Модернизация телефонной сети города Тараз

Y*_n,n=МY*_n/100 (3.36)

где - доля или коэффициент внутристанционного сообщения, %.

определяется по значению коэффициента веса _c, который представляет собой отношение нагрузки Y*_n станции к аналогичной нагрузке всей сети:

_c=Y*_n / Y*_jМ100 (3.37)

где m - число станций на ГТС.

Если принять, что величины возникающих нагрузок пропорциональны ёмкостям станций N, то получим:

Y*_j=N_j/N_nМY*_n, тогда _c=N_n / N_jМ100 (3.38)

Таким образом найдём:

Y_43/45,УСС=0,03МY_43/45=0,03М1345,8=40,4 Эрл

Возникающая нагрузка без учёта нагрузки к УСС:

Y*_43/45=1345,8-40,4=1305,4 Эрл

Определяем внутристанционную нагрузку АТС-43/45. Вычисляем коэффициенты веса:

_c=N_43/45/N_сетиМ100=15336/52100М100=29,4 %

=45,9 %.

Тогда нагрузка, которая будет замыкаться внутри станции:

Y*_43/45,43/45=МY*_43/45/100=45,9М1305,4/100=599,2 Эрл

Остальная, исходящая от АТС-43/45 нагрузка:

Y*_исх.43/45=1305,4-599,2=706,2 Эрл

Аналогично ведется расчет и распределение возникающей нагрузки для остальных станций сети.

Программное обеспечение расчета возникающей нагрузки.

Программное обеспечение выполнено на языке Basic.

Методика расчета возникающей нагрузки изложена выше, в основу положены формулы:

i=NiCit_i+_{УПТС,ПС} (3.39)

t_i=_iP_p(t_СО+nt_n+t_у+t_nb+T_i) (3.40)

_i=_нх+ _к+ _т+ _{УПТС,ПС} (3.41)

Программное обеспечение позволяет выполнять расчет возникающей нагрузки станций, изменяя емкость станций и структурный состав абонентов. Оно облегчает расчеты, сокращает время и повышает качество расчета.

Программа расчета

REM Расчет интенсивности телефонной нагрузки.

DECLARE SUB VVOD ()

DECLARE SUB VIVOD ()

DECLARE SUB SOL ()

DECLARE SUB PAR ()

DATA 2400,2.7,90,1.22,9600,1.2,140,1.16,100,

10,110,1.19,0.5

READ Nn, Cn, Tn, ALFn, Nk, Ck, Tk, ALFk, Nt, Ct, Tt,

ALFt, Pp

DATA 24.45,3,6,1.5,1.5,8

READ Ypc, tco, n1, th, ty, tnb

CALL VIVOD

INPUT "Будете менять значения (1 - Да; 0 -Нет) "; YN

IF YN = 1 THEN CALL VVOD

CALL VIVOD

PRINT "---------------------------------------------"

FOR I = 1 TO 3

CALL PAR

Yi = N * C * T / 3600

Y = Y + Yi

CALL SOL

PRINT

NEXT

PRINT "Y = (Yk + Yn + Yt) + Ypc = ";

USING "###.##"; Y;

Y = Y + Ypc

PRINT " + "; USING "##.##"; Ypc;

PRINT " = "; USING "###.##"; Y

PRINT "---------------------------------------------"

END

SUB PAR

SHARED I, Nk, Ck, Tk1, Nn, Cn, Tn1, Nt, Ct, Tt1, N, C, T

SELECT CASE I

CASE 1

N = Nk

C = Ck

T = Tk1

CASE 2

N = Nn

C = Cn

T = Tn1

CASE 3

N = Nt

C = Ct

T = Tt1

END SELECT

END SUB

SUB SOL

SHARED I, Yi

SELECT CASE I

CASE 1

PRINT "Квартирный : Yk = "; USING "###.##"; Yi;

CASE 2

PRINT "Нар. Хоз. : Yn = "; USING "###.##"; Yi;

CASE 3

PRINT "Таксофон : Yt = "; USING "###.##"; Yi;

END SELECT

END SUB

SUB VIVOD

SHARED Nn, Cn, Tn, ALFn, Nk, Ck, Tk, ALFk, Nt, Ct, Tt, ALFt, Pp

SHARED Ypc, tco, n1, th, ty, tnb, Tk1, Tn1, Tt1

Tk1 = ALFk * Pp * (tco + n1 * th + ty + tnb + Tk)

Tn1 = ALFn * Pp * (tco + n1 * th + ty + tnb + Tn)

Tt1 = ALFt * Pp * (tco + n1 * th + ty + tnb + Tt)

CLS

PRINT "Текущие значения"

PRINT "Сектор | N C T ti Pp Alf"

PRINT "---------------------------------------------"

PRINT "Квартирный |"; USING " #### "; Nk;

PRINT USING " ##.# "; Ck;

PRINT USING " ### "; Tk;

PRINT USING " ###.## "; Tk1;

PRINT USING " #.# "; Pp;

PRINT USING " #.## "; ALFk

PRINT "Нар.хоз-во |"; USING " #### "; Nn;

PRINT USING " ##.# "; Cn;

PRINT USING " ### "; Tn;

PRINT USING " ###.## "; Tn1;

PRINT USING " #.# "; Pp;

PRINT USING " #.## "; ALFn

PRINT "Таксофон |"; USING " #### "; Nt;

PRINT USING " ##.# "; Ct;

PRINT USING " ### "; Tt;

PRINT USING " ###.## "; Tt1;

PRINT USING " #.# "; Pp;

PRINT USING " #.## "; ALFt

PRINT "---------------------------------------------"

PRINT "Время слушания сигнала (ответа станции) (tco) : "; tco

PRINT "Время набора одного знака с дискового ТА (th) : "; th

PRINT "Количество цифр (n1) : "; n1

PRINT "Время установления подключения к линии (ty) : "; ty

PRINT "Время посылки вызова вызываемому абоненту (tnb): "; tnb

PRINT "Суммарная нагрузка (Ypc) : "; Ypc

PRINT "---------------------------------------------"

PRINT

END SUB

SUB VVOD

SHARED Nn, Cn, Tn, ALFn, Nk, Ck, Tk, ALFk, Nt, Ct, Tt, ALFt, Pp

SHARED Ypc, tco, n1, th, ty, tnb

PRINT "Новые значения (вводить ч/з запятую)"

PRINT "Сектор | N C T ALF"

PRINT "---------------------------------------------"

INPUT "Квартирный | ", Nk, Ck, Tk, ALFk

INPUT "Нар.хоз-во | ", Nn, Cn, Tn, ALFn

INPUT "Таксофон | ", Nt, Ct, Tt, ALFt

PRINT "---------------------------------------------"

