82038

Проектування магістральної волоконно-оптичної лінії зв’язку між м. Луцьк та м. Хмельницький

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Розвиток засобів зв’язку має велике значення для ефективного керування народним господарством чіткої роботи державного апарату та всебічного задоволення населення в потребі зв’язку і технічних засобів інформації. А це потребує збільшення пропускної спроможності лінії зв’язку приблизно в 10 разів кожні 1617 років.

Украинкский

2015-02-24

1.59 MB

7 чел.

Зміст

Вступ .2

Завдання на проектування

Розділ 1. Коротка характеристика кінцевих пунктів .3

Розділ 2. Вибір траси ВОЛЗ .6

Розділ 3. Вибір передачі, марки та ємкості кабелю .7                                                                  

  1.  Розрахунок необхідної кількості каналів ТЧ…………………………………………………………………7
  2.  Вибір системи передачі………………………………………………………………………………………...7
  3.  Технічні характеристики та структурна схема ВОСП……………………………………………………….8
  4.  Вибір марки і ємності кабеля………………………………………………………………………………….11
  5.  Розрахунок необхідної кількості оптичного кабелю………………………………………………………...13

Розділ 4. Розрахунок основних параметрів ВС ...14

  1.  Розрахунок параметрів ВС…………………………………………………………………………………….15
  2.  Розрахунок дисперсії ВС………………………………………………………………………………………17

Розділ 5. Розрахунок довжини регенераційної ділянки ...20

5.1 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за часовими характеристиками…………………………..21

5.2 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за енергетичними характеристиками……………………21

Розділ 6. Розміщення НРП та ОРП по трасі ВОЛЗ ...23

  1.  Розрахунок НРП та ОРП……………………………………………………………………………………….23
  2.  Обладнання НРП……………………………………………………………………………………………….23
  3.  Організація (дистанційного) живлення НРП…………………………………………………………………24

Розділ 7. Розрахунок захисту ОК від ударів блискавки ..25

Розділ 8.   Питання монтажу і прокладки оптичного кабеля ...26

  1.  Питання монтажу оптичного кабеля…………………………………………………………………………..26
  2.  Втрати в зєднаннях…………………………………………………………………………………………….27
  3.  Методи отримання зєднань…………………………………………………………………………………....28
  4.  Питання прокладки ОК………………………………………………………………………………………...32
  5.  Фіксація траси…………………………………………………………………………………………………..34                                                                       

Розділ 9. Організація технічної експлуатації …34

Розділ 10. Вимірювання параметрів лінійного тракту ВОЛЗ ....36

10.1 Вимірювання базової оптичної потужності……………………………………………………………….38

10.2  Вимірювання  загасання, що пов’язане з відбиттям  кабельної секції   ..........................................................................38                              

10.3 Вимірювання відбиваючої спроможності..........................................................................................................38

10.4 Вимір коефіцієнта помилок................................................................................................................................39

Розділ 11. Охорона праці і техніка безпеки ....40

  1.  Техніка безпеки при будівництві кабельної лінії…………………………………………………………….40
  2.  Техніка безпеки при виконанні лінійних робіт………………………………………………………………40
  3.  Вантажно-розвантажувальні роботи…………………………………………………………………………..41
  4.  Земляні роботи………………………………………………………………………………………………….41
  5.  Монтажні роботи……………………………………………………………………………………………….42
  6.  Електричні вимірювання……………………………………………………………………………………….42
  7.  Будівництво і монтаж НУП……………………………………………………………………………………43
  8.  Робота в оглядових пристроях………………………………………………………………………………....43
  9.  Техніка безпеки  при роботі з ок…………………………………………………………………………………..44

Розділ 12. Кошторисно-фінансовий розрахунок …45

  1.  Відомість об'єму робіт на будівництво магістралі між містами Вінниця-Кіровоград……45
  2.  Кошторис на будівництво зонової ВОЛЗ між містами Вінниця-Кіровоград 46

Висновок……………………………………………………………………………………………...47

Література …48

Вступ

Розвиток засобів зв'язку має велике значення для ефективного керування народним господарством, чіткої роботи державного апарату та всебічного задоволення населення в потребі зв'язку і технічних засобів інформації. Кількість інформації зростає в деякій мірі пропорційно квадрату промислового потенціалу. А це потребує збільшення пропускної спроможності лінії зв'язку приблизно в 10 разів кожні 16-17 років.

В Україні протягом останніх років галузь зв'язку змогла зберегти тенденції щорічного зростання об'єму послуг зв'язку. Продовжується розвиток мереж зв'язку, притягуються інвестиції, що позитивно впливає на стан економіки країни.

Галузь працює без збиткових підприємств, немає заборгованості перед бюджетом і з виплатою заробітної плати.

Розвиток мереж електрозв'язку відбувається з урахуванням світової тенденції інтеграції мереж, систем і послуг зв'язку. Така тенденція вимагає будівництва і удосконалення мережі на базі обладнання, яке відповідає міжнародним стандартам і рекомендаціям і дозволяє давати послуги високої якості.

По волоконно-оптичних лініях зв'язку Україна сполучена цифровими
каналами зв'язку з всіма прикордонними країнами Білорусією,

Словаччиною, Польщею, Угорщиною, Росією, Румунією, Молдавією.

Активно розвиваються послуги стільникового зв'язку, також не зупиняється розвиток традиційного телефонного зв'язку. Однак необхідність в телефонах у споживачів залишається високою. По прогнозах, попит не буде меншати до досягнення щільності 40-50 телефонів на 100 жителів, що відповідає середньоєвропейському рівню.

Виконання такого обсягу робот можливе тільки на основі досягнень науки та прискорення науково-технічного прогресу. В першу чергу це впровадження квазіелектронних та електронних автоматичних телефонних станцій, цифрових систем передачі, волоконно-оптичних кабелів зв'язку.

В теперішній час поряд з металічними кабелями широко впроваджуються оптичні кабелі (OK). OK мають широку смугу передачі, мале загасання, високу завадозахищеність та потенціальну низьку ціну, не потребують для свого виготовлення цінних металів.

Цей курсовий проект передбачає проектування магістральної волоконно-оптичної лінії зв'язку між м. Луцьк та м. Хмельницький.


Завдання на курсове проектування

Проект     волоконно-оптичної лінії зв'язку між пунктами:

Луцьк – Хмельницький

Проходження траси в межах міста:

а) в Луцьку 2,5 км

б) в Хмельницькому   3,2 км

Число передаваємих каналів:

а)  телефонних 1900

б)  телеграфних 135

в)  радіомовлення 6

г)  передача даних 120

          в)        фототелеграф 95

д) канал ТВ                 3                                                             -                                                                        

Характеристика траси:

а) питомий опір ґрунту р,Ом-м             250(Л), 300(Х)

б) середнє число грозових годин на рік          60(Л), 50(М)    

Розділ 1. Коротка характеристика кінцевих пунктів

Луцьк - є адміністративним центром Волинської області, розташований в північно-західній частині України.Важливий транспортний вузол(залізнична станція,три шосейні дороги,пристань,аеропорт). Населення міста складає понад 215 тис. осіб, з них близько 60% -особи працездатного віку. Центральна вулиця - пр.Волі - є сучасною окрасою нашого міста, на даний момент проводиться її реконструкція.В місті діє 26 загальноосвітніх шкіл, 2 ліцеї,  6 вищих учбових закладів І-ІІ та ІІІ-ІV рівнів акредитації, а також 5 професійно-технічних училищ.Луцьк- це промислове місто. Продукція Луцького підшипникового, автомобільного, картонно-рубероїдногзаводів, заводу - є відомими в усьому світі.

Провідне місце у структурі сучасного господарства Луцька належить промисловості, транспорту, будівництву. Найрозвиненішою галуззю є машинобудування та металообробка. Значного розвитку набула легка(швейна, взуттєва) і харчова(м'ясне, молочне виробництво).

Місто-відомий історичний  і культурний центр. Функціонують музично-драматичний театр,філармонія,краєзнавчий музей. Серед визначних пам’яток Луцька-частина Старого міста,що зберегла планування 16-17ст.,замок Любарта(11-13ст.),костьол Трійці,храм Воздвиження,синагога(усі 17ст.).

Хмельни́цький (до 1954 року — Проскурів) — адміністративний центр Хмельницької області і Хмельницького району, значний історичний (осередок Центрального Поділля) та сучасний економічний і культурний центр.Назви іншими мовами: англійською — Khmelnytskyi, німецькою — Chmelnyzkyj, польською — Chmielnicki (Płoskirów), російською — Хмельницкий (Проскуров).Населення 290 000 мешканців (Станом на 2009)

Місто розташоване у центральному Поділлі, на берегах Південного Бугу, за 376 км (автомобільний шлях) від Києва. Залізничний вузол (станції Хмельницький, Гречани і Ракове). Через місто проходять автошляхи Чернівці — Старокостянтинів і Львів — Кіровоград — Донецьк (E50).

Головна вулиця Хмельницького — Проскурівська.

Вищу освіту в Хмельницькому можна отримати в низці вищих навчальних закладів, в т.ч. і спеціалізованих. У місті працюють виші III-IV рівнів акредитації та I-II рівнів акредитації, як державні (переважно), так і декілька приватних. Виші Хмельницького здебільшого окремі навчальні заклади, але є також і відгалуження (філіали) загальнодержавних.

Університети, академії та інститути:

Хмельницький Національний Університет (колишній Технологічний інститут побутового обслуговування, згодом — Технологічний університет Поділля);

Хмельницький Університет Управління та Права (колишній Хмельницький інститут регіонального управління та права)[1];

Хмельницький Економічний Університет;

Хмельницький торговельно-економічний інститут;

Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна»;

Хмельницька гуманітарно-педагогічна академія[3];

Хмельницька філія Міжрегіональної Академії управління персоналом;

Хмельницький інститут конструювання і моделювання

Хмельницький — значний культурний осередок Поділля і держави в цілому. Тут працюють 2 театри та обласна філармонія, кінотеарти, декілька музеїв, інші заклади культури.

Театри, музика і кіноХмельницька обласна філармонія

Школа і студія іконопису «Нікош»У сквері імені Шевченка

Театри і музичні заклади міста:

Обласний український музично-драматичний театр ім. Михайла Старицького;

Хмельницький академічний обласний театр ляльок;

обласна філармонія;

моно-театр «Кут».

У Хмельницькому працює органний зал.Місто пишається одним із найкращих дитячих танцювальних колективів України – ансамблем танцю «Подолянчик».

У Хмельницькому працюють (станом на початок 2010 року) 3 кінотеатри:

кінотеатр імені Тараса Шевченка;

кінотеатр «Планета», який має два зали, Синій та Прем'єрний.

Кінотеатр "Раково"

Хмельницькому притаманне чітке планування. І хоча традиційно в літературі архітектуру міста особливо не відзначають, у Хмельницькому є достатньо стара і цікава забудова — перш за все в історичному центрі, зокрема, на вулиці Проскурівській. Будинки Хмельницього (Проскурова) ХІХ — поч. ХХ століть — переважно взірці так званого цегляного стилю, у житловій забудові Проскурова є й адаптації столичних архітектурних стилів, зокрема модерну, а культовим спорудам Проскурова притаманні риси поширеного в Російській імперії провінційного класицизму.Сучасний Хмельницький має дуже оригінальні скульптури та монументи, що виконані батьком та сином Миколою і Богданом Мазурами, заслуженими скульпторами України.


Розділ 2. Вибір траси ВОЛЗ

Для вибору траси ВОЛЗ приводимо порівняльну таблицю з

характеристиками вибраних варіантів траси. Таблиця 2.1. Порівняльна таблиця з характеристиками трас.

 

Маршрут 

Перетини 

Загальна протяжність 

Ріки 

а/д 

з/д 

Хмельницький-

1. 

Тернопіль-Кременець-ДубноКоростишев-

2 

7

5

266

Луцьк

Хмельницький-Старокостянтинів-Острог-Рівне-Луцьк

2. 

