Проектирование волс. Строительство и проектирование волс

ВОЛС – волоконно-оптические линии связи. Проектирование ВОЛС начинается с определения технических требований, предъявляемых заказчиком. Общими требованиями, предъявляемыми к проектированию ВОЛС относятся:

  • объем данных, что будут передаваться по сети (скорость, пропускная способность);
  • тип данных, которые будут передаваться;
  • защищенность сети от помех;
  • дистанция между устройствами, их количество и параметры;
  • условия монтажа и использования системы;
  • бюджет проектирования и монтажа ВОЛС.

Помимо этого, следует принимать к сведению влияние окружающей среды:

  • источники электромагнитного излучения;
  • источники радиационного излучения;
  • физические и химические свойства среды.

Прежде чем приступить непосредственно к проектированию и строительству ВОЛС, нужно исследовать местность и объект, где предстоит строительство ВОЛС с целью определения условий. Обследование делится на два этапа:

  1. экономический;
  2. технический.

Процесс проектирования стартует с анализа предъявляемых требований к ВОЛС (технической возможности их реализации). В зависимости от предназначения системы, ее масштаба и перспектив увеличения определяется подходящая топология системы. Далее следует выбор типа кабеля и питания системы.

На следующей стадии проектирования сетей ВОЛС производится выбор элементной базы (определение возможности обеспечения необходимой пропускной способности линии выбранным типом кабеля). На этом этапе важно не забывать просчитывать экономику выбранных элементов базы. Для оптимального выбора рекомендуется разработать и просчитать несколько вариантов элементных баз.

  1. определение допусков характеристик ВОЛС;
  2. определение условий построения системы;
  3. выявление тонких мест системы и проработка их дублирования;
  4. расчет технико-экономических показателей выбранных вариантов.

Правила и нормы проектирования ВОЛС. Правила эксплуатации ВОЛС.

ВОЛС – линия связи, состоящая из оптокабеля для передачи потоков данных различного типа, а также обслуживающей инфраструктуры. Разработка проекта, монтажные работы и использование ВОЛС должны производится в согласно следующих документов:

  • СНиП 11-01-95 . Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений Российской Федерации;
  • СНиП 3.01.01-85 . Организация строительного производства;
  • ОСТН-600-93 . Отраслевые строительно-технологические нормы на монтаж сооружений связи, радиовещания и телевидения;
  • Правила устройства электроустановок (ПУЭ . 7-е изд. — Разделы 2.4 и 2.5 (Утв. Приказом Минэнерго РФ от 20.05.2003 № 187);
  • РД 153-34.0-03.150-00 . Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок: ПОТ РМ-016-2001 ;
  • РД 34.03.603 . Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним.

Для всех материалов, устройств и аппаратуры, применяемых при создании (монтаже) ВОЛС обязательно наличие сертификатов соответствия госстандартам и техническим условиям. Их параметры и качество должны отвечать расчетным показателям, допустимым в процессе работы ВОЛС.

Документация, входящая в проект ВОЛС должна разрабатываться лицензированными проектировщиками.

Разработка проекта ВОЛС - основа любой инженерной системы ВОЛС. Грамотно спроектированная система ВОЛС прослужит долгое время, в то время как изначально неправильно выполненный проект ВОЛС приведет к ошибкам при инсталляции, что часто приводит к дополнительным финансовым инвестициям.

Заказать проектирование ВОЛС под ключ в Москве

Проектируя ВОЛС, проектировщики проектного бюро "ИТ-ГРУПП" учитывают возможности расширения компании Заказчика, изменения ее структуры, численности, увеличения количества, назначения и интенсивности использования рабочих мест.

В зависимости от масштаба проекта, заказчику предоставляется технико-коммерческое предложение, содержащее спецификацию и краткие пояснения. По заказу Заказчика выполняется и утверждается проектная, рабочая и исполнительная документация ВОЛС. Технический проект, рабочая и исполнительная документация, выполняются в соответствии с действующими нормами и стандартами.

Технико-коммерческое предложение:

При обращении Заказчика в нашу компанию и до заключения Договора проекта обследование и анализ всех имеющихся у Заказчика технических средств, определяет архитектуру разрабатываемой системы и предоставляет Заказчику Технико-коммерческое предложение (ТКП).

Технико-коммерческое предложение описывает работы выполняемые нашей компанией и демонстрирует Заказчику его возможности.

