Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технико-экономическая часть

2. Теоретическая часть

2.1 Характеристика линии передачи и заданного типа кабеля

2.2 Выбор типа систем передачи

2.3 Размещение регенерационных пунктов

2.4 Описание проектируемой схемы ЦПСС

2.5 Описание схемы прохождения в ЛАЦ

3. Расчетная часть

3.1 Расчет затуханий участков регенерации

3.2 Построение диаграмм уровней

4. Экономическая часть

5. Вопросы охраны труда и техники безопасности

5.1 Общие требования безопасности

5.2 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации ВОЛП ЖТ

5.3 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования системы передачи

Заключение

Список использованных источников

Введение

Первичные сети связи - совокупность узлов связи, в состав которых входят системы передач, и направляющих систем, связывающих эти узлы определенным образом. Данная совокупность охватывает определенную территорию и предназначена для организации каналов и трактов различного вида.

Создание первичной сети осуществляется на основе объединения потоков информации различного вида. В результате чего появляется возможность использования мощных систем передач и направляющих систем, а также увеличивается эффективность самой сети в целом.

Первичные сети характеризуются использованием разнообразных направляющих систем, различных систем передачи, в отличие от других имеют большую протяженность в кан-км.

Первичная сеть связи (ПСС) представляет собой образующих сеть типовых каналов и групповых трактов. Первичные сети делятся на магистральные, зоновые и местные.

Магистральные сети -предназначены для организации каналов между крупными городами областного значения.

Зоновые первичные сети предназначены для организации каналов различного вида между узлами, которые находятся в населенных пунктах областного подчинения. Территория зоны совпадает с территорией области.

Местные сети предназначены для организации каналов для местных вторичных сетей. Повторяют конфигурацию местных вторичных сетей. Благодаря своим достоинствам системы передачи SDH быстро завоевали свое место на сетях связи всего мира. Последние разработки в области систем SDH не только в части повышения пропускной способности, но и в части расширения функциональных возможностей позволяют строить разветвленные сети связи не только общего пользования, но и сети связи ведомственной принадлежности. Маршрутизация цифровых потоков в SDH осуществляется программными средствами и, следовательно, существенно упрощается. сеть связь оптоволокно кабель

Существует несколько поколений технологий первичных сетей:

- плезиохронная цифровая иерархия (PDH) ;

- синхронная цифровая иерархия (SDH);

- технология асинхронной передачи ATM.

Технология PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy, плезиохронная цифровая иерархия) - это способ организации цифровых систем передачи, использующих мультиплексированный ИКМ сигнал, собранный из 30-канальных цифровых потоков. Передаваемые потоки называются плизиохронными, т. е. в дословном переводе «почти синхронными» из-за небольших допустимых различий в их скорости. Эти различия устраняются добавлением синхронизирующих битов, которые должны быть распознаны на принимающей стороне.

Синхронная цифровая иерархия (СЦИ: SDH -- Synchronous Digital Hierarchy, SONET) -- это система передачи данных, основанная на синхронизации по времени передающего и принимающего устройств. Стандарты СЦИ определяют характеристики цифровых сигналов, включая структуру фреймов (циклов), метод мультиплексирования, иерархию цифровых скоростей и кодовые шаблоны интерфейсов и т. д.

Технология асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM) - технология передачи данных является одной перспективных технологий построения высокоскоростных сетей (от локальных до глобальных). АТМ - это коммуникационная технология, объединяющая принципы коммутации пакетов и каналов для передачи информации различного типа.

1. Технико-экономическое обоснование проекта

Еще около десяти лет назад кабели изготавливались преимущественно из меди, но уже сейчас многие пользуются оптоволоконными кабелями. Оптическое волокно прочно заняло свою нишу на рынке различного рода сетей и используется для решения таких глобальных задач, как создание сети Интернет или обеспечение населенного пункта абонентскими услугами.

Преимущества кабелей из оптоволокна

Широкое распространение кабелей из оптического волокна не случайно, ведь у этого вида кабелей есть несколько очень важных преимуществ, делающего его более популярным, чем медные и электрические аналоги.

К преимуществам оптоволоконных кабелей относятся следующие факты:

1. Цена оптоволоконного кабеля значительно ниже, чем у медного (разница может достигать четырехкратного показателя). Разница в стоимости объясняется тем, что для изготовления конечного кабеля используются разные материалы, а медь значительно дороже в закупе и обработке, чем пластик и кварцевое стекло.

2. Кабели из оптического волокна значительно легче по весу и проще в эксплуатации. Они представляют собой тонкие нити из кварцевого стекла и пластика, а с помощью изолирующего метода закрепления они гораздо более безопасны со стороны рисков возгорания.

3. Сигналы, передающиеся через оптоволоконные кабели, не затухают во время передачи. Затухание возможно только после окончания эксплуатационного срока кабеля (через 20-25 лет).

4. Оптоволоконные кабели предлагают высокую степень защиты передающихся данных от несанкционированного доступа. Это объясняется тем, что внутри самого кабеля информация надежно шифруется, и не представляется возможности отследить ее в пределах радиодиапазонов.

Волокно-оптические линии связи помимо преимуществ имеют и некоторые недостатки:

Волокно является довольно хрупким материалом (устанавливая кабель необходимо быть осторожным, так как при изгибе оно может сломаться)

Для преобразования сигнала нужно иметь специальное оборудование

При разрыве, волокно практически не подлежит ремонту (как правило, менять приходится целый участок кабеля).

