Проектирование и эксплуатация систем передачи

Использование радиорелейной связи актуально для объектов исследований, местность которых можно охарактеризовать как труднопроходимую. Например, когда объект исследование расположен в болотистой местности или в горном районе. Как правило, к таким местам невозможно или нецелесообразно проложить кабельную линию связи. Однако радиорелейные линии связи успешно функционирует и на равнинных и холмистых местностях. Для организации системы передачи данных экологического мониторинга целесообразно использовать каналы связи в уже существующих радиорелейных линиях связи, принадлежащие операторам связи. Закупки специального оборудования в данном случае не потребуется.

Если место исследования признаётся труднодоступным и/или характеризуется отсутствием связи, то принимается решение об организации спутниковой линии связи. Как и в случае с радиорелейной, спутниковая связь не требует соблюдения сложных условий и организуется достаточно просто. Спутниковая антенна направляется на геостационарный спутник-ретранслятор, и между ними должно быть соблюдаться условие прямой видимости. В силу механизма своей работы СЛС позволяет осуществлять передачу на большие расстояния, игнорируя при этом особенности рельефа. Практически обеспечение спутниковой связи означает организацию связи между малой земной станцией VSAT и центральной земной станцией, принадлежащей оператору спутниковой связи, через космические аппараты, функционирующие как ретрансляторы.

Как упоминалось ранее, в основу изобретения спутниковой связи была заложена радиорелейная связь. Принцип их действия довольно схож. Определительным отличием стало расположение ретрансляторов - для спутниковой связи они находятся на земной орбите. Все остальные различия, например, такие, как используемые диапазоны частот, конструкция станций, дальность передачи, являются его следствиями.

Спутниковая система связи - это организационно-техническая совокупность земных станций различного базирования, спутников-ретрансляторов и автоматизированной системы управления.

Метод реализации спутниковой связи аналогичен радиорелейному и показан на рисунке 8. Земная станция отправляет данные спутнику-ретранслятору на частоте f₁, спутник-ретранслятор ретранслирует полученные данные на частоте f₂, не равной значению частоты f₁. Все земные станции в зоне видимости этого спутника-ретранслятора принимают передаваемые данные. Если адрес принимающей ЗС совпадает с адресом назначения, данные сохраняются, в иначе - отбрасываются. В случае, когда нужная земная станция располагается вне зоны видимости спутника-ретранслятора, он передаёт данные другому спутнику-ретранслятору, находящемуся в зоне его видимости. Тот, в свою очередь, ретранслирует полученные данные на частоте f₃, не равной значению частоты f₂.

Рисунок 15 - Принцип работы спутниковой связи

Для организации передачи данных системы экологического мониторинга наиболее оптимальным вариантом будет использование технологии VSAT (Very Small Aperture Terminal). Согласно данной технологии, организуется множество VSAT-станций под управлением центральной земной станции спутниковой связи (ЦЗССС). Таким образом, данная система связи включает в себя три компонента:

1. VSAT терминал, который обеспечивает приём (типовая скорость до 4 Мбит/с) и передачу (типовая скорость до 2 Мбит/с) сигналов от других VSAT станций и ЦЗССС и двусторонне преобразует сигналы в пакетную передачу данных (IP);

2. Спутник-ретранслятор;

3. ЦЗССС или центр управления сетью оператора спутниковой связи, также известный как HUB, он формирует взаимодействие спутниковой с наземными сетями связи, принимает информационные потоки, поступающие от соотнесённых ему VSAT станций, организует единый информационный поток и передаёт сигналы управления на множество VSAT станций.

Составленная на основании вышеописанного структурная схема передачи данных с использованием спутниковой связи.

Рисунок 16 - Схема передачи данных с применением технологии VSAT

Эта технология согласно своему названию, «терминалы с очень маленькой апертурой» или в российской терминологии «малая земная станция спутниковой связи» (МЗССС), использует спутниковых станций малых размеров. Это означает, что применяемые в данной технологии антенны, не превышают диаметром 2,5 м (исключение для морских систем - до 3,8 м). Диаметр антенны определяет её рабочий диапазон частот.

Как можно отметить, каждый спутник имеет собственную частоту передачи. Диапазоны частот, используемые в спутниковой связи, приведены в таблице 6. Следует учесть, что VSAT принадлежит к группе станций фиксированной спутниковой связи (ФСС). ФСС - двусторонний приём/передача данных на земные абонентские станции с фиксированным положением. Как видно из таблицы, соответствующими диапазонами частот являются C (диаметр тарелки 1,8?2,4 м), Ku (диаметр тарелки 0,9?1,8 м) и Ка (диаметр тарелки 1?1.2 м), что также можно подтвердить через регламент МСЭ (Международного союза электросвязи). Большинство действующих VSAT-сетей работает в Ku-диапазоне.