INPUT "Доля вызовов (Pp): ", Pp

INPUT "Время слушания сигнала (ответа станции) (tco): ", tco

INPUT "Время набора одного знака с дискового ТА (th): ”, th

INPUT "Количество цифр (n1): ", n1

INPUT "Время установления подключения к линии (ty):", ty

INPUT "Время посылки вызова вызываемому абоненту (tnb): ", tnb

INPUT "Суммарная нагрузка (Ypc) : ", Ypc

END SUB

Текущие значения

Сектор | N C T ti Pp Alf

-------------------------------------------------------

Квартирный | 9600 1.2 140 93.67 0.5 1.16

Нар.хоз-во | 2400 2.7 90 68.01 0.5 1.22

Таксофон | 100 10.0 110 78.24 0.5 1.19

-------------------------------------------------------

Время слушания сигнала (ответа станции) (tco) : 3

Время набора одного знака с дискового ТА (th) : 1.5

Количество цифр (n1) : 6

Время установления подключения к линии (ty) : 1.5

Время посылки вызова вызываемому абоненту (tnb): 8

Суммарная нагрузка (Ypc) : 24.45

-------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------

Квартирный : Y_k = 299.74

Нар.хоз-во : Y_n = 122.43

Таксофон : Y_t = 21.73

Y = (Y_k + Y_n + Y_t) + Y_pc = 443.91 + 24.45 = 468.36

-------------------------------------------------------

Результаты расчётов для других АТС приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2- Результаты расчёта нагрузки.

	АТС 43/45	АТС 5	АТС 2	АТС 6	АТС 7
Y*n, Эрл	1305,4	486,5	243,5	388	486
зc, %	29,4	17,9	9,41	11,28	18,77
з, %	45,9	36,4	26,28	29	37,03
Y*n,n, Эрл	599,2	177,1	63,99	112,5	179,96
Y*исх.n, Эрл	706,2	309,4	179,5	275,5	306,04
Y*n,усс, Эрл	40,4	15,1	7,53	12	15,03

3.5.3 Распределение исходящей нагрузки по направлениям

Исходящая нагрузка должна быть распределена между другими станциями сети пропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем сообщении.

С учётом типа встречной станции можно найти значения потоков сообщений, поступающих на исходящие пучки от каждой АТС ко всем другим станциям сети и по полученным результатам составить полную матрицу межстанционных нагрузок.

Так как АТС-43/45 - цифровая, то величину нагрузки, поступающую на исходящий пучок СЛ в заданном направлении, следует вычислять с учетом, того, что вызываемый абонент включён в координатную или электронную АТС:

Y_n,k=t_{вых ги,k}/t _{вх ги} М Y*_n,k=ц_kМY*_n,k (3.42)

где k - индекс встречной станции;

n - индекс исходной станции.

Расчёт межстанционных потоков упрощается, если пользоваться не абсолютными величинами средней длительности занятий выхода и входа ступени, а их отношением, то есть коэффициентом ц_k. Значения коэффициентов ц_k зависят в основном от доли состоявшихся разговоров Р_р и их продолжительности Т_i, числа знаков в номере и в коде станции. При существующих нормах Р_р и Т_i можно считать: для шестизначной нумерации (n=6), ц_k=0,88.

Величина нагрузки, направляемая к i-ой станции, должна рассчитываться по формуле:

Y*_n,i =Y*_исх.nМY*_исх.i /Y*_{исх j} ( j n) (3.43)

Из формулы (3.42) следует

Y_n,k= ц_kМY*_n,k, следовательно Y*_n,k=Y_n,k/ц_k, (3.44)

где kn.

Тогда:

Y_n,k= ц_kМY*_{исх n}МY*_исх.к / Y*_{исх j} (j n) (3.45)

Найдём величины нагрузок от АТС-43/45 ко всем станциям перспективной сети. Согласно формуле (3.45):

Y'_43/45,5= 0,88МY*_исх.43/45МY*_исх.5/(Y*_исх5+Y*_исх2+Y*_исх6+Y*_исх7) =0,88М 706,2 М309,4 / (309,4+179,5+275,5+306,04)=179,6 Эрл

Упростим расчёт:

Y*_43/45,n=0,88М706,2МY*_n/1115,5=0,58МY*_исх.n (3.46)

Подставляя в формулу (3.46) значения Y*_исх.n из таблицы 3.2., найдём нагрузки от АТС-43/45 к остальным станциям сети:

Y_43/45,2=0,58М179,5=104,1 Эрл

Y_43/45,6=0,58М275,5=159,8 Эрл

Y_43/45,7=0,58М306,04=177,5 Эрл

Аналогичным образом рассчитываем остальные межстанционные нагрузки. Результаты расчётов для других АТС сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3. Результаты расчётов межстанционной нагрузки

Куда Откуда	к АТС 43/45	к АТС 5	к АТС 2	к АТС 6	к АТС 7
от АТС 43/45		179,6	104,1	159,8	177,5
от АТС 5	172,35		43,25	49,95	73,73
от АТС 2	102,16	37,41		18,59	29,45
от АТС 6	154,29	45,89	18,09		32,21
от АТС 7	169,86	68,72	27,57	31,15

3.5.4 Междугородная нагрузка

Средняя нагрузка на заказно-соединительные линии (ЗСЛ) от одного абонента для города с населением от 100 до 500 тысяч человек составляет 0,004 Эрл. Расчётная величина нагрузки на пучки СЛМ (соединительные линии международные) должны быть на 15 % меньше, чем нагрузка по ЗСЛ.

Определим нагрузку на ЗСЛ по формуле:

Y_n,зсл=0,004МN_n, (3.47)

а нагрузку на СЛМ по формуле:

Y_слм,n=Y_n,зсл - Y_n,зслМ15/100 (3.48)

Для АТС 43/45:

Y_43/45,ЗСЛ=0,004М(N_43/45+N_RSM1+N_RSM2+N_RSM3)=0,004М(15336+2048+1536+2048)= =0,004М20968=83,87 Эрл

Тогда: Y_СЛМ,43/45=83,87-(83,87М15)/100=71,29 Эрл

Аналогичным образом рассчитываются нагрузки на ЗСЛ и СЛМ от других АТС сети. Результаты расчётов сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4. Результаты расчётов нагрузок от СЛМ, на ЗСЛ.

	АТС 43/45	АТС 5	АТС 2	АТС 6	АТС 7
Yn, ЗСЛ	83,87	45,4	20,08	24,08	40,08
YСЛМ, n	71,29	38,59	17,07	20,47	34,07

3.5.5 Расчёт величины потоков нагрузки

Для расчёта емкости проектируемой системы передачи необходимо знать величины потоков нагрузки, качество обслуживания вызовов (потери) во всех направлениях.

Общая норма от абонента до абонента задаётся технологическими нормами и для городских телефонных сетей не должна превышать 3 %.