Старое волокно со временем мутнеет.

При построении топологии планируемой транспортной сети необходимо предусматривать необходимое резервирование сетевых элементов на аппаратном и сетевом уровне, резервирование трафика, увязать топологию сети с организацией ее управления и синхронизации, предусмотреть организацию соответствующих сетей доступа и их подключение к ЦПС.

Существует базовый набор стандартных топологий:

· Топология “точка-точка”

· Топология “последовательная линейная цепь”

· Топология “упрощенным кольцом”

· Топология “звезда”

· Топология “кольцо”

Топология “точка-точка”. Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология “точка - точка”, является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рисунок 1). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).



Рисунок 1 - Топология “точка-точка”, реализованная с использованием ТМ

Топология “последовательная линейная цепь”. Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, как на рисунок 2, либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1, как на рисунке 3. Последний вариант топологии часто называют “упрощённым кольцом”.

Рисунок 2 - Топология “последовательная линейная цепь”, реализованная на ТМ и TDM



Рисунок 3 - Топология “последовательная линейная цепь” типа “упрощённое кольцо” с защитой 1+1

Топология “кольцо”. Эта топология (рисунок 4) широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

Рисунок 4-Топология “кольцо” c защитой 1+1

Вывод: Рассмотрев достоинства и недостатки каждой из топологий можно сделать вывод, что для построения цифровой первичной сети связи используем топологию последовательная линейная цепь.

2. Теоретическая часть

2.1 Характеристика линии передачи и заданного типа кабеля

Транспортная функция является основной функцией первичной сети связи, то есть перенос информации из одного пункта в другой. В качестве направляющей среды в данном курсовом проекте используется волоконно-оптический кабель (ВОК) типа ОКМС (ОКМТ)-А-4/2(2,4-) Сп-12(2)/4(5).

Оптический кабель ОКМС применяется для подвески на опорах контактной сети железных дорог, на опорах линий электропередачи напряжением до 500 кВ, воздушных линиях связи. Кабель ОКМТ относится к группе внутризоновых или городских оптических марок, которые способны обеспечивать передачу больших объёмов данных на внушительные дистанции. Его монтаж обычно осуществляется в специальной кабельной канализации и коллекторах, шахтах и тоннелях, трубах, зданиях. Марка отличается стойкостью к влиянию природных осадков, плесени, солнечной радиации, повреждениям от грызунов, растягивающим и раздавливающим усилиям.

Кабели типа ОКМС и ОКМТ имеют полиэтиленовые внешнюю и внутреннюю оболочки с арамидными упрочняющими нитями между ними и сердечник - стеклопластиковый пруток, вокруг которого повиты оптические модули. На проектируемом участке прокладываются кабели, содержащие шесть оптических модулей, из них четыре оптических модуля имеют по четыре одномодовых оптических волокна, два оптических модуля - заполняющие (пустые).

В зависимости от диаметра сердцевины стекловолокна выделяют моно- и мультимодовый тип оптоволоконных кабельных изделий. Чем меньше значение данного показателя (8-10 и 50 микрон соответственно), тем «скромнее» модовая дисперсия (расплывание светового импульса), и тем дальше можно передать сигнал. Одномодовая оптика, в отличие от многомодовой, способна передавать поток информации без искажений на дистанцию больше 5 км, но ее прокладка дороже и требует особых навыков. Более доступный «мультимод» широко используют провайдеры для построения локальных сетей.

. В качестве направляющей среды в данных курсовых проектах используется волоконно-оптический кабель (ВОК) отечественного производства фирмы «ТрансВок» типа ОКМС (ОКМТ)-А-4/2(2,4)-Сп-12(2)/4(5).

Основные технические данные кабеля:

Количество оптических модулей 6

Количество оптических волокон в модуле 4

Километрическое затухание, б, дБ/км, при длине волны:

л=1,31 мкм 0,36

л=1,55 мкм 0,22

Хроматическая дисперсия, пс/Нм*км, не более:

л=1,31 мкм 3,5

л=1,55 мкм 1,8

Температура эксплуатации, Сє от минус 60 до +70

Строительная длина кабеля, км, не менее 4 км

Данные кабели по сравнению с кабелями зарубежных фирм отличаются меньшей стоимостью, имеют полностью отвечающие современным требованиям электрические характеристики, малые габариты и вес и могут использоваться в любых климатических районах России.

Кабель ОКМС выпускается с многомодовым и одномодовым волокном. Его отличие заключается в самонесущей конструкции. Благодаря применению вынесенного силового элемента значительно повышается надежность кабеля. В этом случае в качестве несущего элемента выступает специальный трос, для изготовления которого используется высококачественная сталь.



Данное оборудование для ВОЛС обладает некоторыми особенностями. К ним можно отнести:

· модульную конструкцию;

· использование диэлектрических материалов при их изготовлении;

· высокая стойкость к воздействию электрических полей;

· длительный срок службы до 25 лет;

· строительная длина, достигающая шести километров;

· маркировка погонного метра не менее одного процента.

2.2 Выбор типа систем передачи

Система передачи данных - система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Определение систем передачи данных, на первый взгляд, очень просто и коротко. Но за этими словами скрывается огромное значение данной системы не просто для других технических систем, а для бизнес-процессов современной организации в целом. Система передачи данных является, прямо или косвенно, основной технической составляющей работоспособности практически любых средних

и крупных организаций, а также многих малых компаний, использующих современные средства управления своим бизнесом.