Взаимодействие между двумя системами происходит через спутники-ретрансляторы, располагающимися на геостационарной орбите (ГСО). Геостационарные спутники неподвижны относительно Земли, и, вследствие, позволяют обеспечить круглосуточную связь без необходимости перенаправления антенн. Однако расстояние до любого из геостационарных спутников как минимум 35790 км, из-за чего задержка распространения сигнала достаточно высока, 500-600 мс. Следует отметить, что задержка не приоритетный показатель для системы экологического мониторинга, и большие её значения не критичны. Другой недостаток построения линии связи через геостационарные спутники заключается в невозможности организовать связь на широтах выше, чем 76,5О, т.е. полярных. В России присутствуют территории, приближающиеся к пороговому значению по широте, но их относительно общей площади государства немного. В РФ для организации спутниковой связи эксплуатируются спутники организаций ФГУП Космическая связь («Экспресс»), Газпром космические системы («Ямал»), Intelsat и Eutelsat.

Стандартный состав VSAT-станции также, как и в радиорелейной станции, предусматривает антенно-фидерное устройство, внешний блок (OutDoor Unit, ODU) и внутренний блок (InDoor Unit, IDU). Как правило, ODU включает в себя приёмо-передающее оборудование: малошумящий усилитель с преобразователем частоты и передатчик мощностью от 5 до 20 Вт. IDU же образуется из спутникового модема, контроллера и систем интерфейса для подключения к спутниковой станции различного оборудования обработки данных или компьютера.

Следующий рассматриваемый способ организации передачи данных - с применением средств мобильной связи. Но, поскольку под мобильной связью понимается любая радиосвязь, осуществление которой не привязано к конкретному месту или территории, следует уточнить, что в данный способ основывается на применении технологий сотовой связи.

Сотовая связь, согласно своему названию, формируется на основе сотовой сети. Сотой, или ячейкой, обозначают зону покрытия отдельно взятой базовой станции (BTS). Совокупность взаимосвязанных и частично перекрывающих друг друга сот образует сотовую сеть, а сумма их зон покрытия составляют одну общую. Мобильная станция способна подключиться и взаимодействовать с базовой станцией только, если находится в зоне её покрытия. Если она покидает зону покрытия базовой станции или качество связи с ней ухудшается, мобильная станция подключается к другой базовой станции. У каждой базовой станции своя несущая частота, но для более эффективного распределения частот, значения несущей частоты базовых станций могут совпадать при условии, что они не имеют соприкасающихся границ. Описанное построение сотовой связи иллюстрируется рисунком 17.

Рисунок 17 - Схема построения сотовой сети

Из этого следует, что мобильная линия связи для системы передачи данных может использоваться только в случае, если построенный объект расположен в зоне покрытия базовой станции какого-либо оператора. При этом для передачи данных не имеет определяющего значения, какому конкретно оператору принадлежит базовая станция, так как сотовые сети разных операторов могут взаимодействовать друг с другом.

Внутри обеспечения сотовой связи существуют разделение на поколения сотовой связи. Каждое поколение сотовой строится на наборе стандартов, определяющих функциональные возможности работы сети. Следует отметить, что сотовые сети включают в себя базовые станции разных стандартов.

Таблица 5

Поколения сотовой связи

Поколения сотовой связи:	2G	2,5G	3G	3,5G	4G
Стандарты сотовой связи:	TDMA, CDMA, GSM, PDC	GPRS, EDGE (2.75G), 1xRTT	WCDMA, CDMA2000, UMTS	HSDPA, HSUPA, HSPA, HSPA+	LTE-Advanced, WiMax Release 2 (IEEE 802.16m), WirelessMAN-Advanced
Преимущества по сравнению с предыдущем поколением:	Цифровой стандарт, поддержка СМС	Пакетная передача данных, увеличение скорости	Увеличение емкости и скорости до 2 Мбит/c	Увеличение скорости	Увеличение емкости, IP ориентированная сеть, поддержка мультимедиа, увеличение скорости до сотен Мбит/c
Скорость передачи данных:	9,6 - 14,4 кбит/с	115 кбит/с (1 фаза), 384 кбит/с (2 фаза)	до 3,6 Мбит/с	до 42 Мбит/с	100 Мбит/с - 1 Гбит/с
Рабочая частота (мГц):	900 1800	900 1800 2100	800 1800 2600

Любое из описанных в таблице 5 поколений подойдёт для организации связи с ЦОД. GSM, первый стандарта поколения 2G, стал основой для дальнейшего развития стандартов сотовой связи. В нём впервые были реализованы такие возможности, как поддержка SMS и функции роуминга. Радиус зона покрытия базовой станции стандарта GSM находится в пределах от 3 до 30 км и зависит используемого частотного диапазона и количества помех, как и у любого другого стандарта. Уровень сигнала на объекте исследования определяется расстоянием от базовой станции, рельефом местности и высотой построек, иными присутствующими помехами на частоте, близкой к используемой.