Число СЛ от станции к станции (с учётом типа коммутационного оборудования) рассчитывается при потерях p=0,005. Число ЗСЛ находится при норме потерь p0,005, число СЛ к УСС и число СЛМ - при p=0,001.

Найдём необходимое число СЛ, СЛ к УСС, ЗСЛ и СЛМ по первой формуле Эрланга для найденной нагрузки и заданных потерях (пользуясь таблицей 3.2, таблицей 3.3 и таблицей 3.4), а затем найдём число линий ИКМ (или число двухмегабитных потоков) как частное от деления полученного числа СЛ на число каналов в одной линии ИКМ, используемых для передачи речи, т.е. на 30, с округлением до следующего целого числа.

3.5.6 Расчет емкости системы передачи

При построении сети SDH на ГТС г. Тараз будем использовать кольцевую топологию, как наиболее распространённую и обеспечивающую высокую надёжность сети. Как было отмечено выше, существует два варианта организации кольца: однонаправленное и двунаправленное кольцо.

Анализ этих двух вариантов построения кольца показывает, что двунаправленное кольцо обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости и требует меньшую пропускную способность, но затраты на его построение существенно больше. В то же время однонаправленное кольцо проще и дешевле в реализации.

На ГТС г. Тараз будем проектировать оптическое кольцо со 100 % -ным резервированием каналов МСС. С учётом растущих потребностей города в услугах связи и перспективой значительного роста интенсивности нагрузки будет использован волоконно-оптический кабель (ВОК) с 12 волокнами. Незадействованный резерв волокон может быть использован, например для развития кабельного телевидения, кроме того, практика проектирования волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) показывает, что не следует экономить на количестве волокон и мощности систем передачи. Например, стоимость одного волокна в кабеле при строительстве ВОЛС составляет около 2 % общей стоимости, а увеличение числа оптических волокон в применяемом кабеле вызовет рост капитальных затрат всего на 20 %.

В кольцо SDH будут включены все станции города.

Для того, чтобы определить необходимую скорость системы SDH, устанавливаемой на ГТС, нужно знать максимальное число двухмегабитных потоков, транспортируемых по кольцу. Для STM-1 это число составляет 63 потока. Зная уровень STM и скорость передачи этого уровня, выбираем необходимое оборудование.

Рассчитаем максимальное число трактов (2 Мбит/с) на участках кольца (за основное направление примем обход по часовой стрелке).

Максимальное число потоков через участок 1-2 будет складываться из суммы:

а) потоков от станции 1 к станциям 2,3,4;

б) потоков от станции 3 к станции 2;

в) потоков от станции 4 к станциям 2,3;

г) потоков от АМТС по СЛМ к станциям 1,2,3,4;

д) потоков от станции 1 к АМТС по ЗСЛ.

Пользуясь таблицей 3.5 рассчитаем все составляющие:

а) n_1-j=n_1-2+n_1-3+n_1-4=26 потоков

б) n_3-j=n_3-2=5 потоков

в) n_4-j=n_4-2+n_4-3=7 потоков

г) n_слм-j= n_слм-1+ n_слм-2+ n_слм-3+ n_слмм-4+ n_слм-5=12 потоков

д) n_j-зсл= n_1-зсл=4 потока

Итого, на участке кольца 1-2 максимальное число двухмегабитных трактов равно:

n_1-2=25+2+7+5+12+4=55 потоков

Аналогичным образом рассчитываются потоки на остальных участках кольца.

На участке 2-3:

n_2-3 = n_1-j+n_2-j+n_4-j+n_5-j+n_слм-j+n_j-зсл+n_j-усс

а) n_1-j=n_1-3+n_1-4+n_1-5=20 потоков

б) n_2-j=n_2-3+n_2-4+n_2-5+n_2-1=9 потоков

в) n_4-j=n_4-3=4 потока

г) n_5-j=n_5-3+n_5-4=4 потока

д) n_слмм-j= n_слм-3+ n_слм-4+ n_плм-5=6 потоков

е) n_j-зсл= n_1-зсл+ n_2-зсл=6 потоков

ж) n_j-усс =n_2-усс=1 поток

Итого:

n_2-3=20+9+4+4+6+6+1=50 потоков

На участке 3-4:

n_3-4 = n_1-j+n_2-j+n_3-j+n_5-j+n_слм-j+n_j-зсл+n_j-усс

а) n_1-j=n_1-4+n_1-5=13 потоков

б) n_2-j=n_2-4+n_2-5+n_2-1=7 потоков

в) n_3-j=n_3-4+n_3-5+n_3-1+n_3-2=12 потоков

г) n_5-j=n_5-4=2 потока

д) n_слм-j= n_слм-1+n_слм-4+ n_слм-5=8 потоков

е) n_j-зсл= n_1-зсл+ n_2-зсл+ n_3-зсл=8 потоков

ж) n_j-усс=n_2-усс+ n_3-усс=2 потока

Итого:

n _3-4=13+7+12+2+8+8+2=52 потока

На участке 4-5:

n_4-5 = n_1-j+n_2-j+n_3-j+n_4-j+n_слм-j+n_j-зсл+n_j-усс

а) n_1-j=n_1-5=4 потока

б) n_2-j=n_2-5+n_2-1=5 потоков

в) n_3-j=n_3-5+n_3-1+n_3-2=9 потоков

г) n_4-j=n_4-5+n_4-1+n_4-2+n_4-3=16 потоков

д) n_слм-j= n_слм-1+ n_слм-5=6 потоков

е) n_j-зсл= n_1-зсл+ n_2-зсл+ n_3-зсл+ n_4-зсл=11 потоков

ж) n_j-усс= n_2-усс+ n_3-усс+ n_4-усс=4 потока

Итого:

n_4-5=4+5+9+16+6+11+4=55 потоков

На участке 5-1:

n (5-1)= n_3-j+n_2-j+n_4-j+n_5-j+n_слм-j+n_j-зсл+n_j-усс

а) n_2-j=n_2-1=4 потока

б) n_3-j=n_3-1+n_3-2=7 потоков

в) n_4-j=n_4-1+n_4-2+n_4-3=14 потоков

г) n_5-j=n_5-1+n_5-2+n_5-3+n_5-4=8 потоков

д) n_слм-j= n_слмсл-1=4 потока

е) n_j-зсл= n_1-зсл+ n_2-зсл+ n_3-зсл+ n_4-зсл+ n_5-зсл=13 потоков

ж) n_j-усс= n_{2- усс} + n_{3- усс} + n_{4- усс} + n_{5- усс} =5 потоков

Итого:

n_5-1=4+7+14+8+4+13+5=55 потоков

Результаты расчётов сведены в таблицу 3.5.

Таблица 3.5- Результаты расчётов максимального числа трактов (2 Мбит/с) на участках кольца.