3

9

7

282

          Трасу варто вибирати, виходячи, по-перше, з умови мінімуму її довжини. У заміській частині траса повинна проходити уздовж магістральних автодоріг національного, а при їхній відсутності обласного і районного значень або уздовж залізних доріг по землях не сільськогосподарського значення або по сільськогосподарських угіддях гіршої якості. Траса повинна проходити в обхід місць провалів, ґрунтів, які розмиті водою, оповзів, а також по можливості зон, заражених гризунами. Траси повинні мати по можливості мінімальну кількість природних і штучних перепон (рік, боліт, кар'єрів, населених пунктів, перетинання з автошляхами і залізницями, підземними комунікаціями). При виборі траси варто уникати ділянок із сильно агресивними ґрунтами.

Підраховуємо по трасі перетини з ріками (або іншими водоймищами), залізними, шосейними або ґрунтовими дорогами.

Вибираємо перший варіант траси . В цьому випадку траса найкоротша.

Креслення траси з вказівкою ОП і проміжних пунктів додається.


Розділ 3. Вибір системи передачі, марки та ємності    кабелю.

3.1. Розрахунок необхідної кількості каналів ТЧ

Наводимо таблицю відповідності кількості різних видів каналів до каналів ТЧ та розрахунок необхідної кількості каналів ТЧ по відношенню до заданої кількості каналів.

Таблиця 3.1. Відповідності кількості різних видів каналів до каналів ТЧ.

Види каналів 

Задана кількість каналів 

Кількість КТЧ 

Відповідність каналів ТЧ 

Телефон Телеграф Радіомовлення 

1900

135

6

19006

18 

1 ТФ = 1КТЧ 24 ТГ = 1 КТЧ 1 РМ. = 3 КТЧ 

Передача даних Фототелеграф 

ТК

120

95

3

120

95

4500

1 ПД = 1 КТЧ

1 ФГ = 1 КТЧ

    1 ТК = 1500 КТЧ

Всього :             6639 КТЧ 

3.2. Вибір системи передачі

Отримавши число СКТЧ , можемо визначити систему передачі. Для початку оберемо 4 типи системи передачі: К-1920, що працює по коаксіальному кабелю; К-1020С, що працює по симетричному кабелю; ІКМ-480, що працює по коаксіальному кабелю і «Сопка-4М», що працює по волоконно-оптичному кабелю; і піддамо їх порівняльному аналізу. Техніко-економічне порівняння обраних варіантів систем передачі зробимо в табличній формі.

                                                                              Таблиця  3.3.

Порівняльна характеристика систем передачі

Система передачі

Кабель

Лінійний спектр,

кГц, швидкість, кбіт/с

Довжина ПД, км

Відстань

між ОРП, км

Дальність

дії, км

К-1920

КМ-4

312...8500

6

240

12500

ІКМ-480

МКТ-4

34000

3

200

12500

К-1020С

МКС 4х4

312...4640

3

280

12500

Сопка-4М

ОКЛ

140000

60

240

830

Як очевидно з таблиці  3.3., довжина підсилювальної дільниці в систем К-1920, ІКМ-480 і К-1020С дорівнює відповідно 6, 3 і 3 кілометрам, а в системи «Сопка-4М» вона складає 60 кілометрів. Тобто кількість регенераційних пунктів у перших трьох систем буде в десять-двадцять разів (відповідно) більше, ніж у «Сопки-4М», що призведе до більших витрат. Звідси можна зробити висновок, що в нашому випадку найбільше ефективною системою передачі є «Сопка-4М», що працює по одномодовому волокну.

    Тепер, знаючи систему передачі і розраховану кількість СКТЧ, ми можемо визначити, скільки ж систем нам необхідно для передачі цих СКТЧ. «Сопка-4М» розрахована на передачу 1920 СКТЧ по двох оптичних волокнах, а нам задано 6639 СКТЧ. Тоді для того, щоб знайти необхідне число систем передачі загальне розраховане число СКТЧ ділим на число СКТЧ, передаваємих однією системою.

     N=          N=6639/1920 +1 =4

                                                                  

Отриманий результат округляємо у більшу сторону й одержуємо чотири системи.

3.3. Технічні характеристики і структурна схема ВОСП

    Апаратура «Сопка-4М» призначена для застосування на внутрішньозонових і магістральних лініях зв'язку первинної мережі.

    У якості середовища поширення використовуються кабелі оптичні одномодові, призначені для роботи на довжині хвилі 1,3мкм і 1,55мкм. Для ВОСП з організацією дистанційного живлення застосовується кабель, що містить мідні жили.

    Комплекс апаратури «Сопка-4М» забезпечує передачу усіх видів інформації в дискретному вигляді і дозволяє організувати по одному лінійному тракту 1920 каналів тональної частоти або основних цифрових каналів.

Таблиця 3.4.

Технічні дані ВОСП «Сопка-4М»     

Система зв'язку

Однокабельна

двохволоконна

Кількість СКТЧ, що організуються по 2 волокнам

1920

Максимальна довжина лінійного тракту, км

830

Максимальна відстань між сусідніми ОРП, км

240

Число регенераційних ділянок, не більш

8

Швидкість передачі, Мбіт/с

139,246

Лінійний код

10В1Р1R

Лінійна швидкість, Мбіт/с

167,1168

Код четверичного мережного стику

CMI

Енергетичний потенціал, Дб

38(36)

Коефіцієнт помилок лінійного тракту максимальної протяжності не більш

10-8

Довжина хвилі оптичної несучої, мкм

1,3 і 1,55

Швидкість передачі інформаційного сигналу додаткового первинного цифрового тракту, Кбіт/с

2048

 

Комплекс устаткування лінійного тракту ВОСП «Сопка-4М» складається з кінцевого устаткування, розміщеного в  обслуговуємому пункті, проміжного устаткування, розміщуваного в необслуговуємому пункті.

    Устаткування обслуговуємого пункту містить у собі:

  1.  Стійку устаткування лінійного тракту оптичну - СОЛТ-4М із вхідним у її ЗИП устроєм сполучним станційних і лінійних кабелів (УССЛК) і устроєм захисту резервного каналу (УЗРК);

Стійку телемеханіки і службового зв'язку - СТМСЗ;

Стійку дистанційного живлення СДЖ-О;

Устрій контролю лінійного тракту - УКЛТ.

     Устаткування необслуговуємого регенераційного пункту містить у собі:

  1.  Контейнер для розміщення апаратури регенераційного пункту НРПГ-4;

Апаратуру регенераційного пункту АРП-4 для установки в контейнер;

Стійку необслуговуємого регенераційного пункту СНРП-4М для установки в пунктах, що мають гарантоване живлення.

Стійка устаткування лінійного тракту СОЛТ-4М призначена для  організації двох волоконно-оптичних систем передачі інформації ємністю 1920 КТЧ кожна по одномодовому оптичному кабелю з довжиною хвилі випромінювання 1,3 мкм і 1,55 мкм.

    Стійка розрахована на роботу з устаткуванням четверичного тимчасового групоутворення, телемеханіки і службового зв'язку.

Стійка забезпечує:

  1.  передачу і прийом сигналів дільничного службового зв'язку (ДСЗ) і постанційного службового зв'язку (ПСЗ) разом з інформаційним сигналом по обох ВОСП; передачу в лінію сигналу, що заміщає, частотою 69632 кГц при зникненні сигналу четверичного мережного стику і сигналу індикації аварійного стану СІАС при аварії в лінії з тією ж частотою;

аварійну сигналізацію  при виникненні несправностей у лінійному устаткуванні.

Устаткування стійки СОЛТ-4М виконує такі функції:

  1.  пряме й обернене перетворення сигналу стику CMI у лінійний сигнал у коді 10B1P1R;
  2.  перетворення електричного сигналу в оптичний і обернено;
  3.  запровадження (вивід) у структуру лінійного сигналу сигналів телемеханики і службового зв'язку;
  4.  запровадження (вивід) у структуру лінійного сигналу первинного цифрового сигналу зі швидкістю 2,048 Мбит/с;
  5.  контроль і вимір коефіцієнта помилок лінійного сигналу;
  6.  контроль працездатності вузлів лінійного устаткування;
  7.  розпізнавання і формування сигналу СІАС.

Сигнал  СMI, що надходить із швидкістю 139,264 Мбит/с на формувач сигналу передачі, перетвориться в сигнал формату NRZ, без зміни швидкості, скремблируєтся і кодується в сигнал 10B1P1R, який передається із швидкістю 167,117 Мбит/с і містить крім інформаційного сервісні сигнали СЗ і ТМ, що надходять із плати стику. Одночасно з кодуванням здійснюється компенсація дрейфу постійної складової, а також провадиться асинхронне запровадження в лінійний сигнал первинних потоків. В УПО-О відбувається перетворення електричних імпульсів в оптичні.

    У приймальному устаткуванні стійки здійснюються обернені перетворення, до яких добавляються : регенерація лінійного сигналу, здійснювана устроєм відновлення сигналів (УВС), і пошук і утримання циклової синхронізації, здійснювані формувачем сигналу прийому (ФСПр).

    Введення сигналів службового зв'язку і телемеханики в цифровий потік здійснюється на етапі формування сигналу передачі у ФСП, а виділення сигналів ПСЗ, ДСЗ і ТМ здійснюється у ФСПр. Введення і вивід сервісних сигналів в устаткуванні стійки здійснюється через плату стику, вхідні і вихідні ланцюги якої мають захист від електромагнітних полів.

    Апаратура регенераційного пункту АРП-4 призначена для організації по одномодовому ОК двох дуплексних трактів із швидкістю 167,117 Мбит/с із довжиною хвилі світлового випромінювання 1,55 мкм і 1,3 мкм.

    АРП-4 забезпечує: передачу сигналів ТМ і СЗ одночасно з передачею інформаційного сигналу по тому самому лінійному тракті; введення-вивід первинного цифрового потоку 2,048 Мбит/с.

    Електроживлення АРП-4 здійснюється від устрою  дистанційного живлення  по мідних жилах оптичного кабеля або від автономного джерела струму РІТЕГ. Апаратура АРП-4 складається з таких блоків:

  1.  блок регенератора лінійного БРЛ;
  2.  блока резервного каналу БРК;
  3.  блока телемеханики і службовий зв'язок БТМСЗ;
  4.  блока живлення від дистанційного джерела живлення або автономного джерела.

    БРЛ призначений для :

  1.  прийому, регенерації і передачі по одномодовому ОК інформаційного сигналу зі швидкістю 167,117 Мбит/с;

виділення і ретрансляції  ТМ і СЗ, передача яких здійснюється разом з інформаційним сигналом у кожному лінійному тракті;

виділення тактових частот і інформаційних сигналів РК для організації додаткового цифрового потоку 2,048 Мбит/с.

     У випадку обриву оптичної лінії зв'язку в БРЛ формується сигнал індикації аварійного стана (СІАС), що забезпечує працездатність системи по напрямках, починаючи з місця аварії.

    БРК призначений для:

  •  підрахунку Кош в інформаційному сигналі;
  •  об'єднання сигналом ТМ сторін А и Б двох лінійних трактів і передачі їх у БТМСЗ;
  •  об'єднання сигналів СЗ сторони А двох лінійних трактів і передачі їх у БТМСЗ;
  •  об'єднання сигналів СЗ сторони Б двох лінійних трактів і передачі їх у БТМСЗ;
  •  організація введення-вивіда додаткового первинного цифрового потоку 2,048 Мбит/с.

     Блок БТМСЗ призначений для:

  1.  збору інформації про працездатність вузлів апаратури, режимі роботи автономного джерела живлення, про стан контейнера (датчики люка, появи води і тиска) і формуванні узагальненого сигналу ТМ, що передається разом із лінійними сигналами;

здійснення ЦАП сигналу ТЧ, формування сигналів службового зв'язку для підключення УПП, радіостанції і формує сигнал СЗ у цифровому виді для передачі по лінійному тракті разом з інформаційним сигналом.

Апаратура АРП-4 встановлюється в уніфікований грунтовий контейнер НРПГ-4. Контейнери НРПГ-4 призначені для підключення до магістрального кабеля з дистанційним живленням по мідних жилах (НРПГ-4-1,55ДП; НРПГ-4-1,3ДП) і з автономним живленням від РІТЕГ (НРПГ-4-1,55АІ; НРПГ-4-1,3АІ).

У кожному варіанті контейнера передбачена:

сигналізація появи води;

сигналізація відкривання кришки , що герметизує

устрій виведення каналу СЗ для підключення радіостанції й устрої переносного переговорного без розгерметизації контейнера

патрубок для введення кабеля дільничної СЗ;

два болти для підключення контурного заземлення контейнера.