Система передачи данных состоит из нескольких компонентов, определяемых в зависимости от решаемых задач. Их далеко не полный перечень:

· коммутаторы,

· маршрутизаторы,

· межсетевые экраны и мосты,

· мультиплексоры,

· различные конвертеры физической среды и интерфейсов передачи данных,

· точки беспроводного доступа,

· клиентское оборудование,

· программное обеспечение управления оборудованием.

На проектируемом участке по заданию должны применяться системы передачи синхронной цифровой иерархии уровней STM-1 и STM-4. Входными сигналами для STM-1 могут быть стандартные цифровые каналы американской (каналы Т) и европейской (каналы Е) систем PDH, называемые трибами PDH:

· первичные цифровые каналы Т1 (1,5 Мбит/с) и Е1 (2 Мбит/с);

· третичные цифровые каналы Е3 (34 Мбит/с) и Т3 (45 Мбит/с);

· четверичный цифровой канал Е4 (140 Мбит/c).

На сетях связи дорожного и регионального уровней Северо - Кавказской железной дороги применяются мультиплексоры SMS-150V (STM-1) и SMS-600V (STM-4), мультиплексоры типа МЦП-155 и мультисервисные мультиплексоры СМК-30.

Мультиплексоры SMS- 150V и SMS- 600V являются мультиплексорами SDH второго поколения, разработанными в качестве составной части серии изделий SDH

Мультиплексор SMS-150V является синхронным мультиплексором SDH первого уровня (STM-1). Он мультиплексирует входные компонентные сигналы (трибы) PDH со скоростью 2 Мбит/с (ПЦК Е1) и 34 Мбит/с (ТЦК Е3) в магистральный синхронный сигнал STM-1 со скоростью 155 Мбит/с при передаче, а при приеме процесс преобразования сигналов осуществляется в обратном порядке

Мультиплексор SMS-600V мультиплексирует плезиохронные 1,5М, 2М, 34М, 45М, и 140М составляющие сигналы в синхронный линейный сигнал STM-1, STM-4.

2.3 Размещение регенерационных пунктов

Размещение регенерационных пунктов производится исходя из допустимого затухания на элементарном кабельном участке (ЭКУ) или кабельной секции (КС). ЭКУ представляет собой участок кабельной линии совместно со смонтированными по концам кабельными оконечными устройствами. КС представляет собой совокупность электрических цепей, соединённых последовательно на нескольких соседних ЭКУ для организации регенерационного участка одной или нескольких систем передачи с одинаковым расстоянием между регенераторами, большим, чем на ЭКУ данной линии. При применении на кабельной линии одних и тех же систем передачи на всех цепях длины ЭКУ и КС одинаковы.

Необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) располагаются в незатопляемых водой местах с возможностью организации к ним подъезда при минимально наносимом ущербе для лесных насаждений, плодородных земель и т.п. В КП эта задача решается ориентировочно, т.к. практически НРП могут быть расположены в любом месте.

Терминальные мультиплексоры ТМ устанавливаются на оконечных пунктах при управлении железной дороги, в центрах управления территорией и на крупных участковых и узловых станциях. Участок трассы между ТМ называется маршрутом, длина маршрута может составлять сотни километров для региональной ПСС и тысячи километров - для дорожной ПСС. Мультиплексоры ввода-вывода ADM устанавливаются на тех промежуточных станциях, где по заданию требуется выделение каналов.

Участок, расположенный между двумя соседними функциональными модулями с функцией регенерации цифровых сигналов, называется оптической секцией. Оптические секции нормируются по длине и делятся на три категории:

I - внутристанционная секция длиной до 2 километров;

S - короткая межстанционная секция длиной до 15 километров;

L - длинная межстанционная секция: до 40 километров при длине волны светового излучения лр=1,31 мкм и до 80 километров при лр=1,55 мкм.

По заданию курсового проекта дан участок железнодорожной дороги проектируемой сети связи А-С

В соответствии с заданием проектируемый участок железной дороги имеет протяженность 289,8 км; управление железной дороги (УД) находится на станции С, а центр управления территорией (регионом) дороги (ЦУТ) - на стации Н ; требуется выделить каналы региональной ЦПСС на всех промежуточных станциях, а каналы дорожной ЦПСС - на станциях А, Л, Н. Размещение регенерационных пунктов дорожной ЦПСС показано на рисунке 5.

Рисунок 5- Схематический план трассы

Так как длина оптических секций А-Л (288 км) оказалась более 80-ти километров, то на станциях В и Д, предусматривается установка регенераторов. Таким образом, на участке А-С образовалось пять оптических секций: Н-С длиной 1,8 км - внутристанционная секция I, А-В длиной 67 км, В-Д длиной 74 км, Д-Л длиной 78 км, Л-Н длиной 69 км - длинные межстанционные секции L.

Для региональной ЦПСС мультиплексор ТМ устанавливается при ЦУТ дороги на станции Н, а на станциях А, Б, В, Г, Д, К, Л, М, устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода.

Для ЦПСС регионального уровня образовалось восемь оптических секций, все восемь длинные межстанционные (А-Б; Б-В; В-Г; Г-Д; Д-К; К-Л; Л-М; М-Н.).

Схема размещения РП для ЦПСС на региональном уровне приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема размещения РП ЦПСС на региональном уровне

Для правильности размещения регенерационных пунктов, должно быть подтверждение электрическими расчетами, только после этого можно приступать к разработке схемы первичной сети связи.

2.4 Описание проектируемой схемы ЦПСС

Использование возможностей технологии SDH позволяет решить проблему создания оптимальной сети связи с линейно-протяженной структурой.

