) участка.
Абсолютное значение продольной ЭДС, наведённой в металлической оболочке ОК, от магнитного влияния ЛВН на сложном участке сближения рассчитывается на частоте 50 Гц по формуле:
, (5.6)
где Е - продольная ЭДС, В;
n - число участков сближения; - влияющий ток, А;
- коэффициент взаимной индукции между однопроводными цепями ЛВН и оболочкой ОК на i-ом участке сближения, Гн/км;
- длина i-го участка сближения, км.
Коэффициент взаимной индукции точно определить теоретически достаточно сложно, так как он зависит от проводимости земли на участке сближения, а проводимость земли из-за неоднородности структуры строения меняется в широких пределах. В практике коэффициент взаимной индукции в зависимости от ширины сближения и проводимости земли определяется по номограммам М.И. Михайлова в предположении, что структура земли на участке сближения однородна. Можно определить коэффициент взаимной индукции по приближённой формуле, которая справедлива в диапазоне тональных частот:
, (5.7)
где aэ - эквивалентная ширина сближения, м;
; (5.8)
f - частота влияющего тока, Гц.
з - проводимость земли, См/м.
Проводимость земли рассчитывается по выражению [2]:
, (5.9)
Расчет продольной ЭДС наведенной на металлической оболочке ОК выполняется в 2-х режимах работы ЛВН (аварийном и нормальном). Для этого в выражениях (5.6) вместо (тока короткого замыкания в конце i-го участка сближения), а во втором - значение рабочего тока ЛВН.
Определив коэффициент взаимной индукции , для каждого участка производится расчет продольной ЭДС в аварийном режиме работы ЛВН.
.(5.10)
В нормальном режиме работы ЛВН расчет продольной ЭДС выполняется по выражению:
.(5.11)
Если значение Еа или Ен, наведенное на жилах дистанционного питания и оболочке ОК, превышают Едоп, то необходимо предусмотреть меры зашиты. В качестве защиты можно рассмотреть применение экранирующих тросов.
Значения на жилах ДП и оболочке ОК составляет 10000 В. Значение = 42 В.
Произведем расчет опасных магнитных влияний:
См/м;
м;
Гн/км.
Величина продольной ЭДС в аварийном режиме составляет 2852 В, а допустимое значение 2000 В. Еа ? Еадоп. Величина продольной ЭДС в рабочем режиме составляет 541 В, а допустимое значение Ен= 42 В, поэтому нормы не выполняются. В таких случаях необходимо предусмотреть защиту либо экранирующими троссами, либо отнести проектируемую ВОЛС от ЛЭП на определенное расстояние.
Выбираем один стальной оцинкованный провод ПС-70, который при расстоянии между ним и оптическим кабелем 300мм обеспечит коэффициент экранирования 0,662.
При этом аварийное напряжение составит Еав =2852• 0,662 = 1888 В, что соответствует норме.
6. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОСП
Для заданной длины кабельной магистрали параметр потока отказов определяется из выражения [4]:
, (6.1)
где - интенсивность отказов i-ого однородного участка линии, 1/час;
- i-ого участка линии в кабельной магистрали с соответствующей интенсивностью отказов.
На проектируемом участке равнинная часть составляет 95%, побережье моря 5%, на трассе прокладывается 5% небронированного кабеля и 95% бронированного.
Рассчитаем параметр потока отказов по формуле (6.1).
1/час;
1/час.
Среднее время наработки на отказ на длине кабельной магистрали рассчитывается из выражения [4]:
. (6.2)
Тогда, час.
Среднее время восстановления связи, как среднее значение для равнинного района находиться по выражению [4]:
, (6.3)
где , - среднее время восстановления связи в равнинном и черноморском районах соответственно, час; час, так как у нас вся трасса находиться в равнинном районе.
Найдем среднее время восстановления по формуле (6.3).
час.
Коэффициент готовности определяется выражением [4]:
, (6.4)
Тогда,
.
Вероятность полученных средних значений , и определяются по выражению [4]:
, (6.5)
где , - верхняя и нижняя надежность границы расчета средних статис-тических характеристик;
, - коэффициенты соответственно верхней и нижней границ;
- среднее значение количественной характеристики надежности:
. (6.6)
Тогда,
;
= 1000;
= 0,22.