    Крім апаратури АРП-4, розміщуваної в грунтовому контейнері, розроблена апаратура НРП СНРП-4М (стояковий варіант).

    Стійка  СНРП-4М забезпечує:

передачу по одномодовому кабелю інформаційних сигналів двох дуплексних ВОСП із швидкістю передачі інформації 167,117 Мбит/с при довжині хвилі оптичного випромінювання 1,55 мкм або 1,3 мкм;

прийом лінійного сигналу з коефіцієнтом помилок у лінійному тракті не більш 10–10 при зміні рівня оптичного сигналу на вході від мінус 23 до мінус 38 дБм.

виділення додатково введеного первинного цифрового потоку зі швидкістю передачі 2,048 Мбит/с

передача сигналів ТМ і СЗ одночасно з передачею інформаційного сигналу по тому самому    ОК.

3.4. Вибір марки та ємності кабелю

З нашою обраною ВОСП «Сопка-4М» працюють кабелі марки ОКЛ. Одномодові оптичні кабелі марок ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКЛС-01, ОКЛС-03, ОКЛК-01, ОКЛБ-01, ОКЛАК-01 призначені для прокладки в кабельній каналізації, трубах, блоках, колекторах, по мостах і в шахтах, грунтах усіх категорій ручним і механізованим засобом і експлуатації на внутрішньозонових і магістральних лініях зв'язку. Зводимо  характеристики вищеописаних марок кабелів у таблицю 3.5. і піддамо їх порівняльному аналізу.

Таблиця 3.5.

Характеристики  кабелів зв’язку

Позначення кабеля

Кіль-

кість ОВ

Коефі-

ціент загасаннякм

Диспер-сія,

пс/

(нм*км)

не більш

Кіль-кість мідних жил ДЖ,

d=1,2 мм, шт

Нормал. зовніш-

ний діаметр

мм

Макс.

маса

1 км кабел

кг

ОКЛ-01-0,3/3,5-4(8,16)

4; 8; 16

до 0,3

3,5

немає

10,81,0

90,0

ОКЛС-01-0,3/3,5-4(8,16)

4; 8; 16

до 0,3

3,5

немає

18,82,0

320,0

ОКЛС-03-0,3/3,5-4(8)

4; 8

до 0,3

3,5

немає

16,82,0

277,0

ОКЛК-03-0,3/3,5-4(8)

4; 8

до 0,3

3,5

немає

18,42,0

365

ОКЛБ-01-0,3/3,5-4(8)/4

4; 8

до 0,3

3,5

4

18,42,0

440,0

ОКЛБ-01-0,3/20-4(8)/4

4; 8

до 0,3

20

4

18,42,0

440,0

ОКЛБ-01-0,3/3,5-4(8,16)

4; 8; 16

до 0,3

3,5

немає

18,42,0

440,0

ОКЛБ-01-0,3/2,0-4(8,16)

4; 8; 16

до 0,3

20

немає

18,42,0

440,0

ОКЛАК-01-0,3/3,5-4(8)/4

4; 8

до 0,3

3,5

4

24,82,5

1382,0

На підставі даних із таблиці 3.5. можна зробити такі висновки:

1. Тому що довжина нашої траси дорівнює 266 км, то в курсовому проекті будуть використовуватися регенераційні пункти (РП), отже нам необхідно дистанційне живлення. Якщо встановити РП в населених пунктах, які мають гарантоване електроживлення, то всі кабелі, які мають жили дистанційного живлення надалі враховуватись не будуть.

2. Розглядаючи  варіанти , що залишилися , можна відзначити, що кабель марки ОКЛАК-01 призначений для прокладки через судноплавні ріки і болота глибиною більш 2 м - буде потрібен, т. як є 2 річкових переходи. Кабель марки ОКЛ-01 не має броні, тобто для прокалдки в грунт він не придатний. Кабелі марок ОКЛС-03 та ОКЛК-03 мають профільоване осердя, а кабель марки ОКЛБ-01 має центральний силовий елемент, навколо якого накручені оптичні модулі. Остання конструкція більш надійна, тому ми обираємо саме її.

3. Кабелі марок ОКЛБ-01-0,3/3,5-4(8,16) і ОКЛБ-01-0,3/20-4(8,16) задовольняють усім запропонованим вимогам, але різняться значенням дисперсії: у першому варіанті - 3,5 пс/(нм*км), а в другому - 20 пс/(нм*км). Другий аналізований кабель підходить для довжини хвилі 1,55мкм (дисперсія 20 пс/(нм*км)) кабелю марки ОКЛБ-01-0,3/20-4(8,16).

Як відомо, для роботи кожної ВОСП потрібно два волокна. У нашому випадку ми маємо чотири системи, отже нам буде потрібно вісім волокон, ми беремо восьмиволоконний ОКЛБ-01-0,3/2,0-8. на розвиток засобів зв’язку між двома містами. Технічні дані обраного варіанта кабеля подаємо у виді таблиці 3.6.

Таблиця 3.6.

Характеристики обраної марки кабелю

Позначення кабеля

Кількість ОВ

Коефі-

ціент загасаннякм

Диспер-сія,

пс/

(нм*км)

не більш

Кіль-

кість мідних жил ДЖ, діамет-

ром 1,2 мм, шт

Нормал. зовніш-

ний діаметр

мм

Макс.

маса

1 км кабелюкг

ОКЛБ-01-0,3/2,0-8

8

до 0,3

20

Не має

18,42,0

440,0

Конструкція кабеля приведена на малюнку 3.2.

Малюнок 3.2 - Конструкція кабелю ОКЛБ – 01– 0,3/2,0 (1,55) – 8

1 - центральний силовий елемент (склопластиковий стержень в ПЕ оболонці);

2 - оптичне волокно ;

3 - оболонка оптичного модуля;

4 - гідрофобний заповнювач;

5 - скріплююча стрічка;

6 - проміжна ПЕ оболонка;

7 - броня із сталевих стрічок;

8 - зовнішня ПЕ захисна оболонка;

3.5. Розрахунок необхідної кількості ОК

Розрахуємо необхідну кількість кабелю для прокладання по трасі ВОЛЗ, з урахуванням запасу на прокладання в грунт -  2%, для прокладання в кабельній каналізації - 5,7%, на прокладання через водні перешкоди запас - 14% (при однокабельному переході). Розрахунок подамо у вигляді таблиці 3.7.

                                                               

     Довжина ОК, при прокладці в каналізацію розраховується по формулі:

Lк=1,057· Lкан =1,057·5,7 = 6,024 км                де:

            Lкан - довжина кабельної каналізації ;
           1,057 - коефіцієнт, що враховує 5,7% запасу.

    Довжина ОК, при прокладці через дрібні ріки:

Lр =2· 1,14· Lпер =2·1,14·0,2 =  0,456 км,      де:

              Lпер - довжина одного переходу (приймаємо Lпер=200м);
              2 - кількість переходів;
             1,14 - коефіцієнт, що враховує 14% запасу.

     Довжина ОК, що прокладається в грунт:

Lгр=1,02· Lтг= 1,02·259,7 = 264,89 км,     де:

            1,02 - коефіцієнт, що враховує 2% запасу;
            L
тг - довжина траси, що проходить у грунті.

Lтг=Lтр-(Lпер+Lкан)= 266 – 6,3= 259,7 км,   де:

            Lзаг - загальна протяжність лінії передачі;
            
Lпер - довжина переходів через ріки;
            
Lкан - загальна довжина кабельної каналізації.

     Загальна довжина кабелю:

           Lзаг=Lгр+Lр+Lк=264,89+0,456 +6,024 =271,37 км  

Таблиця 3.7.

Розрахунок кількості кабелю

Відстань між ОП

266

Кількість кабелю в грунт

264,89

2%

Кількість кабелю в кабельну каналізацію

6,02

5,7%

Кількість кабелю на водяні перепони

0,45

14%

Разом

271

            

Розділ 4. РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ВС

4.1. Розрахунок параметрів ВС

Для передачі электромагнитной енергії по світловоду використовується явище повного внутрішнього відбиття на кордоні розподілу двох діелектричних середовищ, згідно закону Снелля необхідно щоб показник заломлення матеріалу серцевини n1 був більше показника заломления матеріалу оболонки n 2.

Оскільки для забезпечення режиму одномодовості необхіде виконання умови V < VКР, а величину а – радіус серцевини волокна досить важко зробити малим, то для забезпечення заданої умови необхідно щоб різниця n1-n2 була якомога меньшою. Тому склад скла серцевини та склад скла оболонки волокна не повині суттєво відрізнятися.

Окис германію, фосфору підвищує показник заломления; а окиси бору і фтору знижують показник заломления. Враховуючи цю властивість, в якості матеріалу серцевини виберемо скло з додатками германію - 3.1% GeO2, 96.9% SiO2; а в якості матеріалу оболонки виберемо чистий кварц - 100% SiO2.

Для вибраних складів скла знайдемо коефіціенти Селмейера [3]. Коефіціенти Селмейера наведемо  у  вигляді таблиці 4.1.

Таблиця 4.1.

   Коефіціенти ряду Селмейера для матеріалів оболонки і серцевини:

  

Склад  скла

Тип коефіцієнту

Значення коефіцієнту при i =

       1

        2

       3

3,1% GeO2, 96,9% SiO2

Ai

i,мкм

0,7028557

0,0727723

0,4146307

0,1143085

0,897454

9,896161

100% SiO2

Ai

i,мкм

0,6961663

0,0684043

0,4079426

0,1162414

0,897479

9,896161

 

Коефіціенти ряду Селмейера для матеріалів оболонки і серцевини:

Те саме і для осердя:

Показник заломлення оболонки ВС на робочій частоті:

Те саме і для осердя:

Показник заломлення оболонки ВС на робочій довжині хвилі:

Те саме і для осердя:

Коефіціент питомої матеріальної дисперсії М2 для оболонки:

Те саме і для осердя:

Числова апертура NA на робочій довжині хвилі:

Відносна різниця показників заломлення D:

Похідна відносної різнийі показників заломлення по довжині хвилі dD/dl:

4.2 Розрахунок дисперсії ВС:

При проходженні імпульсних сигналів по ВС змінюється не тільки амплітуда імпульсів, але і їхня форма - імпульси розширюються. Це явище називають дисперсією.

Дисперсія в загальному випадку визначається трьома основними чинниками: відмінністю групових швидкостей мод що розповсюджуються у ВС, та направляючими властивостями світловодної структури і властивостями матеріалу світловода.

Відмінність швидкостей розповсюдження мод що спрямовують на фіксованій частоті (довжині хвилі) випромінювання джерела призводить до того, що час проходження цих мод по світловоду від входу ВС до виходу неоднаковий. В результаті імпульс , що утвориться ними  на виході розширюється , причому величина розширення дорівнює різниці часу розповсюдження самої повільної і самої швидкої моди. Означене явище носить назву міжмодової дисперсії.

Відмінність швидкостей розповсюдження кожної з спектральних складових спрямовуємих мод , утворюючих сигнал , на різних частотах спектру випромінювання джерела призводить до різної часової затримки частотних складових сигналу, те є до хроматичної (внутрішньомодової) дисперсії. Чим ширше спектр випромінювання оптичного джерела, тим більше хроматична дисперсія.

Хроматична дисперсія складається в основному з хвилеводної дисперсії, дисперсії матеріалу і профільної дисперсії.

Хвилеоводна дисперсія зумовлена спрямовуючими властивостями , світловодної структури, а саме нелінійною залежністю коефіціенту  фази даної моди ВС від довжини хвилі (частоти) оптичного випромінювання. Дисперсія матеріалу ОВ зумовлена залежністю показника заломления матеріалу серцевини і оболонки від довжини хвилі оптичного випромінювання.

Діаметр серцевини одномодового ВС необхідно вибрати таким чином, щоб забезпечувалися умови розповсюдження тільки основної моди. Це виконується, якщо робоча частота менша  частоти відсічки мод, наступних за основною. Для двошарового однорідного ВС зі ступінчастим профілем показника заломлення в одномодовому режимі робоча частота повинна задовільняти нерівності V < 2.405. В розрахунках  було вибране: =4 мкм.     Видно , що при  даному радіусі серцевини  на  довжинах хвиль   =1, 3 мкм і =1, 55 мкм виконується умова одномодового режиму.