Схема передачи данных, использующая мобильную линию связи, приведена на рисунке 18. На приведённом рисунке присутствуют сокращения MS, BTS и BSC, которые соответственно расшифровываются: Mobile Station (мобильная станция), Base Transceiver Station (базовая приёмо-передающая станция) и Base Station Controller (контроллер базовых станций). Мобильная станция устанавливается на объекте исследования и обеспечивает связь с базовыми станциями, с свою очередь базовые станции отвечают за управление радиоинтерфейсами с MS. Контроллер является ядром подсистемы базовых станций, управляя распределением каналов связи и контролируя соединения и их очерёдность с MS. Один контроллер может обслуживать несколько базовых станций.

Рисунок 18 - Схема передачи данных с применением мобильной связи

Передача данных от мобильной станции к ЦОД производится посредством сети Интернет. Если данный вариант в силу каких-либо причин недоступен, то могут использоваться другие сети передачи данных, в том числе и сети других операторов фиксированной и мобильной связи.

Как и в случае с мобильной линией связи следующий рассматриваемый способ, организация проводной линии связи, опирается на уже существующие вблизи сети. В данной работе под проводной связью подразумеваются совокупность непосредственно проводных (воздушных) и кабельных линий связи.

Проводные сети могут организовываться на разных уровнях: локальном, региональном и магистральном. Локальный, или местный, ограничивается проведением связи в крупных населённых пунктах или даже между, если населенные пункты располагаются достаточно близко. Региональные проводные сети действуют на территории одного края, области и тому подобное. Магистральные проводные сети отвечают за связь между регионами. С объекта исследования потенциально возможно подключение к каждому из них.

Схема передачи данных по проводным линиям связи изображена на рисунке 19.

Рисунок 19 - Структурная схема проводной линии связи

Для подключения к проводной линии связи на объекте исследования и в центре обработки данных устанавливаются коммутаторы. Сама проводная линия начинается с каналообразующего оборудования, которое отвечает за формирование определенного числа типовых каналов или групповых трактов со стандартной шириной полосы пропускания или скоростью передачи. Оборудование сопряжения обеспечивает совместимость параметров поступающего сигнала с параметрами передатчика. В свою очередь передатчик преобразует характеристики и, в случае необходимости, вид сигнала для дальнейшей передачи по проводной линии.

Из-за затухания сигнала при распространении возникает потребность в создании регенерационных пунктов. Такой пункт служит в качестве ретранслятора проводной линии. На рисунке 14 указан только один регенерационный пункт, но практически их может быть множество и их точное количество определяется с помощью проведения расчётов. Кроме того, сами пункты делятся на обслуживаемые (ОРП) и необслуживаемые (НРП). В данных точках сети передаваемый сигнал не только усиливается для дальнейшей передачи, но и восстанавливается по форме и параметрам. Допустимое расстояние между регенерационными пунктами также устанавливается с помощью расчётов, учитывающих характеристики оборудования на передаче и приёме, от параметров и состояния самого кабеля.

С кабельной линии сигнал поступает на приёмник, который преобразует характеристики и, в случае необходимости, вид сигнала для дальнейшей его обработки в конечном пункте связи. Алгоритм преобразования сигнала в оборудовании сопряжения и каналообразующем оборудовании обратно преобразованию, произведённому в начальном пункте связи. После чего переданный сигнал в исходном виде передаётся в сеть назначения.

В каждом из рассмотренных случаев для организации соединения создаётся VPN туннель для обеспечения безопасного соединения сети объекта исследования с сетью центра экологического мониторинга. Им присваиваются внешние адреса, что даёт возможность привязать концы туннеля к их оконечным устройствам. Концы IP-туннеля становятся связанными IP-маршрутизаторами, которые устанавливают стандартный IP-маршрут между сетями источника и получателя. Таким образом, повышается надёжность соединения, так, например, если данные будут передаваться через внешнюю сеть, то они отделятся от основного канала связи сквозным шифрованием. Можно организовать дополнительную защиту, используя протоколы IPSec. Протоколы IPSec позволят включить в систему защиты такие функции, как аутентификация, проверка целостности и/или шифрования IP-пакетов и прочее.

Следует отметить, что все 4 рассматриваемых способа организации передачи данных подразумевают под собой взаимодействие с действующими операторами связи. Аренда каналов связи в существующих сетях связи проще и более целесообразно, чем создание новых непосредственно для системы экологического мониторинга, поскольку объектов исследования с индивидуальными географическими условиями множество, организация новых линий связи займет много времени и ресурсов, а задачи экологического мониторинга требуют оперативности развёртывания объектов исследования и подразумевают под собой неопределённость их времени существования. Объекты исследования разворачиваются в местах риска экологического загрязнения и работают до тех пор, пока ситуация не нормализуется. В зависимости от содержания каждого конкретного случая, восстановление природной среды может занять как длительный период времени, так и короткий.

Оборудование, требуемое для организации линий связи, ограничивается устройствами необходимыми для подключения к существующим сетям оператор связи.