На этапе создания и обсуждения технико-коммерческого предложения контролируется соответствие выработанного решения требованиям, изложенным в запросе Заказчика. Кроме того, в нем дается ориентировочная оценка стоимости и функциональности будущей ВОЛС, а также обосновываются финансовые затраты.

В рамках технико-коммерческого предложения разрабатываются следующие документы:

Пояснительная записка. Описание общих характеристик ВОЛС, демонстрирует, как будут выполнены требования, заявленные заказчиком. Здесь же содержится описание выбранных для построения ВОЛС комплектующих и их эксплуатационные параметры.

Структурная схема ВОЛС. Графический документ, который показывает расположение и взаимосвязь составных частей ВОЛС.

Планы этажей. Показывают размещение оборудования и расположение рабочих мест (разрабатывается при условии предоставления Заказчиком поэтажных планов объекта).

Cпецификация оборудования и работ с ценами. Документ, описывающий количество и стоимость оборудования для реализации системы, а также объем и стоимость предстоящих работ.

Технический проект:

Технический проект составляется по требованию Заказчика и предоставляется после заключения Договора на проектирования ВОЛС и до заключения Договора на работы по монтажу ВОЛС.

Основной целью работ, выполняемых на стадии технического проекта, является полная разработка окончательных проектных решений по системе в целом и по ее отдельным составным частям. Под проектными решениями следует понимать решения, касающиеся принципов работы системы, а также решения конкретных задач в рамках создаваемой ВОЛС.

В рамках технического проекта разрабатываются следующие документы:

Пояснительная записка. Содержит подробное описание проектируемой ВОЛС, состав и назначение подсистем, схему их взаимодействия, способы организации кабельных трасс, схему маркировки компонентов ВОЛС, методику защиты компонентов ВОЛС от внешних воздействий и доступа, требования к персоналу, устанавливающему и эксплуатирующему систему.

Спецификации оборудования. Перечень конструктивных элементов, шкафов, кабель каналов и принадлежностей.

Структурная схема ВОЛС. Графический документ, который показывает расположение и взаимосвязь составных частей ВОЛС. В ней обозначен план помещений с коммутационным оборудованием, пространственные зоны, обслуживаемые каждым коммутационным помещением, магистральные соединения, связывающие эти помещения между собой и внешним миром. Также эта схема содержит описание качественных и количественных параметров подсистем ВОЛС, например, тип и количество кабеля в магистрали, количество и тип шкафов в кроссовых помещениях, кроссового оборудования в каждом шкафу.

Таблицы соединений и подключений ВОЛС. Перечень всех элементов ВОЛС, их назначение и привязку к помещениям, портам, кабельным трассам, а также их способ защиты и прокладки.

План-схемы расположения оборудования в технических помещениях и оборудования в монтажных шкафах. Показывают привязку расположения соответствующих элементов (шкафов - к помещениям, кроссовых панелей - к шкафам, кабелей - к кроссовым панелям и/или розеткам).

Поэтажные планы помещений. Схемы точного пространственного расположения рабочих мест, оборудования и каждого элемента системы на архитектурных чертежах здания.

Программы и методики испытаний ВОЛС. Содержат перечень мероприятий, которые будут проведены в ходе реализации ВОЛС.

Рабочая документация:

Разработка рабочей документации заключается в подготовке точных рабочих чертежей, схем и таблиц, которыми будут руководствоваться монтажники при проведении работ по созданию системы. Рабочая документация обеспечивает привязку отдельных компонентов системы к объекту, содержит чертежи, таблицы соединений и подключений, планы расположения оборудования и проводок и другие аналогичные текстовые и графические документы.

Рабочая документация дополняет и уточняет документацию технического проекта. Для простых систем рабочая документация может не разрабатываться.

В рабочей документации уточняются:

  • схемы прокладки кабельных трасс;
  • схемы размещения оборудования в коммутационных помещениях;
  • схемы подключений кабелей на панелях и кроссах;
  • схемы организации рабочих мест;
  • таблицы соединений.

Дополнительно разрабатываются:

  • протоколы согласования - отражают изменения схем прокладки кабелей и расположения оборудования;
  • протоколы тестирования ВОЛС - документ необходимый для проведения сертификации ВОЛС, представляет из себя таблицу с измерениями функциональных параметров линий и каналов;
  • инструкция по эксплуатации ВОЛС - рекомендации по поддержанию работоспособного состояния ВОЛС, перечень и сроки гарантийного и сервисного обслуживания.