-діаметр осердя одномодового ВС (м)

Розрахунок попередніх данных:

Нормована частота:

< 2.445 – умова виконується

 

Проміжні данні:

- швидкість світла (м/с)

В одномодових ВС міжмодова дисперсія буде відсутня і розширення імпульсу ,що передається відбувається внаслідок хроматической дисперсії основної моди.Тому її ми не враховуєм.

Складова обумовлена матеріальної дисперсії:

Складова обусловленная волновой дисперсией:

Складова обусловленная профільною дисперсією:

Внутрішньомодова дисперсія одномодового ВС:

- ширина спектральнї лінії джерела (м)

- довжина ВС (м)

Графіки залежностей Т1, Т2, Т3 и  від l:

 

мал 4.1

- дисперсія по відношенню до довжини лінії в 1 км

мал 4.2

мал 4.3

мал 4.4

Графіки залежності питомої матеріальної, питомої хвилеводної, питомої профільної дисперсії і повної хроматичної дисперсії від довжини хвилі оптичної несівної наведені на рисунках 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 відповідно.

По результатах графічних побудов видно, що мінімальна хроматична дисперсія на довжині хвилі оптичного випромінювання 1.3 мкм і складає   1,07868

Розділ 5. Розрахунок довжини регенераційного відрізку ВОЛЗ:

5.1 Розрахунок довжини  РВ  за часовими характеристиками.

Треба відмітити, що дисперсія і загасання – це 2 основних фактори, які обмежують довжину регенераційної дільниці .

- швидкість передачі ВОЛЗ в ЛТ

(км)

Залежність   від дисперсії :

мал 5.1

5.2 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за енергетичними характеристиками

 

- загасання розємного зєднання (дБ)

- енергетичний потенціал ВОСП (дБ)

- запас  на старіння ОК (дБ)

     

Залежністьд от a:

мал 5.2

Залежністьд от aр:

мал 5.3

Залежність Lру від будівельної довжини кабеля lс:

мал 5.4

Розрахунок Lрд и Lmin :

- загасання  розємного зєднання (дБ)

- погонное загасання ОК (дБ)

- загасання на зростках (зварне зєднання) (дБ)

- будівельна довжина кабелю (км)

(км)

Вибираємо довжину РД  = 84,31 км (вибираємо найменше значення).

Роздiл 6. Розмiщення НРП та ОРП по трасi ВОЛЗ

6.1.Розрахунок числа НРП та ОРП

Знаючи довжину траси ВОЛС 266 км і довжину регенераційної ділянки, що дорівнює 84км, визначимо кількість НРП за формулою (6.1):

Nнрп                                                                                                                                                          (6.1)

Nнрп=266/84.31=3

Кількість регенераційних дільниць розрахуємо за формулою (6.2):

            Nру = Nнрп + 1                                                                                       (6.2)

       Nру=3+1=4

   Доцільно встановлювати НРП у населених пунктах, що мають гарантоване живлення.Розподіл по трасі призведено таким чином :

Хмельницьк -Тернопіль(НРП)-Кременець(ОРП)-Дубно(НРП)- Луцьк

Для ВОСП  «Сопка-4М» відстань між РП становить 240км , тому ОРП буде використовуватись.

6.2.  Обладнання ОРП.

   Обладнання ОРП включає в себе:

  •  два стояка обдаднання лінійного тракту оптичних СОЛТ-4М з при-строями зєднання станційних та лінійних оптичних кабелів ПССЛК;
  •  стояк телемеханіки та службового зв’язку СТМСЗ;

6.3. Обладнання НРП.

  1.  Устаткування НРП містить у собі: контейнер для розміщення апаратури регенераційного пункту НРПГ-4; апаратуру регенераційного пункту АРП-4 для установки в контейнер;
  2.  Стояк необслуговуємого регенераційного пункту СНРП–4М для установки в пунктах, що мають гарантоване  живлення.
  3.  Апаратура АРП-4 призначена для організації по одномодовому ОК двох            дуплексних ВОСП із швидкістю 167,117 Мбіт/с із довжиною хвилі світлового випромінювання 1.3 і 1.55 мкм.

АРП-4 забезпечує: предачу сигналів ТМ і СЗ одночасно з передачею інформаційного сигналу по тому самому лінійному тракті; запровадження-висновок первинного цифрового потоку з В=2048 Мбит/с.

     Апаратура АРП–4 складається з таких блоків: блока регенератора лінійного БРЛ; блока резервного каналу БРК; блока телемеханіки і службового зв'язку БТМС; блока живлення від дистанційного джерела живлення або від автономного джерела.

     Апаратура АРП-4 встановлюється в уніфікований груповий контейнер НРГП-4. У кожному варіанті контейнера передбачена:

а) сигналізація появи води;

б) сигналізація відкривання  кришки , що герметизуе;

в) пристрій висновку каналу службового зв'язку для підключення радіостанції (РС) і пристрої переносного переговорного (ППП) без розгерметизації контейнера;

г) потрубок для запровадження кабеля;

д) два болти для підключення контурного заземлення контейнера.

     Крім апаратури АРП-4, розміщуваної в грунтовому контейнері, розроблена апаратура СНРП-4М.

     Стояк СНРП–4М забезпечує:

  1.  передачу по ОК інформаційних сигналів двох дуплексних ВОСП із швидкістю В=167,117 Мбіт/с на довжині хвилі 1.3 і 1.55 мкм;
  2.  прийом лінійного сигналу на вході від -23 дБм до -38 дБм;
  3.  доповнення додаткового введеного первинного цифрового потоку з В=2048 Мбіт/с;
  4.  передачу сигналів ТМ і СЗ одночасно з передачею інформаційного сигналу по тому самому   ОК.

При проектуванні даної ВОЛС застосовується стояк СНРП-4М. Її габаритні розміри: 2600х120х240 мм.

6.4 Організація дистанційного живлення НРП.

Для Сопки-4м використовується стояк дистанційного живлення, на ньому розташований пристрій дистанційного живлення, який забезпечує живлення однієї СП від 1 до 3 НРП, або двох СП—одну НРП.

Значення:

  Іпост на виході пристрою --10мА;

  Uвих=200-1800В

Для Сопки-3 стояк дистанційного живлення забезпечує живлення двох НРП в одну сторону. При цьому обладнання кожного НРП повинно живитися по окремій парі жил.

Існують автономні джерела живлення, які працюють на рідкому паливі, споживаючи 100г на рік.

В автономний термоелектрогенератор заливається 500 л рідкого палива (працює півроку).  

    В даний час одержали розвиток три варіанти електроживлення необслуговуємих регенераційних пунктів: дистанційне живлення по металевих елементах ОК, від автономних електроустановок і від місцевої електромережі. У якості металевих елементів можуть використовуватися жили, що проводять струм, металеві стрижні, а також металеві оболонки.

    Порівнюючи зазначені перші два засоби електроживлення НРП, можна відзначити, що електроживлення від автономних електроустановок вигідно в техніко-економічному відношенні лише при великих довжинах регенераційних ділянок (50...100 км), а при малих довжинах (до 20...30 км) ефективна система дистанційного електроживлення.

    При застосуванні оптичного кабеля з металевими елементами електроживлення устаткування НРПГ ВОСП здійснюється дистанційно по двох ланцюгах, кожний з яких використовує пару мідних жил діаметром 1,2 мм. Ланцюг ДЖ організується за схемою “провід-провід”, харчування НРПГ здійснюється по полусекціям із двох сусідніх пунктів, що живлять. По кожному ланцюзі ДЖ можна організувати живлення апаратури однієї або двох систем передачі до трьох НРПГ.

    У курсовому проекті НРП розміщаються в населених пунктах і живляться від місцевої електромережі через стійку СНРП - 4М.

 

Розділ 7. РОЗРАХУНОК ЗАХИСТУ ОК ВІД УДАРУ БЛИСКАВКИ.

  Вибрані в пункті 3.4 типи кабелів вміщують в собі металічні елементи (мідні жили, броня, проміжна оболочка) і тому можуть пошкоджеватись від ударів блискавки:

  1.  І0105 кА;
  2.  80кАІ0105кА;
  3.  55кАІ080кА;
  4.  І055кА;

  Для магістральних оптичних кабелів імпульсний струм має величину І0=90кА. Норма на число ударів блискавки для 100км відрізку траси при числі годин грозодіяльності Т=20 годин/рік для магістральної лінії складає n=0,2. В Луцьку питомий опір грунту складає =250Омм, а середнє число грозових годин на рік – Т=60год./р. В Хмельницьку питомий опір грунту складає =300Омм, а середнє число грозових годин на рік – Т=50год/р.

       За графіком знайдем кількість ударів блискавки на рік для 100км траси, Т=20год/р, І0=90кА:

  •  у Луцьк      n=0.04 ;
  •  у Хмельницький n=0.05;

      Перерахуэмо ці числа n для конкретних умов даної траси. Допустима кількість небезпечних ударів блискавки складатиме:

 n=0,2*256/100=0,512

Розрахуємо число пошкоджень за ф-лою:

  •   Хмельницький    

  •  Луцьк

     З розрахунків видно, що число пошкоджень для проміжків траси Хмельницький-Луцьк лежить в межах норми. Якщо б ці числа пошкоджень перевищували допустиму кількість небезпечних ударів блискавки, то виникла потреба прокладання грозозахисних тросів. Вони закладуються на половинній глибині прокладки кабеля симетрично по відношенню до осі лінії.

Розділ 8.   Питання монтажу і прокладки оптичного кабеля.

8.1.Питання монтажу оптичного кабеля

         Монтаж ОК - один з найбільш складних і відповідальних видів роботи. Монтаж ОК може бути нероз'ємним і рознімної. З'єднання окремих будівельних довжин лінійних ОК здійснюється за допомогою нероз'ємних з'єднань: зварювання, склейка і рознімних – які називаються механічними з'єднувачами. Для підключення ОК до приймально-передавального апаратурі використовуються рознімні з'єднувачі (рознімання).

Для захисту місць з'єднання встановлюються захисні муфти, а в місцях з'єднання лінійного і станційного ОК - пристрою стику станційного і лінійного кабелів (УССЛК).

Монтаж полягає:

а) звільнення кабелю і волокон від захисних покровів;

б) перевірка несправності волокон;

в) з'єднання силових елементів;

г) підготовки торців світловодних волокон;

д) з'єднання волокон;

е) відновлення захисних покровів.

Торці волокон повинні бути чистими, гладкими, плоскими, а їхній скол повинний бути строго перпендикулярній осі волокна. Дуже важливим є геометричне узгодження волокна при стику, а саме:

а) мінімальний поперечний зсув осей;

б) мінімальні зазори між площинами торців;

в) мінімальний кутовий зсув осей.

Крім того, для одномодових світловодів факторами, що впливають на загасання в з'єднанні, є деформація серцевин і непогодженість розміру модових плям. Невиконання всіх цих вимог приводить до додаткових утрат.

У даному курсовому проекті для з'єднання оптичних волокон будемо використовувати зварювання. Це найбільш розповсюджений спосіб одержання нероз'ємних з'єднань ОВ. Зварювання що з'єднуються ОВ передбачає оплавлення кінців світловодів у результаті їхнього приміщення в поле могутнього джерела теплової енергії: поле електричного розряду, полум'я газового пальника в зону могутнього лазерною випромінювання. Кожен метод має як достоїнства так і недоліки. Найбільш розповсюдженим способом є зварювання ОВ у поле електричного розряду. Зварювання ОВ у полі електричного розряду складаються з двох етапів:

  1.  попереднє оплавлення торців світловодів. Ця операція використовується з метою часткової ліквідації мікро нерівностей, що виникають на торцях ВР під час сколювання. Тік у режимі оплавлення досягає 10...12 мА;
  2.  безпосереднє зварювання ОВ. При цьому струм дуги досягає 12...16 мА. Для автоматизації процесу зварювання ОВ і незалежності якості з'єднання від кваліфікації працівників останнім часом були розроблені і впроваджені автоматичні зварювальні апарати, що помітно підвищили швидкість і якість з'єднання світловодів.

8.2. Втрати в з’єднаннях ОК

Вибір того чи іншого методу визначається типом ОВ та його конструктивними особливостями, методами прокладання та економічними факторами.