Полученные значения показателей надежности по выражениям (6.1) - (6.5) показывают на то, что на основе статистических данных можно ожидать, что ВОЛС будет находиться в пределах .
.
Для сравнения полученных значений коэффициента готовности кабельной магистрали со значением , которое требуется ().
Для определения необходимо рассчитать среднее время наработки на отказ () на длине кабельной магистрали, исходя из норм среднего времени между отказами часов на длине эталонного гипотетического кольца длиной L = 2500 км и нормы среднего времени восстановления связи часов по выражению [4]:
. (6.7)
. (6.8)
Тогда,
час;
.
Из расчета видно, что , значит, показатели надежности соответствуют норме.
7. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И МОНТАЖУ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЛИНИИ. СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОЛП
7.1 Организация строительно-монтажных работ
Инвестиционная политика предполагает повышение эффективности использования капитальных вложений и их экономического регулирования. В немалой степени этому способствует не только высокое качество подготовленных проектных материалов и документов, но и организация строительно-монтажных работ на проектируемой кабельной линии при минимально возможных сроках строительства.
Началу строительства кабельных линий предшествует проведение ряда подготовительных мероприятий по изучению проектно-сметной документации, трассы линии, особенно на сложных участках и пересечения. При этом составляется проект производства работ с указанием сроков и последовательности выполнения отдельных видов работ. В подготовительный период уточняются места расположения строительных подразделений, кабельных площадок, производится подготовка автотранспорта и механизмов, инструментов, измерительной аппаратуры и т.п.
Строительство ВОЛП осуществляют строительно-монтажные организации, подразделяемые на общестроительные и специализированные. Общестроительные выполняют работы по возведению и реконструкции зданий и сооружений. Работы по строительству и монтажу инженерных сетей и коммуникаций выполняются специализированными организациями отрасли связи, к которым относятся строительно-монтажные управления (СМУ), передвижные механизированные колонные (ПМК) и строительно-монтажные поезда (СМП). В их составе создаются производственные подразделения: строительно-монтажные участки, механизированные колонны и специализированные бригады по устройству переходов, строительству канализации, измерительные и т.д.
При строительстве ЛКС кабельных линий связи выполняются следующие основные работы:
- разбивка и подготовка трассы;
- прокладка кабеля;
- монтаж кабеля;
- устройство переходов через реки и другие препятствия;
- сооружение телефонной канализации и прокладка кабеля в канализации;
- установка НРП и оборудование вводов в них;
- устройство вводов в оконечные и обслуживаемые усилительные пункты;
- устройство защиты кабельной линии от внешних электромагнитных полей;
- проведение испытаний и электроизмерительных работ в процессе строительства и монтажа.
Строительство линейных сооружений связано с необходимостью выполнения больших объемов земляных работ, т.е. работ, связанных с разработкой и перемещением грунтов. К ним относятся: рытье траншей и котлованов, их засыпка, планировка поверхности земли, вскрытие и восстановление уличных покровов. Трудоемкость выполнения земляных работ зависит от группы грунта и возможности применения специальных машин и механизмов
На загородных участках прокладка кабеля осуществляется кабелеукладчиком, за исключением тех мест, где их применение невозможно.
Проведение работ осуществляется в соответствии с проектом организации строительства (ПОС), представляющим неотъемлемую часть технического проекта. В нем отражены краткие положения технической части проекта о системах связи, видах сооружений, типе кабелей, протяженности трассы, количестве регенерационных пунктов и т.д. Проект организации строительства содержит метеорологические сведения по трассе, характеристику местности, грунтов, дорог, рек и водоемов по участкам, данные об объемах основных работ и способах их производства, глубине прокладки. В ПОС имеются ведомости потребного количества механизированных колонн, механизмов и транспортных средств, основных материалов и оборудования.
При составлении ПОС необходимо учесть следующие обстоятельства:
- строительство должно осуществляться передовыми методами, обеспечивающими наивысшие производительность работ и их качество;
- сокращение сроков строительства;
- технологическую последовательность выполнения строительно- монтажных работ.