Участки кольца	1 - 2	2 - 3	3 - 4	4 - 5	5 - 1
Тракты	55	50	52	55	55

С учетом подключения к кольцу также АТС-3 (часть оборудования) и УВТС-9, обеспечения 100 %-ного резервирования и с учетом перспектив развития сети, на основном кольце выбираем систему SDH уровня STM-4 со скоростью передачи 622 Мбит/с, позволяющую организовать 63х4=252 цифровых двухмегабитных потока.

На проектируемом участке между АТСЭ-43/45 и концентраторами RSM-1,2,3 устанавливаем систему SDH уровня STM-1 со скоростью передачи 155 Мбит/с, позволяющую организовать 63 цифровых двухмегабитных потока. На этом участке, согласно расчетам, из общего числа 2-х мегабитных потоков, проходящих по основному кольцу, выделяется 6 потоков в направлении RSM-3, и по 8 потоков в направлении к RSM-1 и RSM-2. При этом, на участке АТС-43/45- RSM-1 организуется 16 2-мегабитных потоков по 12-волоконному кабелю, а на участках RSM-1- RSM-2 и АТС-43/45- RSM-3- по 8 2-мегабитных потоков по 6-волоконному кабелю.

3.6 Схема организации связи

Архитектурное решение при проектировании сети SDH сформировано на базе комбинации элементарных топологий сети в качестве ее отдельных сегментов. Применена радиально-кольцевая архитектура SDH сети, построенная на базе использования двух базовых топологий: «кольцо» и «последовательная линейная цепь». На ряде участков вместо последней использована топология «точка-точка». Число радиальных ветвей ограничивалось из соображений необходимости дополнительной ветви и допустимой нагрузки (общего числа каналов доступа) на кольцо.

На ГТС г. Тараз организуем оптическое SDH- кольцо, охватывающее четыре АТС. Применяемая топология широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии- легкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах двух пар (основной и резервный) оптических агрегатных выходов (каналов приема/передачи): восток-запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

По кольцу будет проложен 12-и волоконный оптический кабель Pirelli ST7 12F. Волокна кабеля распределяются следующим образом: три волокна используются для передачи цифровых потоков по кольцу в одном направлении, три- в другом (двойное кольцо), оставшиеся шесть волокон используются для 100%-го резервирования участков сети. Общий поток передаваемый по кольцу соответствует трем потокам со скоростью передачи 622 Мбит/с.

Устанавливаемая аппаратура системы передачи (TN-4XE) имеет 4-й уровень SDH иерархии и обеспечивает передачу цифрового потока STM-4 со скоростью 622 Мбит/с. На каждой из АТС, охватываемых кольцом, предусматривается ввод и вывод требуемого количества 2-х мегабитных цифровых потоков Е1.

На проектируемом участке предусматривается выделение на АТСЭ-43/45 требуемого числа 2-х мегабитных потоков из общего потока передаваемого по кольцу. На участке АТСЭ-43/45- RSM-3 использована топология «точка-точка», на участке АТСЭ-43/45- RSM-1,2- использована топология «последовательная линейная цепь». К каждой ПСК прокладывается 6-и волоконный кабель Pirelli ST7 6F. На этом участке будет работать система SDH уровня STM - 1 (TN-1X, TN-1C) со скоростью передачи 155 Мбит/с.

Из общего числа 2-х мегабитных потоков, проходящих по основному кольцу, выделяется 6 потоков в направлении RSM-3, и по 8 потоков в направлении к RSM-1 и RSM-2. При этом, на участке АТС-43/45- RSM-1 организуется 16 2-мегабитных потоков по 12-волоконному кабелю Pirelli ST7 12F, а на участках RSM-1- RSM-2 и АТС-43/45- RSM-3- по 8 2-мегабитных потоков по 6-волоконым кабелям Pirelli ST7 6F.

4. Экономические расчеты

Целью данного проекта является 1 этап модернизации сети телекоммуникаций г. Тараз с заменой декадно-шаговых АТС на цифровые и заменой межстанционных линий на оборудование SDH.

В настоящее время сеть города состоит почти полностью из аналоговых АТС, которые в основном устарели морально и физически. Оборудование действующие в настоящее время не может удовлетворить возрастающую потребность в номерной ёмкости. На базе существующего аналогового оборудования нет возможности предоставлять дополнительные услуги такие как подключение к сети Интернет, а также дополнительные виды услуг свойственных только цифровым АТС.

Аналоговые АТС имеют ряд недостатков: большой потребляемый ток, сложность изменения конфигурации сети, быстрый износ оборудования, малая надёжность, большие занимаемые площади.

Целесообразней будет замена всех аналоговых АТС на цифровые, но так как средств недостаточно то проект предусматривает замену только декадно-шаговых АТС, а также замену линейных сооружений на оптоволоконные линии и расширение абонентской ёмкости линейных сооружений. На первом этапе рассматривается организация 3-х электронных концентраторов RSM-1,2,3 к цифровой станции АТС-43/45 и организацию оптических соединительных линий к ним на базе оборудования SDH.

Для модернизации сети телекоммуникаций г. Тараз ОАО Казахтелеком вкладывает денежные средства в размере 120000 тыс. тенге. Часть полученных средств пойдёт на заключение контракта, по которому приобретается необходимое оборудование, а специалисты проходят обучение по монтажу, пусконаладочным работам и обслуживания вводимого оборудования на сети.

Из этих средств 110236,67 тыс. тенге пойдут на закупку оборудования и кабеля, доставку и монтаж оборудования.

Расчёт капитальных затрат на построение сети включает в себя расчёт стоимости станционных сооружений, линейных сооружений, оборудования SDH, монтажные работы и транспортные услуги. Общая формула расчёта имеет вид:

Кз=Кст+Клс+Км+Ктр (4.1)

где Кст - капитальные затраты на станционные сооружения;

Клс - капитальные затраты на линейные сооружения;

Км - капитальные затраты на монтаж станций;

Ктр - капитальные затраты за доставку оборудования.

Капитальные затраты на линейные сооружения

Линейные сооружения сети SDH строятся только на основе одномодовых волоконно-оптических кабелей с длинной волны 1,55 мкм, поэтому на проектируемой сети невозможно использование существующих проводных линий связи, что потребует организации волоконно-оптических линий связи.

Капитальные затраты на организацию кабельных сооружений определяются по формуле:

К_лс=1,7·К'_лс·L_лс (4.2)

где К'_лс - стоимость одного километра оптического кабеля;

L_лс - общая длина участка сети, км;

1,7 - коэффициент учитывающий затраты на монтаж и прокладку кабеля.

Стоимость одного километра одномодового оптического кабеля с двенадцатью волокнами составляет 525 тыс. тенге, а с шестью волокнами- 300 тыс. тенге. Общая длина линий связи зависит от архитектуры сети. При выбранной топологии сети получаем следующие значения общей длины:

- для главного кольца (12 волокон): L'_лс=16,1 км;

- для включения концентраторов в кольцо (6 волокон): L"лс=9,84 км; (12 волокон): L'"_лс =2,51 км.