До конструктивних відносяться: багаточисельність чи індивідуальність ОВ, що зрощуються, постійність з'єднання, прямі та зворотні втрати в з'єднаннях, щільність розміщення волокон, складність метода, універсальність монтажу.

При виборі метода отримання з'єднань слід враховувати стабільність загасання в місці з'єднання, механічну міцність з'єднання та стабільність роботи в умовах оточуючого середовища.

Економічні фактори: вартість матеріалів, що використовуються при з'єднанні; необхідного обладнання та інструментів, рівень професійної підготовки персонала, працевитрати на прокладання та монтаж. Загалом процес з'єднання оптичних волокон складається з трьох етапів:

1. Підготування оптичних волокон до з'єднання.

2. З'єднання оптичних волокон.

3. Захист місця з'єднання.

Рис.8.2.

   8.3.    Методи отриманнь з’єднань ОК

Підготування оптичних волокон до з'єднання є операцією,  що багато в чому визначає якість процесу з'єднання. Підготування оптичних волокон до з'єднання зводиться до виконання двох послідовних операцій:

  1.  Видалення захистної оболонки.
  2.  Сколювання торцьової поверхні.

Видалення захистного покриття волокна може виконуватись як механічними так і хімічними засобами. Після видалення захистної оболонки переходять до сколювання волокна. Скол волокна виконується для утворення гладкої ("дзеркальної"), перпендикулярної до осі поверхні торця волокна. Це, як правило, досягається шляхом застосування спеціального сколюючого інструменту або поліровки торця волокна в спеціальному фіксаторі. Сьогодні в світі випускається широкий асортимент інструментів для сколювання волокна, різних по виконанню та вартості.

Для забезпечення якісного з'єднання треба, щоб відхил поверхні торця від перпендикуляра до осі волокна не перевищував 1 %.

Досить часто, навіть при досить якісному, на перший погляд, сколі дзеркально гладкою залишається лише частина торцьової поверхні, тоді як на іншій частині поверхні з'являються так звані пірйова зона та зона туману. Для того, щоб уникнути цього виконують полірування торців при механічних способах з'єднань або попереднім оплавленням при зварюванні.

Після сколювання виконується перевірка якості торця волокна. Перевірка якості, як правило, виконується за допомогою мікроскопа. На поверхні торців не повинно бути виступів, подряпин, обломів, зазубрин, пилу, грязі. Поверхня торця повинна бути перпендикулярна до осі волокна.

Найбільш розповсюдженим способом отримання нероз'ємних з'єднань ОВ є зварювання. Зварювання передбачає розплавлювання кінців волоконних світловодів в результаті поміщення їх в поле потужного джерела теплової енергії: поле електричного розряду, полум'я газового пальника, в зону потужного лазерного випромінювання. Кожний з цих методів зварювання має свої достоїнства і недоліки. Достоїнством зварювання ОВ за допомогою лазера слід вважати можливість отримання чистих з'єднань, із-за відсутності в них

сторонніх матеріалів, і як наслідок, досить малих втрат, порядку 0,1 дБ. Як правило в якості джерела лазерного випромінювання великої потужності (до 5 Вт) використовуються газові лазери на СО2. Устаткування для такого зварювання волоконних світловодів виготовляється фірмами Cabloptic та ін..

Зварювання в полум'ї газового пальника використовують головним чином для з'єднання багатомодових ОВ. До переваг даного способу – зварювання - слід віднести можливість отримання з'єднань що відрізняються підвищеною міцністю місця з'єднання.

В якості джерела для полум'я використовують суміш: пропану та кисню, або кисню-хлору-водню. Втрати в сполученнях близькі до 0,1 дБ. Обладнання для зварювання виготовлювалось фірмами Cabloptic (Швейцарія) та AT&T (США).

Однак найбільшого застосування отримав спосіб зварювання ОВ у полі електричного розряду. Зварювання ОВ в полі електричного розряду виконується в наступній послідовності:

  1.  Підготування торцьових поверхонь оптичних волокон.
  2.  Юстування оптичних волокон. Після встановлення кінців оптичних волокон в напрямній системі зварювального апарату, виконують вирівнювання (юстування) волокон.
  3.  Попереднє оплавлення торців світловодів. Ця операція виконується з метою часткової ліквідації мікронерівностей, що виникають на торцьових поверхнях під час сколювання волокон. Струм в режимі оплавлення сягає 10... 12 мА;
  4.  Безпосереднє зварювання волокон. При цій операції струм дуги сягає 12... 16 мА.

Для реалізації зварного з'єднання оптичних волокон розроблено ряд зварювальних апаратів, їх можна класіфікувати по:

  1.  способу юстування кінців оптичних волокон (по геометричним розмірам серцевин або по втратам світла, що розповсюджується через місце зварювання);
  2.  способу проведення операції (ручні та автоматичні);
  3.  по типу контрольного пристрою (мікроскоп, монітор на рідких кристалах і т.ін.);
  4.  кількості волокон, що зварюються (одноволоконні та багатоволоконні).

Як видно з наведеної послідовності виконання операцій по зварюванню оптичних волокон існує два способи реалізації процесу юстування кінців оптичних волокон. Перший базується на вирівнювнні серцевин волокон по їх геометричним розмірам (Profile Alignment System - PAS) за допомогою бокового підсвітлювання кінців волокон, що з'єднуються (поля зварювання).

Другий способ базується на вирівнюванні серцевин волокон шляхом мінімізації втрат світла, що розповсюджується через волокна і місце їх з'єднання (Local Injection and Detection - LID). Цей спосіб є найбільш ефективним оскількі на відміну від першого, якість зварного з'єднання залежить не від індивідуальної майстерності робітника, що виконує зварювання, а від зварного апарату. До того, слід додати, що в сучасних апаратах, для керування процесами юстування та зварювання використовується мікропроцесори, що дозволяє досягти мінімальних (до 0,1 дБ) втрат на з'єднаннях.

Після здійснення операції зварювання якість з'єднання перевіряється як візуально так і вимірюванням за допомогою рефлектометру. При вимірюванні контролюється рівень втрат в з'єданні. Якщо рівень втрат перевищує норму,

приймається рішення про повторне з'єднання і усі операції виконуються наново.

Дефекти зварювання, що можна виявити візуально можна розподілити на чотири типи: наявність пузирів, стоншення, стовщення та нестикування (розрив).

Питання монтажу лінійного тракту волоконно-оптичних систем передачі охоплює різні галузі науки та техніки. Існуючі методи з'єднань ОК передбачують використання, головним чином нероз'ємних з'єднань. Для з'єднання окремих будівельних довжин ОК найбільш розповсюдженим методом є зварювання волокон в полі електричного розряду. Ця технологія добре відпрацьована, створено прецизійне технологічне обладнання, що забезпечує низький рівень втрат в з'єднаннях як багатомодових, так і одномодових ОВ (до 0,1 дБ). Останнім часом істотну конкуренцію зварюванню складають нероз'ємні механічні з'єднувачі.

Для роз'ємного з'єднання волокон між собою та підключення їх до кінцевого обладнання в даний час розроблена велика кількість різних типів оптичних роз'ємів. Причому, в місці стику як багатомодових, так і одномодових ОВ отримані втрати на рівні зварних з'єднань (0,1-0,3 дБ).

Однак вибір того, чи іншого способу з'єднаннь ОВ визначається: типом ОВ та його конструктивними особливостями, методами прокладання та економічними факторами. Так при будівництві міжміських волоконно-оптичних ліній зв'зку (ВОЛЗ) великої довжини, із застосуванням багатоволоконних (понад 12 ОВ) одномодових ОК при виборі способу з'єднання ОВ слід виходити з: критеріїв надійності лінії, потреби досягти великих довжин регенераційних ділянок, необхідності отримання великої кількості з'єднань ОВ. Якщо розглядати кожний з цих критеріїв, то:

1. Надійність. Як критерії надійності можуть бути розглянуті строк служби, стабільність та механічні характеристики з'єднань. Майже усі виробники обладнання для отримання з'єднань ОВ гарантують строк служби 20-30 років, причому строк служби, головним чином, визначається стабільністю з'єднань. Механічні характеристики зварних з'єднань визначаються головним чином механічними властивостями волокна (максимальне зусилля на розрив від 20 до 50 Н), а механічних конструкцією з'єднувача (від 20 до 35 Н).

2. Рівень втрат. При сучасномі рівні зварювальної техніни можна досягти рівня втрат на з'єднаннях одномодових ОВ порядку 0,1 дБ. Більшість механічних з'єднувачів має цей показних на рівні 0,2 дБ. Винятком може бути лише Rotary Mechaical Splice компанії Lucent Technologies, рівень втрат в якому може бути не більше 0,1дБ.

3. Економічність. Велика кількість з'єднань може призвести до рентабельності купівлі, навідь, досить коштовного зварювального апарату, бо собівартість одного з'єднаня в цьому випадку може бути менше собівартості одного з'єднання отриманого за допомогою механічного з'єднувача.

Отже, при будівництві міжміських волоконно-оптичних ліній зв'язку великою довжини найбільш доцільним є використання для отримання з'єднань ОВ зварювальних апаратів.

При будівництві міжміських зонових волоконно-оптичних ліній невеликої довжини (до 200 км) із застосуванням як одномодових так і багатомодових ОК з числом ОВ більше 8, при виборі способу з'єднання ОВ слід головним чином опиратись на собівартість з'єднань та рівень втрат в них. При аналізі економічних показників, слід враховувати: чи дана ВОЛЗ є разовим будівництвом, чи в перспективі буде побудована досить велика мережа волоконно-оптичних ліній, чи вже є зварювальний апарат. У випадку, коли ВОЛЗ, що будується є єдиною, і в перспективі будівництво нових ВОЛЗ не передбачується, а також коли немає жорстких обмежень по втратам на з'єднаннях доцільним є використання нероз'ємних механічних з'єднувачів. Але коли передбачується створення цілої мережі волоконно-оптичних ліній зв'язку, або коли вже є зварювальний апарат більш рентабельним є застосування зварних з'єднань ОВ.

При будівництві ВОЛЗ місцевих мереж для вибора способу з'єднання ОВ слід також опиратись на ващенаведені міркування.

При будівництві локальних інформаційно-обчислювальних мереж, які характеризуються використанням маловолоконних (4-8 ОВ) кабелів, та невеликими відстанями між терміналами найбільш ефективним виявляється застосування механічних з'єднувачів. Вибір того, чи іншого типу роз'ємних з'єднувачів (роз'ємів) повинно бути визначено конкретним проектом на базі вивчення пропозицій фірм виробників конкретного типу апаратури систем передачі, вимірювальної техніки і т.ін.

Захист місць з'єднань кабелів виконується за допомогою захисних муфт, а також пристроїв стику станційного та лінійного кабелів.

Останнім часом в Україні та інших країнах СНД почали широко використовувати з'єднувальні муфти де-яких закордонних фірм. Розглянемо деякі з них, найбільш відомі.

З'єднувальна муфта фірми Raychem марки FOSC 100 являє собою муфту тупікового типу. Корпус виконано з високоміцної пластмаси. Складається з основи та кронштейна з прікріпленим блоком касет та зовнішнього циліндричного корпусу тупікової конструкції. Основа має кілька заглушених патрубків, що вскриваються в міру потреби вводу оптичного кабелю різних діаметрів. Кабельні вводи та корпус з основою герметизуються термоусаджуємими манжетами. Блок касет виконано у вигляді книжки і, в залежності від типорозміру муфти, може вміщувати від чотирьох до десяти касет. В кожній з касет укладається запас 10 оптичних волокон з захисними гільзами.

Муфта зручна в монтажі. При ремонті вимагає заміни термоусаджуємих манжет. Великі розміри муфти та ту пікова конструкція являють певні труднощі з її розміщенням в умовах

кабельної каналізації країн СНД, але добре себе зарекомендувала при прокладанні кабелів в грунт. Муфта має сертифікат відповідності Міністерства зв'язку України.

З'єднувальна муфта фірми Lucent Technologies марки 2500LG' складається з основи, ковпака, касет для розміщення оптичних з'єднань та викладки запасу оптичних волокон (загальною кількістю до 24 зварних або механічних з'єднань) та елементів для герметизації місць вводу кабелів. Муфта виготовлюється з високоміцної пластмаси. Герметизація вводу кабелів виконується за допомогою гумових ущільнювачів та спеціального гелю. Подвійна система герметизації дозволяє з'єднувати два розподільчі та до чотирьох відгалужуємих кабелів.