На листе 1 графической части проекта (Приложение А) приведена примерная схема проектируемой цифровой первичной сети связи на участке А-С железной дороги с использованием оборудования SMS-600 и SMS-150.

В качестве направляющей системы используется волоконно-оптический кабель ОКМТ, предназначенный для прокладки в грунт в пластмассовом трубопроводе.

Кабель имеет 16 одномодовых оптических волокон (ОВ), сертифицированных для длин волн 1,31 и 1,55 мкм. По четыре ОВ используется для построения магистральной и дорожной ПСС с целью обеспечения резервирования и защиты цифровых потоков; два или четыре ОВ используют для построения ЦПСС на региональном уровне. Остальные ОВ могут быть использованы для взаимного резервирования первичных сетей связи с другим оператором связи или сданы в аренду другим ведомствам и фирмам с целью получения доходов.

На дорожном уровне первичная сеть связи организуется системой передачи STM-4, которая формирует цифровой поток со скоростью 622 Мбит/с. Входными сигналами являются сигналы стандартных цифровых каналов PDH: Е1 (2 Мбит/с), Е3 (34 Мбит/с), Е4 (140 Мбит/с) или трибы SDH 155 Мбит/с (STM-1). На станции С при управлении дороги устанавливается терминальный мультиплексор ТМ типа SMS-600V. На крупных и средних станциях А, Л и Н организуются сетевые узлы связи с синхронными мультиплексорами ввода-вывода ADM с функцией кросс - коммутатора, обеспечивающими:

· ответвление высокоскоростных потоков (155, 140 Мбит/с);

· распределение компонентных потоков (2, 34, 140 Мбит/с);

· взаимодействие STM-4 с STM-1 нижнего уровня;

· выделение необходимого количества первичных цифровых каналов Е1 (2 Мбит/с).

На станциях В и Д устанавливается синхронный мультиплексор SMS-600R, работающий в режиме регенератора.

На уровне региональной ЦПСС используется система передачи SDH уровня STM-1, формирующая синхронный цифровой поток со скоростью 155 Мбит/с. Входными компонентными сигналами являются трибы PDH: Е1 (2 Мбит/с) и Е3 (34 Мбит/с). На станции Н при центре территориального управления региона дороги устанавливается терминальный мультиплексор SMS-150V, а на всех остальных станциях А, Б, В, Г, Д, К, Л, М - мультиплексоры ввода-вывода, обеспечивающие сквозную коммутацию основного цифрового потока и ответвление определенного количества каналов Е1 к абонентам местных сетей связи.

Терминалы абонентов местной сети связи включаются в цифровое коммутационное оборудование вторичных сетей связи, которое через интерфейсы Е1 (2М) подключаются к первичной сети SDH. При таком построении сети сглаживаются традиционные понятия магистрального, дорожного и отделенческого уровней сети и цифровая сеть отражает двухуровневую структуру, имеющую уровень транспортной сети и уровень абонентского доступа. Абоненты сети ОбТС получают доступ в транспортную сеть по каналам Е1 через цифровые автоматические телефонные станции АТСЦ или узлы автоматической коммутации каналов УАКЦ, абоненты сети ОТС - через цифровые коммутаторы технологической связи ЦКТС, абоненты СПД - через соответствующее цифровое коммутационное оборудование (ЦКС, ЦКК). Количество каналов Е1, выделяемых на станциях, зависит от количества терминалов местной сети, которым необходим доступ в транспортную сеть. На малых станциях устанавливается цифровой коммутатор оперативно-технологической связи, к которому подключаются оконечные устройства всех станционных абонентов. Коммутатор может работать по оптическим волокнам кабеля и для этого оснащается оптическими интерфейсами или по существующему кабелю с медными жилами с использованием технологии HDSL.

2.5 Описание схемы прохождения в ЛАЦ

Линейно-аппаратный цех (ЛАЦ) это техническая помещение, в котором размещается оборудование, необходимое для организации каналов передачи и технической эксплуатации линейных и групповых трактов каналов ТЧ, широкополосных каналов, цифровых каналов и распределение их по потребителям.

Классификация ЛАЦ:

На магистральной первичной сети ЛАЦ подразделяется на:

- ЛАЦ ТСУ-1 (территориальных сетевых узлов);

- ЛАЦ СУП-1 (сетевых узлов переключения);

- ЛАЦ СУВ-1 (сетевых узлов выделения);

- ЛАЦ ТАУК (территориальных автоматических узлов коммутации);

- ЛАЦ АУК (автоматических узлов коммутации);

На внутризоновой первичной сети ЛАЦ подразделяется на:

- ЛАЦ СУП-2 (сетевых узлов переключения);

- ЛАЦ СУВ-2 (сетевых узлов выделения);

- ЛАЦ ОМС (оконечных междугородних станций);

Кроме перечисленных, организуются:

- ЛАЦ ОУП (обслуживаемых усилительных пунктов);

- ЛАЦ ОРП (обслуживаемых регенерационных пунктов);

Схемы прохождения цепей по ЛАЦ отражают соединение каналообразующей, вводно-коммутационной и испытательно - коммутационной аппаратуры и позволяют более рационально размещать оборудование в ЛАЦе, правильно выбирать тип и длину станционной проводки, более оперативно выявлять неисправности в групповых трактах и каналах. С целью унификации монтажа оборудования и обеспечения удобства его эксплуатации на основе типовых решений необходимо разработать схему прохождения цепей, групповых трактов и каналов в ЛАЦ станции К (лист 2 графической части проекта)

3. Расчетная часть

Расчет выполняется с целью проверки правильности размещения регенерационных пунктов на участках дорожной и отделенческой первичной сети связи и включает расчет затухания на участках регенерации и построение диаграмм уровней.