Таким образом, получаем величину капитальных затрат на организацию кабельных сооружений:

К_лс=1,7· (525·16,1+300·9,84+525·2,51)=21627,83 тыс. тенге

Использование выбранных одномодовых волокон с затуханием 0,35 дБ/км при небольших расстояниях позволяет в любой точке сети получить сигнал с необходимым энергетическим запасом, не используя регенерационного оборудования SDH между двумя соседними мультиплексорами.

Капитальные затраты на станционные сооружения

Наиболее капиталоёмкой частью оборудования проектируемой сети является мультиплексная аппаратура SDH, которая выполняет все функции сетевого узла. Капитальные затраты на закупку и монтаж аппаратуры определяются числом применяемых на сети мультиплексоров и стоимостью одного мультиплексора. На основном кольце транспортной сети устанавливаем 1 мультиплексор TN-4XE, стоимостью 9000 тыс тенге, на проектируемом участке-3 мультиплексора TN-1С, стоимостью 6300 тыс тенге.

Таким образом, капитальные затраты на каналообразующее оборудование проектируемой сети SDH составляют:

К_SDH=1·9000+3·6300 =27900 тыс. тенге

Капитальные затраты на оборудование АТС (концентраторы) рассчитываются по формуле:

К_АТС=1№·N_АТС (4.3)

где 1№ - стоимость одного номера, 9,75 тыс. тенге;

N_АТС - ёмкость проектируемой станции, N_АТС=5632 номера.

Для оборудования RSM_1,2,3 : К_АТС =9,75·5632=54912 тыс. тенге

Общие капитальные затраты на станционное оборудование (каналообразующее и оборудование АТС) составят:

К_ст=27900+54912=82812 тыс. тенге

Затраты на монтаж станций и каналообразующего оборудования составляют 5% от стоимости оборудования:

К_м=0,05·82812=4140,6 тыс. тенге

Затраты на доставку оборудования составят 2% от капитальных затрат:

К_тр=0,02 82812=1656,24 тыс. тенге

Тогда капитальные затраты составят (4.1):

К_З=82812 +21627,83 +4140,6 +1656,24 =110236,67 тыс. тенге

Зная капитальные затраты, можно найти стоимость основных средств. Они составляют 90% от капитальных вложений:

Сос=0,9·Кз (4.4)

Сос=0,9·110236,67 =99213 тыс. тенге

Расчёт эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы на содержание оборудования и сооружения сети SDH определяются по формуле:

Э= Эн+М+А+З+О (4.5)

где Эн - расходы на оплату производственной электроэнергии;

М- расходы на материалы, запасные части и текущий ремонт;

А-амортизационные отчисления;

З- заработная плата;

О- отчисления на социальный налог.

Расходы на оплату производственной электроэнергии

Расходы на оплату производственной электроэнергии определяются по следующей формуле:

Эн=4,8·(W_АТС+W_м) (4.6)

где 4,8- стоимость одного кВт·ч электроэнергии, тенге;

W_АТС - расход производственной электроэнергии АТС;

W_м - расход производственной электроэнергии мультиплексорами.

Расход производственной электроэнергии мультиплексорами:

W=24·365·P·n (4.7)

где P- потребляемая мощность одной полностью оснащённой стойки

мультиплексоров, составляет не более 0,15 кВт;

n - общее число мультиплексоров, n =4;

24 - количество часов в сутках;

365 - количество суток в году.

W_м =24·365·0,15·4=5256 кВт·ч

Расход производственной электроэнергии АТС:

W_АТС=(24·365·I·V·n)/(з·Кк·1000) (4.8)

где I - потребляемый ток в ЧНН на 1000 номеров, для АТСЭ I=20 А;

V - напряжение станционного питания, для АТСЭ V=48 В;

n - число тысячных групп, n=6 (5632 № трех RSM);

з-коэффициент полезного действия выпрямительной установки,

з=0,7;

Кк- коэффициент концентрации, Кк=0,11.

W_АТС=(24·365·20·48·6)/(0,7·0,11·1000)=655293,5 кВт·ч

Отсюда: Эн=4,8· (5256+655293,5)=3170637,6 тенге = 3170,64 тыс. тенге

Расходы на материалы, запасные части и текущий ремонт

Расходы на запасные части, и текущий ремонт составляют 0,5 % от капитальных затрат:

М=0,005·Кз, тыс. тенге (4.9)

М=0,005·155433,47 =777,17 тыс. тенге

Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления определяются на основе капитальных

затрат и норм амортизационных отчислений:

А=а_SDH·К_SDH+а_лс·К_лс+а_АТС·К_АТС (4.10)

где а_SDH - норма амортизации на мультиплексное оборудование, 7,8 % от суммы капитальных вложений;

а_лс - норма амортизации на линейные сооружения, 5,1 %;

а_АТС - норма амортизации на станционные сооружения, 8%.

А=0,078·27900+0,051·21627,83 +0,08·54912 =7672,18 тыс. тенге

Фонд оплаты труда

Фонд оплаты труда определяется как сумма оплаты труда всех работников за год:

З=12·У (а_i·ш_i) (4.11)

где а_i- месячная заработная плата одного работника определённой квалификации;

ш_i - обслуживающий персонал, который определяется по типовому штатному расписанию;

12 - количество месяцев в году.

Штат станционного персонала приведён в таблице 4.1., а штат персонала по эксплуатации мультиплексного оборудования приведён в таблице 4.2. Там же указаны данные по числу и среднему окладу всех работников необходимых для обслуживания.

Таблица 4.1- Штат станционного персонала

Должность	Число работников, человек	Заработная плата, тыс. тенге
Старший инженер	1	22,5
Инженер- программист	1	18
Сменный инженер	3	49,5
Всего	5	90

Таблица 4.2- Штат персонала мультиплексного оборудования

Должность	Число работников, человек	Заработная плата, тыс. тенге
Старший инженер	1	22,5
Сменный инженер	2	36
Инженеры ЛКС	1	16,5
Кабельщик-спайщик	1	15
Водитель	1	13,5
Всего	6	103,5

Заработная плата всего обслуживающего персонала за год составит:

З=12 (90+103,5)=2322 тыс. тенге

Отчисления на социальный налог

Отчисления на социальный налог берутся в размере 21 % от фонда оплаты труда:

О=0,21·З (4.12)

О=0,21·2322 =487,62 тыс. тенге

Эксплуатационные расходы составят:

Э=3170,64 +777,17 +7672,18 +2322 +487,62 =14429,61 тыс. тенге

Расчёт собственных доходов

Сумма собственных доходов определяется следующим образом:

D_с=D_т+D_дво (4.13)

где D_т - тарифный доход;

D_дво - доход от дополнительных видов обслуживания.