Касети кріпляться до кронштейнів основи. Замість касети може бути встановлена панель на 4 роз'єми типу ST, що дозволяє організувати роз'ємні з'єднання оптичних волокон. Основа з'єднується з ковпаком муфти за допомогою фіксаторів.

Муфта розбірна і може використовуватись кілька раз.

Розміри муфти та тупікова конструкція являють певні труднощі у випадку її експлуатації в умовах кабельної каналізації. До інших недоліків муфти, слід віднести конструкцію фіксаторів, що з'єднують основу та корпус, та відносну складність монтажу.

З'єднувальна муфта фірми Lucent Technologies марки 2600LG являє собою збільшений варіант муфти 2500LG. Муфта (рис. 16.28) складається з основи, ковпака, касет для розміщення оптичних з'єднань та викладки запасу оптичних волокон (загальною кількістю до 216 індивідуальних або 432 стрічкових зварних або механічних з'єднань) та елементів для герметизації місць вводу кабелів. Муфта виготовлюється з високоміцної пластмаси. Герметизація вводу кабелів виконується за допомогою гумових ущільнювачів та спеціального гелю. Муфта розрахована на з'єднання до шести ОК.

Касети кріпляться до кронштейнів основи і можуть бути замінені панелью на 36 роз'ємів типу ST. Основа з'єднується з ковпаком муфти за допомогою спеціального хомута. Муфта може використовуватись кілька раз. До недоліків муфти, можна віднести великі розміри, та відносну складність монтажу. Муфти 2500LG та 2600LG мають сертифікат відповідності Міністерства зв'язку України.

8.4 Питання прокладки оптичного кабеля

  При будівництві ВОЛЗ виконуються наступні роботи: розбиття траси, дос-тавка кабеля і матеріалів на трасу, випробування кабеля, прокладка, монтаж і пристрій вводів. ОК найчастіше прокладаються в каналізації, а також безпо-середньо в грунт. Також можливе підвішування на опорах і стінах будинків.

  В телефонній каналізації прокладаються кабелі, що не мають броневих та захисних покровів. Допускається прокладка в одному трубопроводі декількох оптичних кабелів. Загальне число кабелів, які прокладуються в одному каналі каналізації, не повинне дути більше 20...25% площини перерізу канала. Змен-шення сили тертя при прокладці кабеля досягається приміненням відповідних змазочних матеріалів.

  ОК,  як правило, виготовляються великими будівнимим довжинами – 0.5...1км і більше, тому вони прокладуються транзитом через декілька колодців кабельної каналізації. На відносно прямолінійних відрізках можливо транзитом затягувати кабель довжиною до 1км, а на трасі, яка має більше число поворотів, будівну довжину кабеля треба зменшити до 500м.

  Безпосередньо в грунт  прокладаються кабелі, котрі мають зверху оболочки захисно-броневе покриття. Підземна прокладка кабеля здійснюється 2-ма основними способами: кабелеукладачем, а також ручним способом в заздалегіть відкриту траншею. Перший спосіб більш продуктивний і дость добре знижує трудоємкість. Глибина прокладки 0.9 . . . 1.2 м.

   При використанні кабелеукладача практично одночасно виконується викопу-вання траншеї, розмотка і укладка кабеля. Після проходу кабелеукладача щілина засипається грунтом. При необхідності кабелеукладачем можливо укладувати одночасно 2 кабеля.

   Прокладка кабеля у заздалегіть прокопані траншеї виконується, як правило, з барабанів установлених на кабельному транспортері або автомашині, яка оснащена козлами-домкратами.

   Останній час застосовується також спосіб прокладки ОК в поліетиленовому трубопроводі. Причому відомо 2 варіанти:

  •  кабель протягається в заздалегіть прокладену трубу;
  •  прокладається конструкція кабель-труба”, виробляється в промислових умовах;

   Поліетиленова труба має внутрішній діаметр 25мм і товщину стінок 5мм. Простір між кабелем і трубою заповняється постійно рідким компаундом. Така конструкція має підвищену захищеність від механічних пошкоджень, вологи і стійкості проти гризунів.

   В кабельних колодцях і колекторах, які звязані зтелефонними станціями, ОК прокладається в захисних жолобах прямокутного перерізу (30х33мм) із твердого поліетилену з кришками.

   Щоб не припиняти рух транспорта під час будівництва кабельної лінії, на перетині траси з шоссейними дорогами і залізницею, як правило, укладають в попередньо закладені під проїзною частиною труби. Укладка труб в основному плсмасових або асбоцементних, як правило виконується способом горизонталь-ного буріння грунта. Число труб визначається проектом. Кінці труб повинні виходить не меньше ніж  на 1м від краю кювета і лежать на глибині не меньше 0.8 м від його дна.

    Буріння грунта і затяжка труб здійснюється гідравлічним буром, бурильно-шнековою установкою або пневмовідбійником. Процес буріння заключається у слідуючому. З допомогою гідравлічного блоку циліндрів і насосу високого тиску в грунт заштовхується стальна штанга, яка складається з відрізків 1м, накру-чених один на одного по мірі проштовхування. Після виходу на протилежну сторону шосе (залізниці) кінець першої штанги з накрученим наконечником, останній заміряють розширником, протягують в оберненому напрямку; при цьому в грунті в результаті його ущільнення створюється канал. Далі за розши-рювачем в канал проштовхують труби, що звичайно вдається зробити при ширині переходу до 12м.

8.5.Фіксація траси на місцевості

  Фіксація траси здійснюється за допомогою замірних стовпчиків, які встановлюються над кожною муфтою, а також на місці перетину ліній зв’язку через перешкоди, на місці де лінія зв’язку змінює свій напрям, а також через 250 – 300м в зоні прямого бачення.

 

  Підрахуємо кількість замірних стовпчиків:

                                                                                                   (8.1)

- кількість стобчиків, які встановлюються над муфтами;

- будівельна довжина кабелю.

=266/2=133

Визначимо за формулою (8.2) кількість замірних стобчиків, які встановлюються в зоні прямого бачення, в зоні 250м.

                                                                                                (8.2)

=1064

Також додамо кількість замірних стобчиків, що встановлюються на переходах через річки, а також  на перетинах в підземних комунікаціях.

=133+1064+4= 1201

Загальна кількість замірних стобчиків становить1201.

Розділ 9. Організація технічної експлуатації

Мал. 9.  Магістральна мережа

  Технічна експлуатація ВОЛЗ забезпечується у відповідності з основним діючим положенням по організації технічної експлуатації лінійно-кабельних споруд (ЛКС) міжміського звязку з урахуванням особливостей технічного обслуговування і ремонту ЛКС ВОЛЗ.

  Основними експлуатаційними підрозділами, що забезпечують технічну екс-плуатацію ЛКС ВОЛЗ міжмісько зв’язку є підрозділи, передбачені відповід-ними норматиними актами Мінестерства зв’язку України.

  На магістральних і зонових мережах ці підрозділи адміністративно об’єднані з ОРП,організуються в єксплутаційні підрозділи – лінійно-технічні цехи (ЛТЦ).

   В функції промислових лаболаторій звязку, зв’язаних з технічним обслуго-вуванням і ремонтом ВОЛЗ, входить вимірювання характеристик ОК і виконан-ня відповідних монтажних робіт.

    З метою систематичного аналізу стану ЛКС, ефективності методів експлуа-тації, причин, характера і тривалості аварій і пошкоджень в експлуатаційних підрозділах ведеться промислова документація. Промислова документація по експлуатації ВОЛЗ ділиться на:

  •  нормативно-довідкову;
  •  оперативно-технічну;
  •  організаціонну;

    Форми документації, порядок її заповнення і зберігання визначаються відповідними постановами Міністерства звязку України.

     Технічне обслуговування ЛКС -  комплекс технічних і організаційних заходів, направлених на підтримку роботоспроможності лінійних споруд і забезпечення їх надійного функціонування в процесі технічної експлуатації.

   До робіт по технічному обслуговуванню ЛКС ВОЛС відносяться оперативний контроль технічного стану споруд і виконання планово-профела-ктичних робіт.

    Опкративний контроль передбачає постійний контроль параметрів ОК і

стану ЛКС по сигналам телемеханіки, при необхідності – негайний виїзд на трассу для прийняття необхідних заходів по передбаченню пошкоджень або аварійних ситуацій; контрольний огляд та перевірка технічного стану ЛКС на трасі.

     До планово-профілактичних робіт відносять:

  •  вимірювання параметрів передачі ОК;
  •  проведення робіт по захисту ЛКС на трасі від механічних пошкоджень;
  •  обслуговування кабельної каналізації;
  •  ремонт устаткування, інструментів та засобів механізації;

 При проведенні робіт на ЛКС виконується:

  •  ліквідіція наслідків пошкоджень і аварій ЛКС;
  •  підтримка в робочому стані аварійного запасу кабеля, приладів, інстру-ментів, засобів механізації;

       Ремонт ЛКС проводиться з метою підтримки або відновлення їх первинних експлутаціонних характеристик.

       Капітальний ремонт проводиться періодично, в залежності від технічного стану ЛКС.

        Аварийно – відновлювальний ремонт виконується при повній зупинці роботи лінійного тракту однією і більше систем звязку. Аварійно-відновлювальний ремонт виконується в сроки і в об’ємах відповідно основних положень про організацію аварийно – відновлювальні роботи та інструкцій Міністерства зв’язку України.

Розділ 10. Вимірювання параметрів лінійного тракту ВОЛЗ

Перелік основних вимірювальних приладів для визначення параметрів, що підлягають вимірюванню:

• Тестер оптичний ОМКЗ-76 - призначений для вимірювання величини загасання оптичного випромінювання в світловодних трактах ВОЛЗ (метод втрат, що вносяться ), а також для вимірювання середньої потужності випромінювання в трактах світловодних систем.
Генератор оптичних і електричних імпульсів комбінований ОГ5-87
-   призначений  для  забезпечення  вимірювань  параметрів  світловодних
систем і ЦСП інформації.

Джерело оптичних імпульсів ОИ9 призначене для перетворення
електричних імпульсів в оптичні для забезпечення вимірювання параметрів
волоконно-оптичних ліній і ЦСП.

Оскільки оптичні кабелі призначені для застосування на звичайних мережах зв'язку, то і умови їх експлуатації повинні в основному задовольняти прийнятим принципам технічної експлуатації ліній зв'язку. Однак специфіка оптичних кабелів, в яких електромагнітна енергія розповсюджується по волоконних світловодах, обумовлює своєрідність методів, схем вимірювання і контролю їх параметрів. Основні схеми і методи проведення вимірювань параметрів оптичних кабелів визначаються ГОСТ 26814-86.
       
                       Вимірювання загасання.

Вимірювання загасання оптичних кабелів проводять методами обриву і втрат, що вносяться. Допускається для вимірювання загасання використовувати метод вимірювання розподілу втрат по довжині (метод розсіювання)

Загасання вимірюють на фіксованій довжині хвилі або у всій спектральній смузі пропущення кабелю, що повинне бути указано в стандартах або технічних умовах на кабель.

                                                   Метод обриву.

Метод обриву заснований на порівнянні значення потужності
оптичного випромінювання, виміряного на вході довгого відрізка кабелю, зі
значенням потужності, виміряним на виході його короткої дільниці,
утвореної за рахунок обриву кабелю з початку зразка, що вимірюється. При
вимірюванні необхідно забезпечити постійність потужності, що вводиться в
оптичне волокно кабелю, що вимірюється, і незмінність модового складу
випромінювання.
Метод застосовують для вимірювання загасання оптичних кабелів, не армованими оптичними з'єднувачами.

Для вимірювання загасання відбираються відрізки кабелю з відомою довжиною, що пройшли випробування на оптичну цілісність методом зворотного розсіювання. Мінімальна довжина кабелю повинна бути вказана в стандартах або технічних умовах на конкретний оптичний кабель. Мінімальний діаметр барабана або бухти повинен бути вказаний в стандартах або технічних умовах на конкретний оптичний кабель.

Торцеві поверхні оптичних волокон кабелю, що вимірюється повинні
бути перпендикулярні осі волокон і не мати сколовши і пошкоджень,
перешкоджаючих  проходженню оптичного випромінювання.