2.3 Выбор оптимальных технологий для построения магистральной связи

Реализация системы передачи данных, вне зависимости от способа её организации, потребует принятия комплексного технического решения. Согласно выбранному способу передачи данных определяется необходимое техническое оборудование. Однако следует отметить, что часто в системах передачи данных физическим или юридическим лицам нет ни смысла, ни возможности организовывать линию связи с нуля. Проще и выгоднее воспользоваться услугами операторов связи. Так, оборудование для работы спутниковой линии связи включает в себя только станцию VSAT, состоящую из спутникового модема и антенны, а соответствующая ЦЗССС принадлежит оператору спутниковой связи. Каналы связи и радиорелейной, и проводной линии также арендуются у операторов связи, для подключения к ним на объектах исследования проводится посредством кабелей и коммутатора. Для организации линии связи при помощи операторов мобильной связи достаточно установить и подключить к сети беспроводной модем.

Первым этапом в процессе поиска подходящего технического решения является установление критериев отбора. Один из таких критериев - универсальный, и говорит о том, что спектр функций и возможностей выбранного оборудования должен соответствовать поставленным перед ним целям. Также следует ориентироваться на распространённые, проверенные на практике и, следовательно, эффективные решения. Другие же критерии определяются в частном порядке.

Второй этап заключается в непосредственном поиске решений, удовлетворяющих заданные критерии.

По результатам второго этапа должно быть представлено несколько подходящий вариантов оборудования, которые на третьем этапе сравниваются между собой. Без такого сравнения выбор оптимального технического решения не представляется возможным. Только на основе анализа характеристик подходящих вариантов, можно сделать заключение об обоснованном выборе конкретного технического решения.

Общим техническим элементом для всех 4 возможных способов передачи данных является коммутатор. Основное требование к нему заключатся в типе и количестве его портов. Поскольку в сети объекта исследования преобладает технология Ethernet, то и коммутатор должен поддерживать эту технологию. Причём в рамках поставленных задач экологического мониторинга нет потребности в скорости передачи более 1 Гбит/с. Количество портов целесообразно ограничить в 16 штук, из которых 8 обязательны для организации работоспособной сети и 8 выступают в качестве резерва на случаи различных неполадок или расширения сети. Из двух разновидностей коммутаторов, неуправляемые и управляемые, в системе экологического мониторинга предпочтительнее использовать последний. В сетях с управляемыми коммутаторами выше уровень безопасности и больше реализуемых функций. Помимо этого, коммутатор должен поддерживать стандарты группы IEEE 802, которые касаются потенциально и фактически встречающихся в сети подключений через определённые виды кабелей.

Как упоминалось ранее, для организации системы передачи данных при помощи спутниковой связи на объекте исследования необходимы спутниковый модем и антенна.

Существует множество конструктивных разновидностей антенн. Однако для станций VSAT в основном применяются или прямофокусные, или офсетные антенны. И на объектах исследования экологического мониторинга целесообразнее использовать офсетные антенны, так как они компактны, более конструктивно устойчивы и просты в установке, на них не скапливаются осадки, что особенно важно при расположении в труднодоступных местах. Также поверхность офсетных антенн не заслоняется облучателем, из-за чего при приёме-передаче возникает меньше шумов. Последняя особенность имеет дополнительное практическое значение, связанное с эффективной площадью антенн. Стандартное значение коэффициента использования физической поверхности 86-90%. Так, процент физической площади перекрытия не должен быть больше 10%. У прямофокусной антенны часть поверхности перекрывается облучателем и элементами его крепления, и если антенна малого диаметра, то данное условие не выполняется. Поэтому, как правило, прямофокусные антенны - антенны большого диаметра, а офсетные - малого диаметра, т.е. до 1,5 м.

Необходимый диаметр антенны определяется не только через её конструктивное исполнение, но и с учётом расположения объекта исследования и уровня сигнала. Чем дальше объект исследования экологического мониторинга расположен от геостационарных спутников, тем слабее сигнал, тем больший диаметр антенны потребуется для уверенного приёма. Для приёма спутникового сигнала в России в среднем достаточно антенны диаметром 0,6 м. Однако следует отметить, что качество спутниковой связи чувствительно к погодным условиям. Чтобы сократить влияние непогоды на падение уровня сигнала, диаметр антенны можно увеличить. В совокупности для организации спутниковой системы передачи экологического мониторинга оптимальный диаметр антенны - 0,74 м.

Для завершения комплекта земной станции VSAT необходимо выбрать спутниковый модем. Данное устройство отвечает за прямое и обратное преобразование потока цифровых данных от наземных интерфейсов в сигналы, частота которых позволяет дальнейшую передачу через спутники-ретрансляторы. Таким образом, модем организует каналы передачи данных между подключенными к нему устройствами. Ориентирами, по которым осуществляется выбор спутникового модема, могут выступать такие критерии как поддерживаемые им частотные диапазоны, типы модуляций, его производительность и цена.

Для системы передачи данных целесообразно остановить выбор на спутниковом модеме EASTAR UHP-100. UHP-100 перед другими вариантами имеет преимущество в информационной и символьной скорости приёма и передачи, работает с необходимыми частотными диапазонами и типами модуляции, поддерживает достаточно протоколов маршрутизации и функций QoS, при этом являясь наиболее экономичным вариантом спутникового модема. Кроме того, EASTAR (ИСТАР) - отечественный разработчик и производитель оборудования для спутниковой связи, уже 17 лет действующий на рынке.