Простое документирование:

Простое документирование предоставляется Заказчику после установки кабельной системы. В случае, если структура кабельной системы простая и объем выполненых работ незначителен, а также не требуется выполнения проекта в соответствии с ГОСТ, Заказчику предлагается простое документирование.

Простое документирование содержит следующие материалы:

  • схемы/планы прокладки кабельных трасс;
  • кабельный журнал;
  • протокол испытаний кабельной системы.

Другие Услуги "ИТ-ГРУПП" (ООО)

  • проектирование СКС монтаж СКС монтаж ЛВС

ВАЖНО: Для максимально точной оценки стоимости планируемого комплекса работ по проектированию ВОЛС , монтажу ВОЛС , и тестированию ВОЛС , необходимы выезд инженера компании "ИТ - ГРУПП" и организация технического осмотра объекта Заказчика.

Проектирование и строительство ВОЛС является одним из основных направлений деятельности ИТ-Групп. Наша компания производит строительство волоконно-оптических линий связи любой мощности.

На сегодняшний момент такие работы, как строительство и эксплуатация ВОЛС предлагают многие компании. Но при отборе компании-подрядчика одним из основных факторов, оказывающих влияние на выбор, является стоимость строительства ВОЛС .

В расчет строительства ВОЛС входят стоимость прокладки кабеля ВОЛС , стоимость монтажа ВОЛС и многие другие позиции. Расценки на монтаж ВОЛС , установленные в компании ИТ-Групп, являются одними из лучших в сфере строительства ВОЛС в Москве .

Также стоит учесть и то, что при строительстве ВОЛС проект для вашей организации наши инженеры подготовят в полном соответствии со всеми требованиями ГОСТов и СНиПов. В процессе подготовки строительства ВОЛС цены , заложенные в проект, не придется пересматривать и корректировать.

Передача информации посредством волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), стала значимым достижением научно-технического прогресса. Пропускная способность таких линий во много раз выше, чем в других системах. Направляющими передачи сигнала служат волоконно-оптические кабели.

Волоконно-оптическая линия связи нашла применение во многих сферах повседневной жизни:

  • Информационные технологии.
  • Телекоммуникационные системы.
  • Навигационные системы в космической, авиационной и морской отраслях.
  • Оборонных ведомствах.
  • Мобильной отрасли.

Область применения систем оказывает воздействие на проектирование, монтаж ВОЛС . Среда и условия использования определяют тип кабеля (внутренней прокладки, внешней прокладки, внешний самонесущий оптоволоконный и другие). Основные этапы проектирования включают:

  • технико-экономическое обоснование (ТЭО);
  • техническое задание (ТЗ);
  • проектно-сметная документация;
  • заявка на технические условия подключения.

Проектирование волоконно-оптических линий связи осуществляется согласно требованиям строительных норм и правил (СНиП), ведомственных строительных норм (ВСН), отраслевых строительно-технических норм (ОСТН) и других.

К базовым методам прокладки кабеля относятся:

  • Монтаж ВОЛС по опорам .
  • Укладка в грунт.
  • Канализационная укладка.
  • Укладка внутри помещений.

Строительство, монтаж ВОЛС зависят от выбранного типа кабеля и оборудования. Так на опорах монтируется внешний самонесущий со стальным тросиком. В грунт и канализационные колодцы укладывается бронированный влагостойкий. В помещениях используется с оболочкой, защищающей от грызунов.

Строительство ВОЛС ВЛ осуществляется согласно правилам проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях.

Строительство линий связи ВОЛС в общем включает в себя следующие основные виды работ:

  • Изучение технической документации.
  • Подготовку организации и проведения работ.
  • Разработку проекта проведения работ (технологический процесс).
  • Подготовительные работы.
  • Монтаж и наладку.
  • Приемо-сдаточные.

Непосредственно строительство связи ВОЛС включает: строительно-монтажные работы, соединение концов волоконно-оптического кабеля, сдача объекта рабочей и государственной комиссиям, передачу заказчику системы связи в эксплуатацию.

"Проектирование волоконно-оптической линии связи"

Введение

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) - это вид системы передачи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно".

ВОЛС - это информационная сеть, связующими элементами между узлами которой являются волоконно-оптические линии связи. Технологии Волс помимо вопросов волоконной оптики охватывают также вопросы, касающиеся электронного передающего оборудования, его стандартизации, протоколов передачи, вопросы топологии сети и общие вопросы построения сетей.