7.2 Сметно-финансовый расчет
Сметно-финансовый расчет состоит из ведомости объема работ и самой сметы.
Определим стоимость строительства на 100 км трассы:
, (7.1)
где С - сметная стоимость строительства кабельной линии;
- длина кабельной линии, км.
Определим стоимость одного ПЦП на 1 км трассы:
. (7.2)
грн.
грн.
Выполнен сметно-финансовый расчет о целесообразности данного проекта. Стоимость строительства на 100 км трассы составляет 2682951 грн. Стоимость строительства кабельной линии на ПЦП•км составляет 9 грн.
ВЫВОДЫ
В данном курсовом проекте была спроектирована магистральная линия связи Донецк - Джанкой для организации 3000 ПЦП с использованием аппаратуры STM-64, которая работает на длине волны 1,3 мкм по одномодовому оптическому кабелю со скоростью 10 Гбит/с. Выбранное оборудование соответствует требованиям Европейских и украинских стандартов. Были проведены расчеты оптических параметров и параметров передачи кабеля. Полученные результаты соответствуют международным стандартам. Был выбран кабель ОАрБгП для прокладки в грунт. Этот кабель соответствует требованиям, предъявляемым к кабелям.
Выбран вариант трассы, определена максимальная длина участка регенерации, которая составляет 37,9 км. Также были рассмотрены основные строительные решения и защиту оптической линии связи от воздействия ЛЭП и возможной вероятности повреждения ее молниями.
Произведен сметно-финансовый расчет, в котором учтены капитальные затраты на строительство и монтаж линии передачи.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иоргачёв Д.В., Бондаренко О.В., Дащенко А.Ф., Усов А.В. Волоконно-оптические кабели. - О.: Астропринт, 2000. - 536 с
2. КНД 45-136-99 Інструкція по захисту волоконно-оптичних ліній зв'язку від ударів блискавки та електромагнітних впливів, Видання офіційне. Київ, 1999
3. Ковтун В.В. Степаненко А.В. Экономико-географический справочник городов Украины. - Киев, 1990. - 279 с.
4. Корнейчук В.И., Макаров Т.В., Панфилов И.П. Проектирование волоконно-оптических систем передачи. Учеб. пособие / УГАС им. А.С. Попова. - Одесса, 1996. - 118 с.
5. Збірник методичних вказівок до лабораторних робіт по курсу “Лінії передачі”, модуль III. - О.: 2004. - 120 с.
6. КНД-141-99.Керівництво щодо будівництва споруд волоконно-оптичного зв'язку. - К.: Держкомзв'язок, 2004. - 120 с.
7. Проектирование цифровых волоконно-оптических систем передачи : методическое руководство по дипломному и курсовому проектированию. Часть 2. - Одесса, 1987. - 67 c.
8. Схема автомобільних шляхів України. Київська військово картографічна фабрика, 2006.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор трассы и конструкции кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля и способы связи. Размещение регенерационных пунктов по трассе кабельной линии. Защита электрических кабелей связи от влияния внешних полей, расчет опасных магнитных влияний.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.08.2013Расчет длины регенерационного участка. Размещение необслуживаемых регенерационных пунктов по заданной длине линейного оптического тракта. Расчет величины дробовых шумов приемного оптического модуля. Организация эксплуатации оптических сетей связи.
курсовая работа [107,5 K], добавлен 12.01.2015Изучение организации автоматической линии для отдельного участка механического цеха машиностроительного предприятия. Расчет такта поточной линии, количества рабочих мест и численности рабочих. Обоснование применения и выбор типа промышленных роботов.
курсовая работа [839,3 K], добавлен 26.06.2011Характеристика возводимого здания. Определение объемов строительно-монтажных работ. Схема технологии и организации СМР. Монтажные и вспомогательный приспособления. Технико-экономический выбор монтажных кранов и технология производства монтажных работ.
курсовая работа [33,9 K], добавлен 22.11.2010Определение типа производства. Расчет потребного количества оборудования. Организация и планирование обеспечения инструмента. Выбор и межоперационных транспортных средств. Вычисление загрузки поточной линии, площади участка и трудоемкости ремонтных работ.