Для организации системы передачи данных от объекта исследования до центра экологического мониторинга при помощи сотовой связи необходим беспроводной модем, который бы обеспечил приём и передачу сигнала от определённого оператора сотовой связи. Для подключения таких устройства в самом простом их исполнении требуется наличие порта USB. Однако, поскольку конструкция коммутатора TL-SG2216 не предусматривает USB-порт, следует рассмотреть другие варианты: мобильный роутер, связка из двух устройств, USB-модем и стационарный роутер, и стационарный роутер со встроенным модемом. Использование мобильного роутера нецелесообразно из-за его энергообеспечения в виде аккумулятора. Между двумя оставшимися вариантами более выгоден стационарный роутер со встроенным модемом, так как вероятность возникновения неисправности одного прибора меньше, чем возникновения неисправности одного из двух, т.е. у стационарного роутера со встроенным модемом больший коэффициент надёжности. Также следует отметить, что в варианте комплекта роутера и модема могут возникнуть проблемы совместимости между устройствами. Ключевым параметром при выборе роутера для организации мобильной линии связи является то, с какими поколениями сетей мобильной связи они могут работать. От этого параметра зависит площадь зоны покрытия сети, что важно при организации связи на объектах исследования. С другой стороны, скорость приёма и передачи данных для поставленных задач экологического мониторинга не приоритетный показатель.

Netis работает с поколениями EDGE, 3G и 4G, из которых только EDGE широко распространена в загородных районах, в которых потенциально могут располагаться объекты экологического мониторинга. Роутер MW5360 имеет 2 SMA разъёма, что позволит подключить внешние антенны в случаях, когда потребуется увеличить зону покрытия и усилить сигнал. Для соединения с сетью в SIM-слот вставляется SIM-карта любого оператора сотовой связи.

3. Охрана труда и безопасность

3.1 Общие положения по охране труда при эксплуатации электроустановок

Согласно приказу Минтруда России от 15.12.2020 N903н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок», разделу I «Общие положения», устанавливаются общие положения по охране труда в действующей системе экологического мониторинга.

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (далее - Правила) устанавливают государственные нормативные требования охраны труда при эксплуатации электроустановок.

Требования Правил распространяются на работодателей - юридических и физических лиц независимо от их организационно-правовых форм и работников из числа электротехнического, электротехнологического и неэлектротехнического персонала организаций (далее - работники), занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения, в том числе работы с приборами учета электроэнергии, измерительными приборами и средствами автоматики, а также осуществляющих управление технологическими режимами работы объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей.

Требования охраны труда, обусловленные особенностью эксплуатации специализированных электроустановок, в том числе контактной сети электрифицированных железных дорог, городского электротранспорта, устанавливаются отраслевыми правилами по охране труда, а также отражаются в нормативных документах по обслуживанию данных электроустановок.

Обязанности по обеспечению безопасных условий и охраны труда возлагаются на работодателя.

Работодатель в зависимости от специфики своей деятельности и исходя из оценки уровня профессионального риска вправе:

1. устанавливать дополнительные требования безопасности, не противоречащие Правилам. Требования охраны труда должны содержаться в соответствующих инструкциях по охране труда, доводиться до работника в виде распоряжений, указаний, инструктажа;

2. в целях контроля за безопасным производством работ применять приборы, устройства, оборудование и (или) комплекс (систему) приборов, устройств, оборудования, обеспечивающие дистанционную видео-, аудио- или иную фиксацию процессов производства работ.

Машины, аппараты, линии и вспомогательное оборудование (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенные для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии (далее - электроустановки) должны находиться в технически исправном состоянии, обеспечивающем безопасные условия труда.

В организациях должен осуществляться контроль за соблюдением Правил, требований инструкций по охране труда, контроль за проведением инструктажей.

3.2 Требования к работникам, допускаемым к выполнению работ в электроустановках

Согласно приказу Минтруда России от 15.12.2020 N903н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок», разделу II «Требования к работникам, допускаемым к выполнению работ в электроустановках», устанавливаются требования к работникам в действующей системе экологического мониторинга.

Работники обязаны проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ в электроустановках.

Работники должны проходить обучение по оказанию первой помощи пострадавшему на производстве до допуска к самостоятельной работе.

Электротехнический персонал кроме обучения оказанию первой помощи пострадавшему на производстве должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего от действия электрического тока с учетом специфики обслуживаемых (эксплуатируемых) электроустановок.

Работники, относящиеся к электротехническому и электротехнологическому персоналу, а также должностные лица, осуществляющие контроль и надзор за соблюдением требований безопасности при эксплуатации электроустановок, специалисты по охране труда, контролирующие электроустановки, должны пройти проверку знаний требований Правил и других требований безопасности, предъявляемых к организации и выполнению работ в электроустановках в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии, и иметь соответствующую группу по электробезопасности, требования к которой предусмотрены приложением А.