Тарифные доходы АТС за год определяются на основании абонентской платы и числа номеров в каждой абонентской группе:

D_т=12·У (ti+Ni) (4.14)

где ti - абонентская плата в месяц за один номер i-й категории;

Ni - число номеров в каждой абонентской группе;

12- число месяцев в году.

На вводимых АТС (концентраторах) предусмотрены следующие категории абонентов из их общего числа 5632 абонентов:

народнохозяйственный сектор, N_н/х=1690 абонентов (30 %);

квартирный сектор, N_кв=3373 абонента (67 %).

Абонентская плата за один номер в месяц:

для организаций - 810 тенге=0,81 тыс. тенге;

для населения- 345 тенге=0,345 тыс. тенге.

D_т=12·(0,81·1690+0,345·3373)=30391,02 тыс. тенге

Так как АТСЭ предоставляет абонентам ряд дополнительных услуг, следовательно, у АТСЭ будет ещё доход от предоставляемых потребителям дополнительных услуг он составляет согласно действующим нормативам 14 % от тарифных доходов.

D_дво=0,14·30391,02 =4254,74 тыс. тенге

Собственные доходы

D_с=30391,02 +4254,74 =34645,76 тыс. тенге

Так как вводимые АТС (концентраторы) большей ёмкости чем существующие, то мы имеем возможность для установления новых дополнительных телефонов. Емкости ПСК до установления цифровых концентраторов были по 1000 номеров, итого 3000 номеров. После введения концентраторов- 5632 номера. Дополнительная установка составит 2632 телефона.

Плата за установку телефонного аппарата для населения (67 %) составляет 15 тыс. тенге, для организаций (30 %)- 37,5 тыс. тенге. Единовременный доход после введения в эксплуатацию цифровой сети составит:

D_е.в.=15·0,67·2632+37,5·0,3·2632=56061,6 тыс. тенге

Капитальные затраты с учётом этого дохода D_е.в. составят:

К'_З=К_З- D_е.в.= 110236,67 -56061,6 =54175,07 тыс. тенге

Вычислим приведённые затраты:

З=Ен·К'_З+Э (4.15)

где З - приведёные затраты;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат

(для новой техники- 15%);

К'_З - единовременные (капитальные) затраты необходимые для

реализации проекта;

Э - годовые эксплуатационные расходы.

З=0,15·54175,07 +14429,61 = 22555,87 тыс. тенге

Расчёт срока окупаемости

Для расчёта срока окупаемости необходимо знать величину абсолютной экономической эффективности.

Абсолютная экономическая эффективность определяется как отношение прибыли к стоимости капитальных вложений.

Е_А =П/К'з (4.16)

где П - прибыль, которая определяется по формуле:

П=D_с-Э (4.17)

П=34645,76 - 14429,61 =20216,15 тыс. тенге

Отсюда;

Е_А=20216,15 /54175,07 =0,37

Расчётный срок окупаемости определяется как величина, обратная абсолютной экономической эффективности:

Т=1/Е_А (4.18)

Т=1/0,37=2,7 года

Срок окупаемости проекта лежит в пределах нормы 6,6 лет, то есть разработанный проект экономически эффективен.

Приведённый выше расчёт доказал экономическую выгоду модернизации сети г. Тараз. На базе нового цифрового оборудования, появляется возможность предоставить более широкий спектр услуг с высоким качеством. Существующее оборудование позволит в ближайшем будущем произвести расширение сети без особых капиталовложений. В таблицу 4.3 сведены основные экономические показатели проекта.

Таблица 4.3- Таблица экономических показателей проекта

Экономические показатели	Цифровые значения
Инвестиции, тыс. тенге	120000
Капитальные затраты, тыс. тенге	110236,67
Затраты на электроэнергию, тыс. тенге	3170,64
Амортизационные отчисления, тыс. тенге	7672,18
Фонд оплаты труда, тыс. тенге	2322
Отчисления в ФСС, тыс. тенге	487,62
Штат работников, человек.	11
Доходы, тыс. тенге	34645,76
Прибыль, тыс. тенге	20216,15
Срок окупаемости, лет	2,7
Абсолютная экономическая эффективность	0,37

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Защита от лазерного излучения

Передача информации по волоконно-оптическим линиям связи осуществляется с помощью световых импульсов. Источником или передатчиком этих импульсов является оптический квантовый генератор или лазер.

В данном проекте применяются одномодовые лазеры с распределенной положительной обратной связью (РОС), которые выпускаются японской фирмой NNT. Данный лазер с РОС является источником узконаправленного монохроматического излучения в инфракрасной области спектра. Лазеры с РОС разработаны для волоконно-оптических систем передач в качестве источника излучения.

Лазеры с РОС являются полупроводниковыми приборами с импульсными методами возбуждения, т.е. ток накачки носит импульсный характер. Данные лазеры предназначены только для специального применения, т.к. являются чувствительными к вибрациям. Повышенная вибрация приводит к сокращению срока службы. Для нормальной работы таких лазеров достаточно естественной системы охлаждения (таблица 5.1).

Основным элементом лазера является активная среда, в которой генерируется световое излучение. Далее излучение поступает в волоконно-оптический кабель, по которому передается излучение. Светозащитный кожух предназначен для поглощения отраженного излучения на границе: активная среда - торец волоконно-оптического световода. С помощью кабеля накачки к активной среде подводится ток накачки.

При воздействии лазерного излучения на организм человека могут проявляться следующие явления:

нагрев, который может осуществляться конвенцией, теплопроводностью и излучением (за короткий промежуток времени выделяется большое количество тепла, которое может привести к процессам плавления и испарения вещества);

Таблица 5.1- Краткая характеристика лазера с РОС

Параметр	Значение
Длина волны, х10-6 м.	1,55
Мощность излучения, х10-3 Вт	2 - 4
Долговечность активного элемента, час.	106
Интервал рабочих температур, С0.	+5 - +55
Габаритные размеры, мм.	60х10х10
Потребляемая мощность, мВт	2

- ионизация вещества, поляризация молекул, резонансные эффекты, вызванные наличием высокого градиента электрического поля;

- образование ударных волн;

- выцветание некоторых красителей.

Выделяют два биологических эффекта воздействия лазерного излучения на органы человека: первичный и вторичный. При первичном эффекте наблюдаются изменения в непосредственно облучаемых тканях организма: от легкого ожога до поверхностного обугливания. Особенно чувствительны родинки, кожа с сильным загаром и глаза. При повреждении внутренних тканей и органов происходят отеки, кровоизлияния, свертывание и распад крови. При попадании луча в глаз, лучи преломляются в оптической системе глаза и фокусируются на сетчатке, где будет сконцентрирована наибольшая энергия луча. При уровне энергии в 0,001 Дж от лазера, работающего в инфракрасной части спектра, в течение 1 мс повреждается сетчатка глаза и его прозрачная среда. Луч лазера может пройти вдоль зрительной оси глаза, тогда будет повреждена центральная ямка и наступит стойкое нарушение зрения вплоть до слепоты. Для лазеров, работающих в невидимой части спектра, необходимы особые меры безопасности, т.к. можно получить дозу облучения, не зная причин ее возникновения. При вторичных эффектах наблюдаются различные побочные явления.