Передача информации по ВОЛС имеет целый ряд достоинств перед передачей по медному кабелю. Стремительное внедрение в информационные сети Волс является следствием преимуществ, вытекающих из особенностей распространения сигнала в оптическом волокне.

Широкая полоса пропускания - обусловлена чрезвычайно высокой частотой несущей 1014Гц. Малое затухание светового сигнала в волокне. Выпускаемое в настоящее время отечественными и зарубежными производителями промышленное оптическое волокно имеет затухание 0,2-0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм в расчете на один километр.

Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи различной модуляции сигналов с малой избыточностью кода.

Высокая помехозащищенность. Поскольку волокно изготовлено из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать электромагнитное излучение (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.).

Малый вес и объем. Волоконно-оптические кабели (ВОК) имеют меньший вес и объем по сравнению с медными кабелями в расчете на одну и ту же пропускную способность.

Высокая защищенность от несанкционированного доступа. Поскольку ВОК практически не излучает в радиодиапазоне, то передаваемую по нему информацию трудно подслушать, не нарушая приема-передачи.

Гальваническая развязка элементов сети. Данное преимущество оптического волокна заключается в его изолирующем свойстве.

Взрыво- и пожаробезопасность. Из-за отсутствия искрообразования оптическое волокно повышает безопасность сети на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска.

Экономичность ВОК. Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличии от меди.

1.Длительный срок эксплуатации

Удаленное электропитание. В некоторых случаях требуется удаленное электропитание узла информационной сети. Оптическое волокно не способно выполнять функции силового кабеля. Однако, в этих случаях можно использовать смешанный кабель, когда наряду с оптическими волокнами кабель оснащается медным проводящим элементом. Такой кабель широко используется как в России, так и за рубежом.

Весьма перспективно применение оптических систем в кабельном телевидении, которое обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет возможности информационного обслуживания абонентов.

В России и странах СНГ активно ведется строительство ВОЛС различного назначения: городских, зоновых, магистральных. В 86 городах (Москва, Нижний Новгород, С.-Петербург, Новосибирск, Тбилиси, Киев, Баку, Ташкент, Минск, Кишинев и др.) действуют оптические соединительные линии между АТС с цифровыми системами передачи ИКМ-120. Построен ряд зоновых линий внутриобластного назначения, например: Санкт-Петербург- Сосновый бор, Уфа-Стерлитамак, Тула-Щекино, Воронеж-Павловск, Рязань- Мосолово, Майкоп-Краснодар, Клин-Солнечногорск, Ростов-Азов, Курская область, Минск-Смолевичи, Рига-Юрмала и др. Построена одномодовая магистраль Санкт-Петербург-Минск протяженностью 1000 км на большое число каналов.

Обобщая: волоконно-оптическая связь является самым надежным и качественным видом связи, обладающая очень высокой пропускной способностью. В экономическом плане характеризуется быстрой окупаемостью, несмотря на дорогое измерительное и монтажное оборудование. Выбор данной технологии для обеспечения связи между крупными городами является наиболее выгодным, среди прочих.

Необходимость постройки данной линии передачи, прежде всего, обусловлена статусом данных в курсовой работе городов. Оба города являются крупными административными центрами, с хорошо развитой экономикой, объединяющими в себе множество видов промышленности. Потребителями услуг будут являться десятки заводов и предприятий, преимущественно тяжелых отраслей производства, а также крупнейшие провайдеры услуг связи (МТС, Вымпелком, Мегафон).

Рассчитать нагрузку, полагая, что кроме чисто телефонной нагрузки имеются: передача данных, интернет и обмен телевизионными программами, причем число каналов передачи данных nпд=1,2 nтф, число каналов интернета nинт=5 nтф, а 2 телевизионных канала занимают полосу, эквивалентную n = 3200 телефонным каналам.

Выбрать систему передачи.

Выбрать трассу передачи из нескольких вариантов и обосновать этот выбор.

Выбрать тип кабеля, учитывая нагрузку, систему передачи, условия трассы и тип грунта.

Определить длину регенерационного участка при первой заданной длине волны.

Определить механические усилия при прокладке кабелеукладчиком, учитывая вес, строительную длину кабеля и заданный коэффициент трения. Сравнить с нормой (допустимой величиной).

Для кабеля с металлическими покровами:

определить вероятное число повреждений кабеля от ударов молнии при заданных параметрах грозодеятельности в соответствии с «Руководством по защите оптических кабелей от ударов молнии» и выбрать защиту, если это необходимо;

Для кабеля без металла во внешних покровах:

Определить угол поворота плоскости поляризации φ света в волокне во время удара молнии при заданных величинах I, а и ρ.