Требования Правил, установленные для работников из числа электротехнического персонала, являются обязательными и для работников из числа электротехнологического персонала.

При поступлении на работу (переводе на другой участок работы, замещении отсутствующего работника) работник при проверке знаний должен подтвердить имеющуюся группу по электробезопасности применительно к новой должности и к оборудованию электроустановок на новом участке.

Должностные лица, осуществляющие контроль и надзор за соблюдением требований безопасности при эксплуатации электроустановок, должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV.

Специалисты по охране труда, контролирующие электроустановки организаций потребителей электроэнергии, должны иметь группу IV по электробезопасности, их производственный стаж (не обязательно в электроустановках) должен быть не менее 3 лет.

Специалисты по охране труда субъектов электроэнергетики, контролирующие электроустановки, должны иметь группу V по электробезопасности и допускаются к выполнению должностных обязанностей в порядке, установленном для электротехнического персонала.

Работник обязан соблюдать требования Правил, инструкций по охране труда, указания, полученные при целевом и других инструктажах.

К специальным работам в электроустановках допускаются работники, прошедшие обучение выполнению специального вида работ и проверку знаний требований безопасности при проведении специального вида работы.

3.3 Охрана труда при оперативном обслуживании и осмотрах электроустановок

Согласно приказу Минтруда России от 15.12.2020 N903н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок», разделу III «Охрана труда при оперативном обслуживании и осмотрах электроустановок», устанавливаются требования безопасности при обслуживании и осмотрах электроустановок в действующей системе экологического мониторинга.

Оперативное обслуживание электроустановок должны выполнять работники субъекта электроэнергетики (потребителя электрической энергии), из числа оперативного и оперативно-ремонтного персонала, а также работники из числа административно-технического персонала в случаях предоставления соответствующих прав оперативного (оперативно-ремонтного) персонала, имеющие V группу по электробезопасности при эксплуатации электроустановок выше 1000 В, IV группу по электробезопасности при эксплуатации электроустановок до 1000 В.

Право оперативного обслуживания предоставляется административно-техническому персоналу на основании ОРД организации (обособленного подразделения).

В электроустановках напряжением выше 1000 В работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки, и старшие по смене должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV, остальные работники в смене - группу не ниже III.

В электроустановках напряжением до 1000 В работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки, должны иметь группу по электробезопасности не ниже III.

При осмотрах электроустановок, перемещении техники и грузов не допускается приближение людей, гидравлических подъемников, телескопических вышек, экскаваторов, тракторов, автопогрузчиков, бурильно-крановых машин, выдвижных лестниц с механическим приводом (далее - механизмы) и технических устройств цикличного действия для подъема и перемещения груза, гидравлических подъемников, телескопических вышек (далее - подъемные сооружения), а также токопроводящей части стрелы при использовании подъемника (вышки) с изолирующим звеном к находящимся под напряжением неогражденным или неизолированным токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице 6.

Таблица 6

Допустимые расстояния до токоведущих частей электроустановок, находящихся под напряжением

Напряжение электроустановок, кВ	Расстояние от работников и применяемых ими инструментов и приспособлений, от временных ограждений, м	Расстояния от механизмов и подъемных сооружений в рабочем и транспортном положении от стропов, грузозахватных приспособлений и грузов, м
ВЛ до 1	0,6	1,0
Остальные электроустановки:
до 1	не нормируется(без прикосновения)	1,0
1-35	0,6	1,0
60 (постоянный ток) - 110	1,0	1,5
150	1,5	2,0
220	2,0	2,5
330	2,5	3,5
400 (постоянный ток) - 500	3,5	4,5
750	5,0	6,0
1150	8,0	10,0

Единоличный осмотр электроустановки, электротехнической части технологического оборудования имеет право выполнять работник из числа оперативного персонала, имеющий группу по электробезопасности не ниже III, осуществляющий оперативное обслуживание данной электроустановки, находящийся на дежурстве, либо работник из числа административно-технического персонала, на которого возложены обязанности по организации технического и оперативного обслуживания, проведения ремонтных, монтажных и наладочных работ в электроустановках (далее - административно-технический персонал), имеющий:

1. группу V по электробезопасности - при эксплуатации электроустановки напряжением выше 1000 В;

2. группу IV по электробезопасности - при эксплуатации электроустановки напряжением до 1000 В. Право единоличного осмотра предоставляется на основании ОРД организации (обособленного подразделения).

Осмотр воздушных линий электропередачи (устройств для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе, прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах) (далее - ВЛ) должен выполняться в соответствии с требованиями пунктов 7.15, 38.73, 38.74, 38.75 Правил. За начало и конец ВЛ принимаются линейные порталы или линейные вводы электроустановки, служащей для приема и распределения электроэнергии и содержащей коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы (далее - распределительные устройства, РУ), а для ответвлений - ответвительная опора и линейный портал или линейный ввод распределительного устройства.