Перпендикулярність торцевих поверхонь до осі волокна і відсутність на них сколу визначають за допомогою мікроскопу.
Генератор оптичних і електричних імпульсів комбінований ОГ5-87
-   призначений  для  забезпечення  вимірювань  параметрів  світловодних
систем і ЦСП інформації.

Джерело оптичних імпульсів ОИ9 призначене для перетворення
електричних імпульсів в оптичні для забезпечення вимірювання параметрів
волоконно-оптичних ліній і ЦСП.

Оскільки оптичні кабелі призначені для застосування на звичайних мережах зв'язку, то і умови їх експлуатації повинні в основному задовольняти прийнятим принципам технічної експлуатації ліній зв'язку. Однак специфіка оптичних кабелів, в яких електромагнітна енергія розповсюджується по волоконних світловодах, обумовлює своєрідність методів, схем вимірювання і контролю їх параметрів. Основні схеми і методи проведення вимірювань параметрів оптичних кабелів визначаються ГОСТ 26814-86.
                      Метод втрат, що вносяться.

Метод заснований на послідовному вимірюванні потужності оптичного випромінювання на виході волокна оптичного кабеля, що вимірюється і на виході допоміжного волокна, армованого оптичним з’єднувачем.

Метод застосовують для вимірювання загасання оптичних кабелів, оптичні волокна яких армовані оптичними з'єднувачами.

Відбір зразків проводять відповідно до вимог, вказаних в методі обриву. Оптичні волокна кабеля, підготовленого для вимірювань, повинні бути армовані оптичними з'єднувачами.

Вимірювання розподілу оптичних втрат по довжині оптичного кабеля методом зворотного розсіювання.

Метод заснований на реєстрації зворотнього розсіюванного випромінювання в оптичному волокні кабеля, що вимірюється при проходженні через нього оптичного імпульсу і вимірюванні залежності від часу інтенсивності (потужності) цього випромінювання. Метод придатний для визначення розподілу оптичних втрат по довжині кабеля, загасання кабеля, розподілених і локальних неоднорідностей типу: обриву, місць зварювання і відстані до неоднорідність, вимірювання значення втрат на неоднорідностей, а також довжини хвилі волокна, цілісності волокна і відстані до місця обриву.
Відбір зразків проводять відповідно до вимог вказаних в методі вимірювання загасання.

Вмірювання оптичної потужності для визначення вносимого загасання

(метод В1)

10.1 Вимірювання базової оптичної потужності.

   З’єднується джерело випромінювання і вимірювач оптичної потужності за допомогою зєднувального свіфтловодного шнура (ШС3) 1та 2 і базової перехідної розетки для створення зєднання Х2-Х5, як показано на малюнку 13. Фіксується базова оптична потужність Р1.

мал. 13

 10.2  Вимірювання оптичної потужності при внесенні кабельної секції в оптичну лінію вимірювання.

        Від’єднується ШСЗ 2 від оптичної лінії, не порушуючи зєднання ШСЗ 1 з джерелом випромінювання і базовою перехідною резеткою. З’єднується ШСЗ 1 з одним кінцем кабельної секції, а другий кінець кабельної секції – з вимі-рювачем оптичної потужності, як показано на мал 14. Фіксується базова оптична потужність Р2.

мал. 14

Обчислення загасання для метода вносимого загасання за формулою:

А=10lg(P1/P2)

  

10.3  Вимірювання відбиваючої спроможності

   Проводиться вимірювання відбитої оптичної потужності перед місцем, що викликало відбиття по відношенню до потужності, яка проходить і частково відбивається. Вимірювання відбиваючої спроможності виконується підведен-ням курсору до лівої сторони сплеску відбиття. Курсор повинен знаходитись на рівній частині рефлектограми. Другий курсор встановлються на вершині списку. Реальні значення вимірювань лежать в діапазоні від –10дБ до –60дБ.

    Таке вимірювання повинно проводитись для ненасиченого френелівського відбиття. Якщо виникає насичення фотоприймача, потрібно зменшити рівень оптичної потужності, що вводиться в ОВ.

        10.4 Вимірювання загасання, що пов’язано із загальним зворотнім відбиттям кабельної секції.

       Це загасання визначає загальний розмір зворотнього світла від кабельної секції по відношенню до оптичної потужності, що вводиться в ОВ. Це вимі-рювання оптичний рефлектор виконує автоматично.

        При вимірюванні загасань можлива поява помилки при розміщенні курсорів в зоні, де рефлектограма має зубчатий вигляд або підвищений рівень шумів (мал. 15). Для зменшення впливу шуму може використовуватися метод апроксимації найменших квадратів.

 дБ                

                           А                                                           В

                                                                                                              км        

мал. 15

                         апроксимація методом 2-х точок, вказаних курсорами А і Б;

                         апроксимація методом найменших квадратів для відрізка, що обмежений курсорами А і Б;    

                         апроксимація з підвищеною точністю при збільшенні відрізка рефлекторами;

Вимір коефіцієнта помилок

ВКП – вимірювач коефіцієнта помилок;

Розділ 11. Охорона праці і техніка безпеки

11.1. Техніка безпеки при експлуатації ВОСП “СОПКА-

При проведенні робіт по монтажу і настроюванні апаратури “СОПКА-4М” необхідно суворо виконувати вимоги безпеки, викладені в нормативних документах, а саме:

  •  Забороняється працювати з обладнанням особам, що не здали залік про техніку безпеки, встановлену на даному об'єкті.
  •  Перед  початком  монтажу  апаратури   “СОПКА-4М”  технічне приміщення повинно бути повністю підготовлено до проведення монтажних робіт і звільнено від залишків будівельних матеріалів і сміття, повинна бути виконана проводка захисного заземлення.
  •  Всі виробничі приміщення повинні бути забезпечені необхідним протипожежним інвентарем.
  •  Забороняється проводити роботи на незакріплених каркасах стійок.
  •  Всі монтажні роботи необхідно проводити при відключеному від стійок електроживленні.
  •  Виправлення пошкоджень, пайку монтажу, заміну блоків і плат дозволяється проводити тільки при повному знеструмленні обладнання.
  •  Заміна   запобіжників    в    обладнанні    проводиться    тільки    при відключеному напруженні живлення відповідно до їх номіналів, позначених на лицьових панелях.
  •  Комплекс апаратури ВОСП “СОПКА-4М” по мірі небезпеки відноситься до першого класу ( по оптичному випромінюванню, що генерується ).

11.2. Техніка безпеки при будівництві кабельної лінії і виконанні лінійних робіт.

Всі працівники, зайняті на будівництві, експлуатаційному обслуговуванні і ремонті кабельних ліній зв'язку, зобов'язані знати і неухильно дотримуватись заходів безпеки ведення робіт і протипожежних заходів. До початку робіт необхідно ретельно перевірити наявність і справність інструмента, захисних засобів, запобіжного пристосування, сходів, драбин і т. п. Захисні діелектричні засоби повинні перевірятися у встановлені спеціальними правилами терміни.

Особливу увагу по дотриманню правил техніки безпеки необхідно приділяти при виконанні наступних найбільш небезпечних робіт: навантаженню і розвантаженню барабанів, залізобетонних виробів, люків, цистерн НУП-Л інших важких предметів; риттю траншей і котлованів поблизу силових кабелів і газопроводів  прокладці кабелю з плавзасобів ізльоду; на перетинах з повітряними ДЗП, контактними проводами трамвая, тролейбуса і електрифікованих залізниць; ремонту кабелів, що використовуються для дистанційного живлення і при роботах поблизу таких кабелів і т. п. Перед початком робіт на особливо небезпечних дільницях проводиться відповідний інструктаж по техніці безпеки. У кожній колоні або бригаді повинна бути похідна аптечка. Кожний монтер, кабельник, пайщик при роботі на лінії повинен мати індивідуальний антисептичний пакет, інструменти і пристосування. Напруження переносного електроінструменту повинно бути не вищим за 220 В в приміщеннях без підвищеної небезпеки і не вище за 36 В в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і поза приміщеннями. Допускається застосування електроінструменту напруженням до 220 В при обов'язковому використанні діелектричних рукавичок. Корпуси електроінструментів при роботі з напруженням більше за 36 В повинні бути заземлені. Електроінструменти і переносні електролампи повинні підключатися до джерел струму за допомогою штепсельних з'єднань з недоступними для випадкового дотику токоведучими частинами. При сильному нагріві електроінструменту роботу потрібно припинити і відключити його від мережі до повного охолоджування (охолоджування снігом або водою забороняється). Працювати з інструментом на висоті більше за 2,5 м з приставних сходів забороняється.

Забороняється робота з пістолетами з приставних сходів, драбин, а також у вибухо- і пожежонебезпечних приміщеннях. Паяльні лампи потрібно розпалювати на поверхні землі на відстані не менше за 2 м від колодязя або котловану. Газовим пальником можуть користуватися особи не молодше за 18 років, що пройшли спеціальний інструктаж і здали відповідні екзамени. Балони з газом повинні розташовуватися поза колодязем або котлованом на поверхні землі, закриті від прямих сонячних променів. Відкачування газу з балона можна проводити до мінімального тиску, рівного 20 кПа.

11.3. Вантажно-розвантажувальні роботи

Вантажно-розвантажувальні     роботи     проводяться,     як     правило, механізованим способом за допомогою кранів, автопогрузників, блоків і т. п. Механізований спосіб є обов'язковим для вантажів масою більше за 60 кг, а також при підніманні вантажів на висоту більше за 3 м. Підлітки до 16 років до перенесення тягарів не допускаються. Підлітки від 16 років до 18 років і жінки допускаються до вантаження і розвантаження тільки навалювальних (пісок, гравій), штучних (цегла, асфальт) вантажів і пиломатеріалів. Граничні норми при перенесенні тягарів: для дівчат від 16 до 18 років 10 кг, юнаків від 16 до 18 років 16 кг, для жінок старше за 18 років 20 кг, для чоловіків старше за 18 років 60 кг. Всі вантажно-розвантажувальні роботи повинні виконуватися в рукавицях, при роботах з пиломатеріалами користуються захисними окулярами і респіраторами. Перевезення робітників в кузові автомобіля з навантаженим барабаном або на транспорті забороняється.

11.4. Земляні роботи

Проведення земляних робіт в зоні розташування кабелів, газопроводів і інших підземних комунікацій допускається тільки з письмового дозволу організації, що експлуатує ці споруди. Роботи повинні проводитися під спостереженням виконроба або майстра, а на відстані ближче за 2 м від діючих кабелів і газопроводів, крім того, під спостереженням представників організацій, яким належать ці споруди. Для виявлення підземних споруд, що перетинають трасу, що проектується, риються шурфи довжиною 1 м по осі майбутньої траншеї. Якщо підземні споруди проходять по трасі, що паралельно проектується, шурфи риються перпендикулярно до осі траси, що проектується через кожні 20 м. Довжина шурфу повинна перевищувати ширину траншеї, що проектується на 0,3 м з кожної сторони. При виявленні газу в траншеях або котлованах роботи в них повинні бути негайно припинені, а люди виведені з небезпечної зони.

Прокладка кабеля кабелеукладачем дозволяється на дільницях, що не мають підземних споруд. Обслуговуючому персоналу забороняється знаходитись на кабелеукладачі або в кузові автомашини під час транспортування. Якщо між трактором і кабелеукладачем або іншим механізмом знаходяться люди, забороняється приводити трактор в рушіння. Забороняється також стежити за прокладкою кабеля, стоячи на рамі кабелеукладача (а не на спеціальному майданчику); виконувати роботи під трактором при працюючому моторі; перевозити на тракторі сторонніх осіб. При прокладці кабеля вручну на кожного робітника повинна відводитись дільниця кабеля масою не більше за 35 кг. При підносці кабеля до траншеї на плечах або руках всі робітники повинні знаходитися по одну сторону від кабеля. Перевозити барабани з кабелем через крижане водоймище можна тільки при товщині льоду не менше за 0,5 м. Розмотування і розноска кабеля здійснюється на тій стороні вирубаній у льоду траншеї, яка нижче за течією. Не дозволяється скупчення працівників (більше за 10 чоловік) в одному місці на краю пробитого льоду.