3.1 Расчет затуханий участков регенерации

Регенерационным участком (РУ) называется часть тракта, расположенная между соседними регенерационными пунктами (РП). На сетях связи SDH участок регенерации совпадает с оптической секцией, следовательно, для дорожной ПСС организованы 6 РУ, а для отделенческой ПСС - 8 РУ.

Затухание участка регенерации ару, дБ определяется по формуле:

ару=аЧlру+mЧaрс+nЧaнс (3.1)

где, а- километрическое затухание ВОК, дБ/км;

lру -длина участка регенерации, км;

m- количество разъемных соединений; на каждом участке регенерации m=2;

aрс-затухание разъемного соединителя, организуемого при вводе ВОК в здание узла связи, дБ;

n - количество неразъемных соединений;

aнс- затухание неразъемного (сварного) соединения, организуемого на стыке строительных длин кабеля, дБ.

Для кабеля ЗАО «ТрансВок» ОКМТ:

а = 0,36 дБ/км при л = 1,31 мкм;

а = 0,22 дБ/км при л = 1,55 мкм;

aрс = 0,3 дБ;

aнс = 0,1 дБ.

Количество неразъемных соединений на каждом РУ определяется по формуле:

n = (lру/lсд) - 1 (3.2)

где lру - длина участка регенерации;

lсд - строительная длина кабеля, км. Для ОКМТ lсд = 4 км.

Расчет затуханий участков регенерации для дорожного и отделенческого ПСС, приведен соответственно в таблицах 2 и 3, при этом длина волны светового излучения л = 1,55 мкм выбрана только для оптических секций с длиной более 40 км.

Таблица 2 -- Расчет затуханий РУ дорожной ПСС

Наименование РУ	Длина РУ lру, км	Километ.затухан. кабеля, б, дБ/км	Собств. затухание кабеля, б·lру, дБ	Затухание разъемных соединений, m·aрс, дБ	Количество неразъемных соединений, n	Затухание неразъемных соединений n·aнс, дБ	Рабочее затухание участка, ару, дБ
А - В	67	0,22	15,75	0,6	16	1,5	16,9
В - Д	74	0,22	17,5	0,6	18	1,7	18,6
Д - Л	78	0,22	18,5	0,6	19	1,8	19,6
Л - Н	69	0,22	16,25	0,6	17	1,6	17,4
Н - С	1,8	0,36	0,65	0,6	--	--	1,1

Таблица 3 -- Расчет затуханий РУ отделенческой ПСС

Наименование РУ	Длина РУ lру, км	Километ. затухан. кабеля, б, дБ/км	Собств. затухание кабеля, б·lру, дБ	Затухание разъемных соединений, m·aрс, дБ	Количество неразъемных соединений, n	Затухание неразъемных соединений n·aнс, дБ	Рабочее затухание участка, ару, дБ
А - Б	38	0,36	8,5	0,6	9	0,8	15,13
Б - В	29	0,36	6,25	0,6	7	0,6	17,4
В - Г	23	0,36	4,75	0,6	5	0,4	13,73
Г - Д	51	0,22	11,75	0,6	12	1,1	15,345
Д - К	33	0,36	7,25	0,6	8	0,7	13,205
К - Л	45	0,22	10,25	0,6	11	1	13,575
Л - М	32	0,36	7	0,6	8	0,7	12,82
М - Н	37	0,36	8,25	0,6	9	0,8	14,745

3.2 Построение диаграмм уровней

Диаграмма уровней отражает графически изменение уровней передачи вдоль магистрали связи и позволяет проверить правильность размещения функциональных модулей SDH, правильность выбора типов оптических интерфейсов и мощности оптических передатчиков.

Оптические интерфейсы предназначены для сопряжения оборудования STM с ВОК и состоят из оптического передатчика и оптического приёмника. Тип оптического интерфейса определяется в зависимости от категории оптической секции, её длины, длины волны светового излучения и уровня STM.

В таблице 4 приведена классификация стандартных оптических интерфейсов STM. Буква в названии интерфейса обозначает категорию оптической секции, первая цифра - уровень иерархии SDH, вторая цифра - тип одномодового оптического волокна.

В таблице 5 приведены основные параметры оптических интерфейсов, которые необходимо учитывать при построении диаграмм уровней. Тип оптического интерфейса выбирается в зависимости от уровня иерархии SDH и категории оптической секции и указывается в таблицах соответствующих диаграмм уровней; Во избежание перегрузки оптического приемника рекомендуется выбирать минимальный уровень выходной мощности передатчика.