Для лазеров данного типа интенсивное поглощение излучения наблюдается в молекулах гемоглобина и цитрохомии клеток. Клетки могут мгновенно нагреться, жидкость клеток закипает, резко увеличивается давление жидкости, возникают ударные волны, которые разрывают ткани. Усиление ударной волны вызывается самим импульсом излучения. Воздействие открытого излучения лазера небольшой интенсивности на обслуживающий персонал приводит к: изменениям в центральной нервной системе, эндокринных желез, сердечно-сосудистой системе, повышению утомляемости организма и глаз, колебаниям артериального давления, головным болям, повышенной возбудимости, нарушению сна, потливости.

Меры защиты от лазерного излучения.

Как уже отмечалось выше, лазеры данного типа используют в качестве среды распространения выходного излучения волоконно-оптический кабель (ВОК), который стыкуется вплотную к активной среде лазера. поэтому поражение прямым излучением возможно только в том случае, когда оператор направит включенный лазер непосредственно либо себе в глаз, либо на участки кожи.

Для того, чтобы предотвратить поражение персонала рассеянным или отраженным излучением лазера, активная среда помещена в защитный корпус. Внутренняя поверхность корпуса состоит из материала с высокой степенью поглощения на рабочей длине волны лазера. Так же на случай неплотного контакта ВОК и активной среды предусмотрен изолирующий корпус с высокой степенью поглощения.

Для предотвращения неквалифицированного доступа к лазеру, в аппаратуре предусмотрена обратная связь между передающим и приемным пунктами. В случае пропадания лазера на входных цепях приемного пункта, по тракту, работающему в обратном направлении передается сигнал блокировки лазера передающей стороны. Промежуток между временем пропадания сигнала и отключением лазера составляет порядка 0,0005-0,0009 с.

Так же для предотвращения несанкционированного доступа ко всему оборудованию системы передач, к крышке корпуса, в котором находится оборудование, подключен датчик. При срабатывании датчика включается световая и звуковая сигнализация несанкционированного доступа.

В связи с тем, что лазер с РОС является полупроводниковым прибором малой мощности, особых мер по защите от поражения электрическим током, шума, вредных выделений не требуется. Функции защиты от возможного рентгеновского излучения выполняет корпус, в котором расположено оборудование системы передачи.

5.2 Молниезащита

Комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, оборудования и материалов, сохранности зданий и сооружений от возможных загорании и разрушений, возникающих при воздействии молнии, называется молниезащитой.

Молнией называется разряд атмосферного электричества. При движении облаков в земной атмосфере происходит их электризация. По мере накопления электрических зарядов возрастает разность потенциалов между отдельными частями облаков и между облаками и земной поверхностью. При определенной разности потенциалов происходит электрический пробой атмосферы между облаками или между облаками и землей. При этом в канале воздуха, по которому проходит электрический разряд, резко повышается температура, воздух расширяется и образуется взрывная волна, ощущаемая нами в виде грома. Прямой удар молнии может вызвать загорание зданий и сооружений. Помимо этого атмосферное электричество может индуцировать на наземных предметах опасные электрические потенциалы, вызывающие искрение между отдельными электропроводными элементами конструкций и оборудования, что создает опасность их возгорания. Кроме того, при прохождении молнии возможно проникновение высоких электрических потенциалов в здания и сооружения по вынесенным электропроводным коммуникациям, т.е. трубопроводам, кабелям с металлическим покрытием и т.п.

Молниезащитные мероприятия очень разнообразны и осуществляются в зависимости от грозовой деятельности в месте расположения объекта, его пожаро- и взрывоопасности, конструктивных особенностей и назначения.

Защита радиообъекта от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами, состоящими из молниеприемников, токоотводов и заземлителей защиты.

Стержневой (реверторный) молниеотвод может быть одиночным, состоящим из одного стержня; двойным - из двух отдельных стержней и многократным - из трех и более отдельных стержней, образующих общую зону защиты.

Тросовый молниеотвод может быть одиночным, состоящим из одного троса (антенны), закрепленного на двух опорах. по каждой из которой прокладывается токоотвод, присоединенный к отдельному заземлителю и основания, и двойным, состоящим из двух одиночных тросовых молниеотводов одинаковой высоты, расположенных параллельно и действующих совместно и образующих общую зону защиты.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой Н<60 м представляет собой конус с основанием или границей зоны защиты на уровне земли в виде окружности радиусом R=1,5Н. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого объекта - это окружность, радиусом r^x. Для объектов высотой h_x=2/3Н защитная зона в целом представляет собой конус, высотой h=0,8 Н с радиусом основания r=1,5Н.

Радиус зоны защиты на высоте h_x определяется по эмпирическим формулам:

r_x=1,5(H-1,25h_x) при 0 h_x (2/3)H (5.1)

r_x=0,75(H-h_x) при (2/3)H <h_x < H (5.2)

H=50м

R=1,5H; R=1,550= 75м

h_x =2/3H; h_x =2/350=33,3м

h =0,8H; h =0,850=40м

r=1,5H; r=1,550= 75м

Радиус зоны:

r_х=1,5(50-1,2533,3)=12,6 при 0 h_x (2/3)H (5.3)

r_х=0,75(50-33,3)=12,525 при (2/3)H <h_x < H (5.4)

Для стержневых молниеотводов высотой 60-100 м. зона защиты имеет такую же форм, как и зона защиты одиночного стрежневого молниеотвода высотой до 60 м, но в ней основанием конуса принимается окружность радиусом r=90 м. Радиус защиты r_х определяется по эмпирическим формулам:

r_х=90(1-1,25 h_x /H) при 0 h_x (2/3)H (5.5)

r_х=45(1- h_x /H) при (2/3)H h_x 100 (5.6)

Н=70м;

r=90м;

R=1,5H; R=1,570= 105м

h_x =2/3H; h_x =46,6м

r_х=90(1-1,25 46,6 /70) при 0 h_x (2/3)H (5.7)

r_х=15,3м

r_х=45(1- 46,6 /70) при (2/3)H h_x 100 (5.8)

r_х=13,5м.

Высота зоны защиты двойного стержневого молниеотвода определяется по формулам:

(5.9)

где а- расстояние между молниеотводами.

При а>5Н совместное защитное действие молниеотводов нарушается и они рассматриваются как одиночные.

а=300м.