11.5. Монтажні роботи

До спайочних робіт допускаються особи не молодше за 18 років. Особлива увага повинна бути приділена виконанню вимог по безпечному поводженню з паяльними лампами і газовими паяльниками. Маса для залиття чавунних муфт повинна розігріватися на жаровнях без відкритого вогню, при цьому необхідно користуватися відром з носиком і кришкою. Температура маси повинна контролюватися термометром. Клеючі склади необхідно зберігати в посуді, що закривається, не можна допускати попадання клею на шкіру або в зону дихання. Керівник робіт дає розпорядження приступити до роботи тільки після особистої перевірки відсутності напруження на кабелі. При розрізанні кабеля ножівка повинна бути заземлена на металевий штир, вбитий в землю на глибину 0,5 м. На кабельних лініях, що наближених до злектроуніфікованої залізниці змінного струму, необхідно: виконувати роботи тільки по заздалегідь виданому документу, в якому вказуються основні заходи по безпеці; перевіряти наявність і справність захисних засобів, пристосування і інструмента; виконувати роботи бригадою в складі не менш двох чоловік, один з яких призначається відповідальним за дотримання правил техніки безпеки; всі роботи по будівництву і ремонту вести із застосуванням рукавичок, галопі, ковриків і інструменту з ізолюючими ручками; контролювати відсутність напруження на жилах і оболонках кабеля за допомогою покажчика напруження з неоновою лампою або вольтметра.

11.6.  Електричні вимірювання

Всі роботи, пов'язані з вимірюваннями на лінії, повинні вироблятися двома особами, одна з яких є відповідальною за техніку безпеки. При випробуваннях електричної міцності ізоляції у далекого кінця кабеля, прокладеного в землі, повинен знаходитися додатково третій учасник вимірювань. Під час вимірювань металеві корпуси приладів і кожухи трансформаторів повинні бути заземлені. Під час грози виробляти вимірювання категорично забороняється. Забороняється також проводити вимірювання без захисту від атмосферних осадків; перемикати проводи і збирати схеми вимірювань під напруженням; працювати без використання захисних засобів: діелектричних рукавичок, килимків і т. п. Балони з фреоном необхідно зберігати в спеціальному приміщенні, що закривається на замок, не допускається попадання на них прямих сонячних променів. Вентиль балона повинен бути закритий ковпаком, який знімається за допомогою спеціальних ключів. У разі замерзання вентиля не можна його відігрівати пломенем (потрібно використати гарячу воду).

11.7.  Будівництво і монтаж НРП

Знаходитися в котловані для НРП при установці  плит і цистерн забороняється. Спускатися в цистерну дозволяється тільки по встановлених в ній  сходах   з   поручнями.   Підлоги   в   цистерні   повинні   бути   покриті діелектричними килимками. Всі роботи в НРП повинні проводитися не менш ніж двома особами, з яких одна призначається відповідальною за дотримання правил безпеки. Роботи в НРП, в якому відсутня вентиляція повинні вестися при відкритій кришці горловини цистерни, при цьому перед початком робіт  і  в її процесі  приміщення  повинно  провітрюватися за допомогою ручного вентилятора. При роботі в цистернах НРП допускається використання електроінструментів і переносних електроламп напруженням не більше за 36В.

11.8.  Робота в оглядових пристроях

При роботах в оглядових пристроях кабельної каналізації їх люки повинні бути відкриті для провітрювання за годину до початку роботи, крім того, повинні бути відкриті люки і сусідніх колодязів. При відкриванні люків колодязів необхідно дотримувати особливу обережність, щоб не вийшло іскри від ударів ломом, молотком і т. п. До спуску людей в колодязь необхідно пересвідчитися у відсутності в ньому газу. При наявності газу потрібно ретельно, за допомогою вентилятора, очистити від нього колодязь. Доти, поки не буде повної впевненості в тому, що газ відсутній і небезпека вибуху виключена, не допускається біля колодязя розведення вогню. Курити у всіх оглядових пристроях (колодязях, шахтах ) категорично забороняється. Крім вибухонебезпечних газів, таких як світильний, в колодязях може знаходитися отруйний вуглекислий газ. Перевірка наявності газу проводиться за допомогою спеціальних індикаторів, газоаналізаторів. При проведенні робіт в підземних оглядових пристроях дозволяється користуватися переносними лампами напруженням не понад 12 В. Трансформатори, вимикачі, акумулятори, штепсельні з'єднання і т. п. повинні знаходитися на поверхні землі.

11.9. Техніка безпеки при роботі з ОК

   При монтажу ОК, треба обов’язково бути в клійончатому фартуху. Після проведення робіт по монтажу кабелю, необхідно пилесосом зібрати всі відрізки волокно-скла і закопати їх в грунті. Друга характерна риса, яку треба врахувати – наявність лазерного випромі-нювання , конектори Е-2000, при відключенні конектора від адаптера автоматично перекривають спеціальною пласмасовою шторою світловий потік. На цей момент всі конектори вважають найкращими з точки зору техніки безпеки. Запобіжний засіб, який використовують в тепе-рішніх СП: відключення лазерних діодів в лінії автоматично при пропаданні си-гналу на одному з кінців.

Розділ 12. Кошторисно-фінансовий розрахунок

Відомість обєму робіт на будівництво магістралі між містами Луцьк– Хмельницький

Найменування робіт

Од. виміру

Кількість од.

примітка

  1.  Будівельні роботи:
  •  риття траншеї вручну;
  •  засипка траншеї вручну;
  •  риття траншеї копачем;
  •  засипка траншеї бульдозером;
  •  риття котлована для муфт;
  •  риття котлована для встановлення замірних стовпчиків;
  •  засипка котлованів для муфт;
  •  засипка котлованів з замірними стовпчиками;
  •  переходи підземні приховані методом горизонтального буріння;
  •  розробка асфальто-бетонних покриттів тротуарів;
  •  розробка дорожного покриття;
  •  відновлення покриттів тротуарів та доріг;

м3

м3

100м3

м3

м3

м3

м3

м3

перехід

м2

100м2

3564

3564

64

64

223

180

1376

180

1376

2400

20

180

1м=0.36м3

траншеї

100м3=250м

траншеї

1котл.=5.6м3

1котл.=0.16м3

1котл.=5.6м3

1котл.=0.16м3

60м2=100м

2.Монтажні роботи

  •  прокладання кабеля кабелеукладачем;
  •  перехід однокабельний через водоймище;
  •  перехід 2-ний через водоймище;
  •  прокладка кабеля з розробкою траншеї;
  •  прокладка кабеля в телефонній каналізації;
  •  монтаж оптичних муфт;

км

перехід

перехід

км(траси)

км(кабеля)

шт.

428,5

2

-

10

7,5

223

Кошторис на будівництво кабельної магістралі

Найменування укрупнених кошторисних норм

Од.виміру

Кіль-кісьть од.

Вартість од.

всього

загальна

В тому числі зарпла-та

загальна

В тому числі зарплата

  •  прокладка ОК кабелеукладачем (безтраншейним способом);
  •  прокладка кабелю з розробкою траншеї;
  •  прокладання кабелю в готовій каналізації;
  •  перехід кабелеукладачем через водоймище з заглибленням 0.9м;
  •  перехід підземний довжиною до 15м методом горизонтального        буріння;
  •  вартість кабеля (франко – приобєктивний склад).

1км траси

1км траси

1км кабеля

перехід

перехід

256

10

5,8

2

16

32000

60000

30000

10000

5000

4000

12000

6000

2000

1000

8192000

600000

174000

20000

80000

1024000

120000

34800

4000

16000

Итого

           

10264800

Висновок

В даному курсовому проекті був розглянутий варіант прокладки ВОЛЗ між містами Луцьк і Хмельницький. 266 км траси проходить вздовж авто-доріг. 5,7 км проходить в каналізації.

  Я використав ОК піприємства Одесакабель” марки ОКЛБ-01-0,3/2,0-8.

  Використовується4 системи ВОСП Сопка-4М. Кінцеве обладнання розмі-щено у Луцьку та Хмельницькому.

  В результаті розрахунків я визначив, що необхідно 2 НРП та 1-н ОРП, НРП1 роташований в населеного пункту Тернопіль. ОРП1 розташований на відстані в населеного пункту Кременець 63,4км від НРП1 та на відстані 55 км від НРП2. Далі по трасі розміщений НРП2 у населеному пункті Дубно. На основі  кошторисно-фінансового розрахуноку ціна проекту рівна 10264800 грн.

  Даний проект відповідає вихідним даним і вимогам поставленим у завданні.

Література

1. В.Б. Каток, I.E. Руденко, А.П. Тарасенко «Волоконно-оптичні лінії зв'язку», Київ- 1995

2 .1.1. Гроднев «Волоконно-оптичні лінії зв'язку», Москва «Радіо і зв'язок» 1990

  1.  Довідник   «Волоконно-оптичні   лінії   зв'язку»   під   ред.   І.І.
    Гроднева, Москва 1993
  2.  В.Б.     Каток,         К.П.     Науменко     «Розрахунок    параметрів
    багатомодових волоконних світоводів». Методичне керівництво. ДО. КФ
    ОЗИС 1989

Конспект лекцій.

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10719. Образец сочинения на тему Что такое красота - дар или проклятие? 31 KB
  Образец сочинения на тему Что такое красота дар или проклятие ТЕКСТ Давно замечен парадоксальный факт: особенно красивые люди часто бывают одиноки и несчастны. 2Жизнь таких известных красавиц как Елены – царицы Спарты и Клеопатры Мэрилин Монро и принцессы Диа
10720. Проблема исторической памяти (ответственность за горькие и страшные последствия прошлого) 76.51 KB
  Проблема исторической памяти ответственность за горькие и страшные последствия прошлого Проблема ответственности национальной и человеческой была одной из центральных в литературе в середине 20ого века. Например А.Т.Твард
10721. Прозові тексти (оповідання) для аналітичної рецепції в курсі Теорія літератури 652.5 KB
  Прозові тексти оповідання для аналітичної рецепції в курсі Теорія літератури Укладач Б.І.Ніколаєв ЗМІСТ 1.Джойс Керол Оутс ЗДІЙСНЕННЯ БАЖАНЬ 2. Джон Чівер АНГЕЛ НА МОСТУ 3. Трумен Капоте ДІТИ В ДЕНЬ НАРОДЖЕННЯ 4. БОРИС ВІАН СТАТИСТ 5. ВОЛОДИМИР ДАНИЛЕНК...
10722. Избранные педагогические сочинения А.С. Макаренко Педагогическая логика 597.69 KB
  Избранные педагогические сочинения А.С. Макаренко Педагогическая логика Не может быть вопроса более для нас важного чем вопрос о логике педагогического средства. Интересно бросить взгляд на историю этого вопроса тем более что история эта очень коротка. Нам нечег...
10723. Прогрессивные технологические процессы (ТП) на основе современных достижений науки и техники 462.12 KB
  Введение Уровень сельскохозяйственного машиностроения является определяющим фактором всего хозяйственного комплекса страны. Важнейшими условиями ускорения развития хозяйственного комплекса являются рост производительности труда повышение эффективности произв...
10724. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ 21.38 KB
  ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ Электрические сети в сельской местности. Электрическими сетями называют часть электрической системы состоящей из трансформаторных подстанций и линий различных напряжений. В сельской местности по эле...
10725. Проектирование системы автоматического регулирования, которая впоследствии была смоделирована в системе MatLab 938.36 KB
  ВВЕДЕНИЕ Важнейшей отраслью промышленности Украины является черная металлургия. От объема производства и качества металла зависит развитие народного хозяйства. Продукция предприятий черной металлургии составляет весомую долю в экспортной политике государства.
10726. Наводнения конца XX в 111.5 KB
  Наводнения конца XX в. Наводнения сопутствуют человеческому обществу с древнейших времен. До наших дней дошли сведения о катастрофических разливах Хуанхэ в 2297 г. до н.э. и на Ниле примерно 3 тыс. лет назад. Но если ранее эти стихийные бедствия были чрезвычайно редкими то за...
10727. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К МЕНЕДЖМЕНТУ ПРЕДПРИЯТИЯ 64 KB
  Системный подход к менеджменту предприятия Содержание Организация как система и объект управления. Принципы системного подхода. Обеспечение системы управления. Комплексная система управления предприятием. 1.Организация как система и объект...