курсовая работа [97,3 K], добавлен 27.01.2014Проектирование однопредметной прерывно-поточной линии: расчет количества оборудования, численности работающих, календарно-плановых нормативов, технико-экономических показателей работы участка. Обоснование экономической эффективности проектных решений.
курсовая работа [233,0 K], добавлен 26.03.2010Основные решения автоматизации. Определение состава работ и подсчет объемов. Определение трудоемкости работ и потребности в материально-технических ресурсах. Расчет коэффициента индустриализации монтажных работ. Сетевое планирование монтажных работ.
курсовая работа [96,1 K], добавлен 10.02.2015Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач. Расчет и проектирование открытой цепной передачи, конструирование валов. Выбор подшипников и расчет их на долговечность. Определение типа смазки.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 21.02.2011Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчёт и проектирование зубчатой цилиндрической передачи открытого типа. Конструирование валов редуктора. Проектирование вала под шестерню открытой передачи. Расчётная долговечность подшипника.
курсовая работа [881,7 K], добавлен 19.03.2015Обоснование типа производства. Расчет такта поточной линии. Расчет производственной площади. Организация обеспечения инструментами. Планирование фонда заработной платы. Расчет себестоимости изготовления изделия. Расчет экономического эффекта проекта.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 26.03.2010Определение длины тоннеля и расчет его искусственной вентиляция. Проектирование тоннельных конструкций и конструктивных обделок. Организация работ в забое, определение параметров проходческого цикла. Расчет объема работ, определение стоимости тоннеля.
курсовая работа [205,5 K], добавлен 27.11.2012Исследование условий и режимов работы конвейера. Выбор вида тягового органа, направляющих и поддерживающих устройств конвейера. Определение угла наклона конвейера и длины горизонтальной проекции трассы. Тяговый расчет методом обхода трассы по контуру.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.02.2014Обоснование выбора типа поточной линии и расчет ее параметров. Анализ возможности использования многостаночного обслуживания. Обоснование выбора транспортных средств для перемещения детали и разработка планировки поточной линии. Расчет себестоимости.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 27.05.2022Общая характеристика газовой промышленности РФ. Анализ трассы участка, сооружаемого газопровода, состав технологического потока. Механический расчет магистрального газопровода, определение количества газа. Организация работ, защита окружающей среды.
дипломная работа [109,9 K], добавлен 02.09.2010Обоснование типа производства и вида поточной линии. Расчет такта поточной линии. Обоснование выбора транспортных средств. Определение потребности в основных материалах. Расчет налогов и отчислений в бюджет и внебюджетные фонды от средств на оплату труда.
курсовая работа [489,9 K], добавлен 28.05.2015Проектирование прерывно-поточной линии для массового производства деталей типа - втулка. Расчет количества оборудования, численности работающих, себестоимости детали, технико-экономических показателей проекта, обоснование его экономической эффективности.
курсовая работа [495,6 K], добавлен 05.04.2010Обоснование проводимых работ по капитальному ремонту участка нефтепровода. Проведение сварочно-монтажных работ и рекультивации земель. Строительство трубопроводов на болотах. Очистка полости и испытание. Расчет режимов ручной электродуговой сварки.
дипломная работа [317,1 K], добавлен 31.05.2015Разработка месторождений крепких руд. Выбор средств механизации производственных процессов при ведении очистных, проходческих работ. Обоснование способа отделения горной массы от массива. Расчет режимных параметров погрузочного доставочного оборудования.
курсовая работа [711,0 K], добавлен 15.01.2015Определение годовой программы запуска деталей и фонда времени работы поточной линии. Расчет параметров однопредметной поточной линии. Организация технического обслуживания и обоснование экономических показателей проектируемого поточного производства.
дипломная работа [223,4 K], добавлен 27.05.2012Анализ чертежа зубчатых колес; выбор типа исходной заготовки и метод ее получения; разработка маршрута операций. Выбор оборудования и планирование автоматизированного участка. Проектирование мостового крана и расчет механизмов передвижения и подъема.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 03.12.2012