Таблица 4 - Классификация стандартных оптических интерфейсов STM

Категория оптической секции	Внутристанционная, I	Межстанционная
		Короткая, S	Длинная, L
Длина волны, л, мкм	1,31	1,31	1,55	1,31	1,55
Тип оптического волокна	G.652	G.652	G.652	G.652	G.652 G.653(G.654)
Максимальная длина секции, км	2	15	15	40	80
Тип интерфейса	STM-1	I-1.1	S-1.1	S-1.2	L-1.1	L-1.3 (1.2)
	STM-4	I-4.1	S-4.1	S-4.2	L-4.1	L-4.3 (4.2)
	STM-16	I-16.1	S-16.1	S-16.2	L-16.1	L-16.3(16.2)

Таблица 5 - Параметры оптических интерфейсов

STM-1	STM-4
Тип интерфейсов	Уровень на выходе передатчика, рпер, дБм	Миним. уровень на входе приемника рпр, дБм	Тип интерфейсов	Уровень на выходе передатчика, рпер, дБм	Миним. уровень на входе приемника рпр, дБм
	Макс.	Мин.			Макс.	Мин.
I-1.1	-8	-15	-28	I-4.1	-8	-15	-28
S-1.1 S-1.2	-8	-15	-28	S-4.1 S-4.2	-8	-15	-28
L-1.1 L-1.2 L-1.3	0	-5	-34	L-4.1 L-4.2 L-4.3	+2	-3	-28

Диаграммы уровней состоят из трех частей, совмещенных друг с другом:

1) схема размещения регенерационных пунктов;

2) таблица с исходными данными для построения диаграмм уровней;

3) графики изменения уровней сигнала вдоль магистрали связи в обоих направлениях передачи.

Рисунок 7 - Диаграмма уровней цифровой ЦПСС дорожного уровня



Рисунок 8 - Диаграмма уровней цифровой ЦПСС регионального уровня

Уровень мощности оптического сигнала на выходе передатчика (рпер, дБ) определяется в зависимости от типа оптического интерфейса. Уровень сигнала на входе оптического приемника (уровень приема рпр, дБ) определяется по формуле:

рпр= рперn-1 - aру,

где рпер n-1 - уровень на выходе передающего РП, дБ;

aру - затухание прилегающего участка регенерации.

Уровень сигнала на входе оптического приемника (дорожный уровень ЦПСС):

РпрВ=-3-16,9=-19,9

РпрД=-3-18,6=-21,6

РпрЛ=-3-19,6=-22,6

РпрН=-3-17,4=-20,4

Рпрс=-15-1,1=-16,1

Уровень сигнала на входе оптического приемника (региональный уровень ЦПСС):

РпрБ=-5-15,1=-20,1

РпрВ=-5-17,4=-22,4

РпрГ=-5-13,7=-18,7

РпрД=-5-15,3=-20,3

РпрК=-5-13,2=-18,2

РпрЛ=-5-13,6=-18,6

РпрМ=-5-12,8=-17,8

РпрН=-5-14,8=-19,8

Например: уровень сигнала на входе станции В в прямом направлении передачи равен

рпрВ = рперА - aА-В = -3 - 12 = --15дБ

Наклонными отрезками линий на диаграммах уровней показывают величину затухания участков регенерации, а прямыми вертикальными линиями - величину усиления РП. Горизонтальными линиями показана величина минимально допустимого уровня приема рпр мин.

Вывод: Из приведенных диаграмм видно, что уровни на входе всех регенерационных пунктов выше минимально допустимого уровня приема, следовательно, РП размещены правильно, качество передачи по каналам ЦПСС дорожного и регионального уровней будет обеспечиваться при минимальной мощности оптических передатчиков.

4. Экономическая часть

Экономическая часть посвящена расчетам капитальных затрат на сооружение устройств первичной сети связи на проектируемом участке. Капитальные затраты состоят из затрат на оборудование и затрат на линейно-кабельные сооружения, для определения которых составляются соответствующие сметы, приведенные в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 - Смета затрат на оборудование

Наименование оборудования	Место установки	Единица измерения	Количество единиц	Стоимость, тыс. руб. Единичная	Стоимость, тыс. руб. Общая
Мультиплексоры оконечные ТМ:
SMS - 600V	УД, ст.	шт.	1	201,5	201,5
SMS - 150V	ЦУТ, ст.	шт.	1	177,0	177,0
Мультиплексоры ввода-вывода ADM:
SMS - 600V	ст.	шт.	2	212,0	424,0
SMS - 150V	ст.	шт.	8	183,0	1464,0
Регенераторы
SMS - 600R	Ст.	Шт.	2	161,0	322,0
Итого:					2588,5
Неучтенное оборудование		%	10		258,9
Итого:					2847,4
Тара и упаковки		%	0,3		8,5
Транспортные расходы		%	10		284,7
Итого:					3140,6
Заготовительно-складские расходы		%	5,5		172,7
Итого:					3313,4
НДС		%	18		596,4
Итого:					3909,8
Монтаж и настройка оборудования		%	25		977,4
Всего по смете:					4887,2

Таблица 8 - Смета затрат на линейно-кабельные сооружения

Наименование работ или затрат	Единицы Измерения	Количество единиц	Стоимость, тыс. руб
Стоимость кабеля:			Единичная	Общая
ОКМС-А- 4/2(2,4)-Сп-12(2)/4(5)	км	288	28,9	8323,2
Стоимость кабеля по запасу:
ОКМС	км	5,76	28,9	166,5
Итого:				8489,7
Тара и упаковка	%		0,3	25,5
Транспортные расходы	%		10,0	849,0
Итого:				9364,1
Заготовительно-складские расходы	%		5,5	515,0
Итого:				9879,1
НДС	%		18,0	1778,2
Итого:				11657,4
Строительно-монтажные работы	%		60,0	6994,4
Всего по смете:				18651,8

В таблице определена стоимость оборудования на основе цен заводов-изготовителей. В смете учтены затраты на неучтенное оборудование, тару и упаковку, транспортные и заготовительно-складские расходы, затраты на монтаж и настройку оборудования. Затраты на оборудование определенны с учетом налога на добавленную стоимость (НДС). Общая стоимость определяется путем умножения единичной стоимости на количество единиц.