Работники, не обслуживающие электроустановки, могут допускаться для осмотра в электроустановки в сопровождении оперативного персонала, обслуживающего данную электроустановку, имеющего группу IV по электробезопасности - в электроустановках напряжением выше 1000 В, и имеющего группу III по электробезопасности - в электроустановках напряжением до 1000 В, либо работника, имеющего право единоличного осмотра.

Сопровождающий работник должен осуществлять контроль за безопасностью работников, допущенных в электроустановки, и предупреждать их о запрещении приближаться к токоведущим частям.

При осмотре электроустановок разрешается открывать двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств.

При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В не допускается входить в помещения, камеры, не оборудованные ограждениями или барьерами, препятствующими приближению к токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице Х. Не допускается проникать за ограждения и барьеры электроустановок.

Не допускается выполнение какой-либо работы во время осмотра.

При замыкании на землю в электроустановках напряжением 3-35 кВ приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в закрытом распределительном устройстве (далее - ЗРУ) и менее 8 м в открытом распределительном устройстве (далее - ОРУ) и на ВЛ допускается только для оперативных переключений с целью ликвидации замыкания и освобождения людей, попавших под напряжение. При этом следует пользоваться электрозащитными средствами.

При несчастных случаях для освобождения пострадавшего от действия электрического тока напряжение должно быть снято немедленно без предварительного разрешения оперативного персонала.

Отключать и включать электрические аппараты, предназначенные для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки (выключатель, выключатель нагрузки, отделитель, разъединитель, автомат, рубильник, пакетный выключатель, предохранитель) (далее - коммутационные аппараты) и заземлители (заземляющие разъединители, заземляющие ножи) напряжением выше 1000 В с ручным приводом необходимо в диэлектрических перчатках и применением средств защиты лица от воздействия электрической дуги.

Снимать и устанавливать предохранители следует при снятом напряжении.

Допускается снимать и устанавливать предохранители, находящиеся под напряжением, но без нагрузки.

Под напряжением и под нагрузкой допускается заменять:

1. предохранители в цепях управления, электроавтоматики, блокировки, измерения, релейной защиты, контроля и сигнализации (далее - вторичные соединения или цепи);

2. предохранители трансформаторов напряжения;

3. предохранители пробочного типа.

При снятии и установке предохранителей под напряжением необходимо пользоваться:

1. в электроустановках напряжением выше 1000 В - изолирующими клещами (штангой) с применением диэлектрических перчаток и средств защиты лица, глаз от механических воздействий и термических рисков электрической дуги;

2. в электроустановках напряжением до 1000 В - изолирующими клещами, диэлектрическими перчатками и средствами защиты лица, глаз от механических воздействий и термических рисков электрической дуги.

Двери помещений (калитки, ворота) ОРУ, общеподстанционного пункта управления (далее - ОПУ), помещений РУ, электроустановок, камер, щитов и сборок, шкафов комплектных трансформаторных подстанций (далее - КТП), кроме тех, в которых проводятся работы, должны быть закрыты на замок.



Заключение

Данная выпускная квалификационная работа была выполнена с целью разработки методических указаний к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование и эксплуатация систем передачи», изучением теории об имеющихся ресурсах и расчёте коэффициентов помехозащищённости, готовности и применении технических знаний в практической части курсового проекта.

В первой главе была раскрыта основная теоретическая часть об используемых архитектурах, трассах, топологий, марок оптических кабелей, систем передачи, различных конфигураций сети, вариант схем регенерационных участков, синхронизаций, примеров помехозащищенности линий передач и их применение в проектировании в современном мире, были отображены результаты использования данных ресурсов на практике и проектировании в курсовой работе.

Во второй главе проводилось исследование возможных способов организации передачи данных, изучались их сферы применения, преимущества и недостатки, а также изучение расчёта энергетического потенциала и его свойств, затухания сигнала из-за препятствий, ослабления сигнала в свободном пространстве. Итогом этой главы является разбор организаций сетей передачи данных, изучения формул и свойств стабильности и надёжности передаваемой информации.

Третья глава основана на приказе Минтруда России от 15.12.2020 N903н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок», она устанавливает основные правила по охране труда при работе с разработанной схемой передачи данных.

На основании вышесказанного можно заключить, что результаты данной выпускной квалификационной работы удовлетворительны, поставленная цель была достигнуты, задачи - решены.



Список использованных источников

Законодательные материалы

1. Федеральный закон от 07.07.2003 №126 - ФЗ «О связи»: принят Государственной Думой 18 июня 2003 года, одобрен Советом Федерации 25 июня 2003 года // Издательство Проспект - 2010. - Ст. 40.

2. Приказ Минтруда России от 15.12.2020 №903н "Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок" (Зарегистрирован 30.12.2020 №61957) // Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 15 декабря 2020 г. №903н

Книги одного автора

3. Беспроводной мобильный Интернет: архитектура, протоколы и сервисы / А. Джамалипур. - Москва: Техносфера, 2009. - 496 с.