Зона защиты одиночного тросового (антенного) молниеотвода высотой Н 60 м, представляет собой трехгранную призму с прямоугольником в основании. Расстояние между опорами зависит от их конструкции. Высота опор слагается из расчетной высоты молниеотвода и принятой высоты провеса троса.

Трос (антенну) удаляют от защищаемого объекта на расстояние не менее 3м. Это расстояние S определяем по формуле:

S=0,1 (l_р/2+l₂); (5.10)

где l_р -горизонтальная длина троса (антенны) , м;

l₂- длина вертикальных токоотводов, м;

l_р = 50м;

l₂= 20м;

S=0,1(50/2+20)=4,5 м.

Молниезащите подлежат опоры воздушных линий связи и радиотрансляционных сетей, антенно-мачтовые сооружения, состоящие из антенных опор, антенн и фидерных линий, включая вводы их в технические здания.

Защита антенно-мачтовых сооружений от прямых ударов молний осуществляется путем заземления антенных опор и антенно-фидерных устройств. Антенны и ридеры заземляются в точке, имеющей нулевой потенциал по напряжению высокой частоты (во избежание влияния заземления на режим работы антенного устройства). Если технология работы антенно-фидерных устройств не допускает их заземления, то на входе антенны и вводе ее фидеров в техническое здание необходимо установить грозоразрядники, не влияющие на работу аппаратуры и антенно-фидерных устройств. Воздушный зазор грозоразрядника рассчитывается на 1,3 пикового амплитудного напряжения в месте установки грозоразрядника. Грозоразрядники нужно устанавливать у ввода ридера в техническое здание на наружной стене. Они заземляются путем присоединения к заземлителю. Дроссели для стекания зарядов заземляются присоединением к заземлителю. Молниезащита зданий и сооружений стационарных радиообъектов и радиоустановок (передающих и приемных радиостанций, земных станций спутников связи, радиорелейных станций, и др.) осуществляется на основе положений “Инструкции по проектированию молниезащиты радиообъектов” Министерства транспорта и коммуникаций.

Молниезащита энергетических сооружений радиообъектов (подстанции, электростанции, линий электропередач, распределительных устройств) выполняются в соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок.

Для защиты от электростатической индукции все электропроводные части оборудования связи подключаются к специальному металлическому контуру, соединенному с заземлителями. Если оборудование подключено к защитному заземлителю, то молниезащитный контур не прокладывается.

Для защиты от электромагнитной индукции в местах сближения оболочек кабелей, трубопроводов и т.п. устанавливают сварные металлические перемычки, исключающие образование незамкнутых контуров. Для защиты зданий и сооружений связи от распространения возможных высоких электрических потенциалов через линии связи или другие коммуникации, их электропроводные части перед вводом в здание подсоединяются к защитному заземлению электрооборудования.

5.3 Расчет расхода воздуха на вентиляцию

Вентиляция является важнейшим средством, обеспечивающим нормальные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях. Она служит для удаления пыли, газов, паров, избытков тепла из производственных помещений.

Расчет вентиляции сводится к определению расхода воздуха на вентиляцию и производится по следующим формулам:

L = (3,6*Qизб)/a*(t_yx - t_np)*Y, (5.11)

где L - расход воздуха на вентиляцию для помещения с избытками тепла;

Оизб - избыток тепла в помещение;

а - теплоемкость сухого воздуха;

t_yx - температура уходящего воздуха;

t_np - температура приточного воздуха;

Y - плотность воздуха

Для расчета вентиляции необходимо определить составляющие формулы (5.11). Избыток тепла в помещение рассчитывается следующим образом:

Оизб = Оприх - Qyx, (5.12)

где Оприх - тепло приходящего воздуха;

Qyx - тепло уходящего воздуха

Тепло приходящего воздуха рассчитывается по формуле, имеющей вид:

Оприх = Q1+Q2 + Q3-FQ4 + Q5, (5.13)

где Q1 - теплоотдача от установок;

Q2 - теплоотдача электрооборудования;

Q3 - теплоотдача от освещения;

Q4 - теплоотдача от людей;

Q5 - теплоотдача солнечной радиации

В свою очередь определим формулы, по которым рассчитываются Q2, Q3, Q4, Q5:

Q2 = 1*2*3*4*Рном, (5.14)

где 1- коэффициент использования установочной мощности;

2 - коэффициент загрузки;

3 - коэффициент одновременности использования оборудования;

4 - коэффициент ассимиляции тепла;

Рном - номинальная мощность оборудования:

Q3 = 0,8 Росв, (5.15)

где 0,8 - нормативный коэффициент;

Росв - суммарная освещенность

Q4=n*q, (5.16)

где n - количество работников в помещение;

q - теплопотери одного человека.

Q5 = m*F*k*qe, (5.17)

где m - количество окон;

F - площадь 1 окна;

k - поправочный коэффициент;

qe - теплоотдача через 1 кв.м окна

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течении часа обновится весь воздух в помещении, и исчисляется по формуле:

K = L/V, (5.18)

где L - расход воздуха на вентиляцию;

V - объем помещения

Определим количество воздуха, которое необходимо вводить в линейно-аппаратный цех ГЦТ для удаления избытков тепла по вышеприведенным формулам.

Линейно-аппаратный цех ГЦТ имеет размер10400 куб.м. Общее количество окон - 12. Площадь одного окна составляет 5,1 кв.м.

Номинальная мощность оборудования составляет 370 кВт, а суммарная освещенность равна 240 кВт.

Рассчитаем тепло приходящего воздуха по формуле (5.13), но прежде исчислим ее составляющие по формулам (5.14),(5.15),(5.16),(5.17). Тепло от установок Q1 принимаем за ноль. Далее определяем тепло электрооборудования Q2, при этом коэффициент использования установочной мощности 1 составляет 0,7.. .0,9; коэффициент загрузки 2 -- 0,5... 0,8; коэффициент одновременности работы оборудования 3 приравнивается к 0,5... 1; коэффициент ассимиляции тепла 4 - 0,65...1.

Q2 = 0,8 * 0,8 * 0,9 * 0,7 * 370 = 149184 Вт

Для определения тепла от освещения воспользуемся формулой (5.15):

Q3 = 0,8* 240 =192000 Вт

При определение тепла от работников Q4 нужно заметить, что в помещении работает 10 человек, а теплопотери одного человека определяются в интервале 80... 116 ват (419 кДж). По формуле (5.16) исчисляем тепло от работников:

Q4 = 10* 116 =1160 Вт/чел

При расчете солнечной радиации необходимо отметить, что поправочный коэффициент k для окон с двойным стеклом, а в окна помещения линейно-аппаратного цеха ГЦТ вставлены именно двойные стекла, приравнивается к 0,6; теплопоступление через 1 кв.м окна составляет 224 Вт/кв.м.

...