Капитальные затраты на линейно-кабельные сооружения определены путем составления сметы, предоставленной в таблице 8, при этом длина кабеля определяется с учетом нормы запаса оптического кабеля (2% от длины). По укрупненным измерителям определяется транспортные и заготовительно-складские расходы, а также стоимость строительно-монтажных работ (с учетом транспортировки кабеля по трассе).

Структура капитальных затрат на сооружение устройств ПСС на заданном участке предоставлена в таблице 9.

Общие капитальные затраты К определяются путем суммирования капитальных затрат на оборудование Коб из таблицы 8 (всего по смете) и капитальных затрат на линейно-кабельные сооружения Клкс из таблицы 8 (всего по смете) и составляют 100%. Процент от общей суммы капитальных затрат, приходящийся на долю оборудования или линейно-кабельных сооружений, определяется формулой

Коб = 100/ К; Клкс = 100/ К (4.1)

Таблица 9 - Структура капитальных затрат

Наименование затрат	Сумма, тыс. руб	% от общей суммы
Капитальные затраты на оборудование. Коб	4 887,2	20,8
Капитальные затраты на линейно-кабельные сооружения, Клкс	18 651,8	79,2
Итого (К):	23 539,0	100

5. Вопросы охраны труда и техники безопасности

5.1 Общие требования безопасности

Работники, осуществляющие строительство, монтаж и техническую эксплуатацию волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) железнодорожного транспорта (ЖДТ), должны пользоваться Правилами и Инструкциями, действующие на ЖДТ.

К самостоятельной работе по монтажу и технической эксплуатации ВОЛП ЖДТ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие при поступлении на работу обязательный медицинский осмотр, вводный и первичный инструктажи на рабочем месте, обучение, стажировку и проверку знаний по охране труда, а также имеющие соответствующую группу по электробезопасности:

1. руководитель работ не ниже IV группы;

2. исполнители работ не ниже III группы;

Перед началом работ работники должны:

· ознакомиться с порядком проведения работ и особенностями выполнения технологических операций, с состоянием рабочего места, особенностями применения химиката при монтаже ВОК;

· проверить наличие и исправность необходимого оборудования, инструментов и приспособлений, наличие клейм и бирок со сведениями о последних испытаниях;

· проверить правильность подключения защитного заземления, вентиляции и местного освещения;

· проверить маркировку ВОК, режимы работы системы передачи и уровень опасности.

Обо всех обнаруженных неисправностях оборудования, приспособлений, инструментов и других недостатках, угрожающих безопасности производства работ, работники должны сообщать руководителю работ и не приступать к работе до их устранения.

5.2 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации ВОЛП ЖТ

При монтаже и технической эксплуатации линейно-кабельных сооружений с кабелями, проложенными в грунте в пластмассовых трубопроводах, необходимо выполнять следующие требования:

· Прокладка трубопровода для ВОК при сооружении, ремонте или восстановлении ВОЛП ЖДТ должна производиться, как правило, бестраншейным способом с использованием самоходных трубопрокладчиков на железнодорожном, пневматическом или гусеничном ходу или траншеи с применением машин и механизмов. В исключительных случаях допускается выполнять работы по разработке траншей и прокладке трубопроводов и кабелей в ручную;

· При разработке траншей для прокладки трубопроводов или ВОК под путями, стенки траншей нужно укреплять горизонтально расположенными досками с вертикальными стойками и поперечными распорками;

· Стенки траншей для прокладки трубопроводов и кабелей, вырытых в сыпучих грунтах земляного полотна железной дороги, необходимо укреплять при глубине траншеи более 0,5 м, в остальных случаях - при глубине траншеи более 1,2 м;

· Рытье траншей в полосе отвода железной дороги в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод производится без креплений на глубину не более:

· 1м - в насыпных грунтах;

· 1,25м - в глинистых, суглинистых и сухих лессовидных грунтах;

· 2м - в особо плотных грунтах.

Если при прокладке кабелей или трубопроводов траншейным или бестраншейным способом будут обнаружены неизвестные ранее коммуникации, следует приостановить работы до выяснения. Получив данные об организации, которой принадлежат коммуникации, необходимо получить от нее разрешение на продолжение работ.

Во время бестраншейной прокладки трубопроводов или кабелей машинами на железнодорожном ходу, при раскатке трубопроводов или кабелей в траншеи с применением дрезин и раскаточных платформ запрещается находиться на трубоукладчике, кабелеукладчике лицам, не участвующим в проведении работ.

Барабаны с трубопроводом или кабелем перед погрузкой и закреплением на кабелеукладчике или трубоукладчике, раскаточной платформе или дрезине следует осмотреть и подготовить к раскатке. Барабаны с трубопроводом или кабелем, предназначенные для механической, так и для ручной прокладки должны быть исправными.

Передвижение кабеле- или трубоукладочного поезда, траншеекопателя или автомотрисы (дрезины), производящих раскатку трубопровода или кабеля, выполняется только по указанию руководителя работ.

Между руководителями работ, машинистом локомотива, оператором, членами бригады, находящимися на рабочих площадках трубоукладчика, кабелеукладчика или раскаточной платформы должна быть установлена связь с работником, следующим за ножом трубо- или кабелеукладчика.