4. Основы радиотехники и связи: учебное пособие / П.П. Березовский. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017.- 212 с.

5. Сети и системы радиосвязи и средства их информационной защиты: учеб. пособие / А.М. Голиков. - Томск: Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. - 392 с.

6. Системы спутниковой связи с подвижными объектами: Учебное пособие / А.М. Голиков. - Ч.1. Таганрог. ТРТУ, 2004 - 95 с.

7. Спутниковые системы связи: Учебное пособие / А.А. Савочкин. - Севастополь, 2012. - 113 с.

8. Электропитание устройств связи: Учеб. для техникумов / В.М. Бушуев. - М.: Радио и связь, 1986. - 240 с.: ил.

9. Электроснабжение: учебное пособие / И.В. Наумов. - Благовещенск: Изд-во АМГУ, 2014.- 381 с.

Книги двух авторов

10. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для ВУЗов. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2004. 2-е изд.

11. Основы сетевых технологий: Учебник для вузов. / Л.И. Долинер, Н.А. Руденков. - Екатеринбург: Изд-во Уральского. Федерального ун-та, 2011 - 300 с.

Электронные ресурсы

12. «Охрана труда» - информационный портал для специалистов по охране труда [Электронный ресурс]: сайт.



Приложение А (Справочное)

В таблице А1 содержится информация о группах по электробезопасности электротехнического (электротехнологического) персонала и условиях их присвоения. Данная таблица является дополнением к правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок.

Таблица А1

Группы по электробезопасности электротехнического персонала и условия их присвоения

Группа по электробезопасности	Минимальный стаж работы в электроустановках, мес.
	персонал организаций, имеющий	практиканты
	основное общее образование	среднее полное образование	начальное профессиональное и высшее профессиональное (техническое) образование	высшее профессиональное (техническое) образование в области электроэнергетики	начальных профессиональных учебных заведений	высших учебных заведений, техникумов и колледжей
1	2	3	4	5	6	7
II	Не требуется	Не требуется
	Требования к персоналу
	1. Элементарные технические знания об электроустановке и ее оборудовании. 2. Отчетливое представление об опасности электрического тока, опасности приближения к токоведущим частям. 3. Знание основных мер предосторожности при работах в электроустановках. 4. Практические навыки оказания первой помощи пострадавшим. 5. Работники с основным общим или со средним полным образованием должны пройти обучение в образовательных организациях с целью получения знаний и навыков, указанных для данной группы, в объеме не менее 72 часов.
III	3 в предыдущей группе	2 в предыдущей группе	2 в предыдущей группе	1 в предыдущей группе	6 в предыдущей группе	3 в предыдущей группе
	Требования к персоналу
	1. Элементарные познания в общей электротехнике. 2. Знание электроустановки и порядка ее технического обслуживания. 3. Знание общих правил охраны труда, в том числе правил допуска к работе, правил пользования и испытаний средств защиты и специальных требований, касающихся выполняемой работы. 4. Умение обеспечить безопасное ведение работы и вести надзор за работающими в электроустановках. 5. Знание правил (инструкций) по освобождению пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой помощи пострадавшим на производстве и умение практически ее оказывать.
IV	6 в предыдущей группе	3 в предыдущей группе	3 в предыдущей группе	2 в предыдущей группе	-	-
	Требования к персоналу
	1. Знание электротехники в объеме среднего профессионального образования. 2. Полное представление об опасности при работах в электроустановках. 3. Знание Правил, правил технической эксплуатации электрооборудования, правил (инструкций) пользования и испытаний средств защиты, устройства электроустановок и пожарной безопасности в объеме занимаемой должности. 4. Знание схем электроустановок и оборудования обслуживаемого участка, знание технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ. 5. Умение проводить инструктаж, организовывать безопасное проведение работ, осуществлять надзор за членами бригады. 6. Знание правил (инструкций) по освобождению пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой помощи и умение практически оказывать ее пострадавшему. 7. Умение обучать персонал правилам охраны труда, практическим приемам оказания первой помощи пострадавшим на производстве и умение практически ее оказывать.
V	24 в предыдущей группе	12 в предыдущей группе	6 в предыдущей группе	3 в предыдущей группе	-	-
	Требования к персоналу
	1. Знание схем электроустановок, компоновки оборудования технологических процессов производства. 2. Знание настоящих Правил, правил (инструкций) пользования и испытаний средств защиты, четкое представление о том, чем вызвано то или иное требование. 3. Знание правил технической эксплуатации, правил устройства электроустановок и пожарной безопасности в объеме занимаемой должности. 4. Умение организовать безопасное проведение работ и осуществлять непосредственное руководство работами в электроустановках любого напряжения. 5. Умение четко обозначать и излагать требования о мерах безопасности при проведении инструктажа работников. 6. Умение обучать персонал правилам охраны труда, практическим приемам оказания первой помощи пострадавшим на производстве и умение практически ее оказывать.

Размещено на allbest.ru

...