При использовании сварочных установок для соединения пластмассовых труб необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

· Корпус сварочной установки должен быть заземлен;

· Присоединение сварочных установок к электросети должно производиться только через коммутационные аппараты;

· Сварочные установки должны быть защищены со стороны питающей сети предохранителями.

При затягивании кабелей в трубопроводы механизированным способом, должны использоваться кабельные лебедки, обеспечивающие отключение привода при превышении максимальной величины тягового усилия.

Монтаж соединительных и разветвительных муфт должен производиться в монтажно-измерительных лабораториях на авто- или гусеничном ходу, в специальных модулях, доставляемых к месту проведения работ, или в специальных палатках.

5.3 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования систем передачи

При установке оборудования массой более 20 кг, следует использовать специальные подъемные механизмы и тележку, при массе более 50 кг механизированный способ является обязательным.

При производстве монтажных работах следует принимать меры безопасности, соответствующие степени опасности испытательного и подлежащего наладке оборудования. Если система смонтирована и включена, уровень опасности лазерного излучения должен быть обозначен предупреждающей маркировкой на оптических соединителях.

До начала работ по техническому обслуживанию, ремонту и восстановлению необходимо проверить режим работы волоконно-оптической системы передачи и уровень опасности.

Запрещается:

· Смотреть на любой торец оптического волокна, по которому передается световое излучение;

· Использовать увеличительные стекла в качестве средства для просмотра какой-либо части работающей системы, оптического соединения или волокна;

· Неукоснительное соблюдение персоналом правил техники безопасности позволяет избежать травматизма и профессиональных заболеваний.

5.4 Обеспечение безопасности движения поездов

Каналы, организуемые первичной сетью связи, используются для передачи различной информации и, в том числе, для управления движением поездов, поэтому связь должна быть высококачественной и бесперебойной.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации восстановление связи должно производиться в следующем порядке:

· Каналы и тракты, обеспечивающие действие поездной диспетчерской связи;

· Каналы путевой блокировки, энергодиспетчерской связи, электрожезловой связи и телеуправления устройствами электроснабжения;

· Каналы магистральной связи;

· Остальные каналы связи и СЦБ.

Линии связи восстанавливаются в следующем порядке:

· волоконно-оптические линии передачи;

· линии передачи на основе металлических кабелей;

· воздушные линии связи и СЦБ.

Заключение

Требовалось спроектировать первичную сеть связи (ПСС) на участке железной дороги по волоконно-оптическому кабелю ОКМС-А-4/2(2,4)-Сп-12(2)/4(5).

ПСС на заданном участке организуется системами передачи синхронной цифровой иерархии (SDH) STM-4 на дорожном уровне и STM-1 на отделенческом уровне. В проекте выбрана аппаратура российского производства фирмы ЭЗАН. Регенерационные пункты (функциональные модули (SDH)) размещены в соответствии с рекомендациями по проектированию ПСС по ВОЛС. Терминальные (оконечные) мультиплексоры SMS-600V и SMS-150V устанавливаются соответственно при управлении на станции С и отделении на станции Н железной дороги. В пунктах выделения каналов устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода: для дорожной ПСС на станциях: А, Л, Н, для региональной ПСС - на станциях: А, Б, В, Г, Д, К, Л, М, Н. На станциях В и Д для дорожной ПСС предусмотрена установка регенератора SMS-600R. Для проверки правильности выбора типа и размещения регенерационных пунктов выполнены расчеты качества передачи по каналам дорожной связи и отделенческой ПСС с построением диаграмм уровней. Расчеты показали, что качество передачи обеспечивается при минимальном уровне мощности на выходе оптических передатчиков.

Проектируемая схема ПСС реализует принцип самовосстанавливающейся сети с защитой информационных потоков и обеспечивает доступ абонентам местных сетей связи в транспортную (первичную) сеть связи.

В проекте рассматриваются вопросы обеспечения охраны труда при производстве работ по сооружению устройств ПСС и их технической эксплуатации, а также вопросы обеспечения безопасности движения поездов.

Капитальные затраты на сооружения устройств ПСС на проектируемом участке составляют 18 651,8 тысяч рублей, при этом большая часть затрат 79,2% приходится на долю линейных сооружений. Чтобы уменьшить срок окупаемости новых устройств, надо предоставить услуги связи вневедомственным пользователям.

Список используемых источников

Основная литература:

1. Крухмалев В.В, Моченов А.Д. Цифровые системы передачи. - М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2010. - 280 с.

2. Крухмалев В.В, Моченов А.Д. Синхронные телекоммуникационные системы и транспортные сети. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012 -288 с.

3. Цан Л.П. МДК 02.01 Основы построения и технической эксплуатации многоканальных систем передачи. Методические указания по выполнению курсового проекта. - Владикавказ, 2018

4. Цан Л.П. МДК 02.01 Основы построения и технической эксплуатации многоканальных систем передачи. Методические рекомендации по оформлению курсового проекта. - Владикавказ, 2018

Дополнительная литература:

5. Шмытинский В.В., Глушко В.П., Казанский Н.А. Многоканальная связь на железнодорожном транспорте. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 704 с.

6. Шмытинский В.В., Глушко В.П. Многоканальные системы передачи. М.: Маршрут, 2002. - 558 с.

7. НТП-ЦКТС-ФЖТ-2002. - Нормы технологического проектирования цифровых телекоммуникационных сетей на Федеральном железнодорожном транспорте. - М.: МПС, 2002.

8. Концепция создания цифровой сети связи МПС. М., МПС, 1997г.

Размещено на Allbest.ru

...