Таблица. Исходные данные:

Длины волн мкм

Характеристики грунта

Параметры грозодеятельности



Волгог. (1000) - Сар. 899)


где ρ - удельное сопротивление грунта;- коэффициент трения;- количество ударов молнии в 1 км 2 площади за грозовой сезон (в год) для данной местности;расстояние точки удара молнии в землю от кабеля (по поверхности земли);суммарная продолжительность гроз в часах в данной местности.- ток молнии в амперах.

2.Расчет нагрузки

Число каналов, связывающих оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения в любом областном центре может быть определена на основании данных последней переписи населения. По данным переписи 2010 года население города Волгоград составляет 1 017 985 человек, а города Саратов за 2010 год - 837 900 человек. При проектировании будем учитывать прирост населения. Количество населения в заданном пункте и тяготеющих к нему окрестностях с учетом среднего прироста населения равно:

где Н0 - население в период переписи;

Р - средний годовой прирост населения, 2-3 %;- время между годом планирования и годом переписи.

Приняв средний годовой прирост населения за 2 % и год перспективного планирования как 2014 год (на 5 лет вперед по сравнению с текущим временем), получаем:

численность населения Волгограда составляет Hв = 1 180 331 человек;

численность населения Саратова составляет Hо = 971 433 человек.

Соответственно, в Волгоградеmв = 590 112 абонента, в Саратовеmо = 485711 абонентов

Расчет числа телефонных каналов производится по приближенной формуле:


где mв и mо - количество абонентов в каждой зоне; y - удельная нагрузка, создаваемая одним

абонентом, у = 0.05 Эрл; α = 1.3, β = 5.6 и f1 = 0.05 - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности, заданным потерям и коэффициенту тяготения.

Получаем nтф = 871.409 ≈ 871 каналов.

Кроме телефонных каналов по кабельной линии организуют каналы и других видов связи. В нормальных условиях общее число каналов nоб равно:

где nпд - число каналов передачи данных; nинт - число каналов интернета;тв - число телевизионных каналов;≈ nтф - число каналов для телеграфной связи, проводного вещания, транзитных каналов и т.д.

Потребности в передаче данных в настоящее время растут быстрее потребности в телефонных каналах и nпд может быть принято 1,2 nтф. Рост потребности в интернет-связях очень велик и может быть принят nинт = 5nтф. Также при проектировании предусмотрим два двусторонних телевизионных канала, которыми обмениваются соседние области. Учитывая, что один ТВ-канал занимает 1600 телефонных каналов, получаем общее число каналов:

об = nтф + nпд + nинт + nтв + n ≈ 2 nтф + nпд + nинт + nтв = (2 + 1.2 + 5)nтф + 2*1600 = 8.2nтф + 3200.

Согласно рекомендациям фирмы Corning при резком обострении ситуации, например, во время стихийных бедствий и чрезвычайных обстоятельств, потребность в каналах связи резко возрастает, поэтому необходимо учесть резервирование и возрастание потребности, вследствие чего рассчитанную величину следует увеличить по крайней мере в 2 раза. Окончательно получим:

nоб = 16.4nтф + 3200об = 17 490

3.Выбор системы передачи

Систему передачи будем выбирать на основе рассчитанного требуемого числа каналов nоб. Для обеспечения передачи 17 490 каналов выберем 2 отечественные системы передачи для междугородней связи «Сопка-5» на 7680 каналов со скоростью 560 Мбит/с. Тогда из 23 040 каналов связи 5550 будут резервными.

Прокладка кабеля должна осуществляться вдоль автомобильных дорог, соединяющих заданные города (Волгоград и Саратов). Рассмотрим маршрут, определенный с помощью информационной системы АвтоТрансИнфо как самый быстрый и самый короткий:

Маршрут проходит через большое количество населенный пунктов по трассе 1P 228, а значит, является удобным для строительства и эксплуатации волоконно-оптической линии связи. Вторая трасса, как видно по эскизу существенно длиннее и прокладка кабеля будет стоить существенно дороже.

4.Выбор типа кабеля

Предполагается использование двух систем передачи «Сопка-5», количество волокон в кабеле должно быть равно 6. Число волокон в кабеле равно числу систем передачи. Для каждой системы передачи 2 волокна. 3*2=6, но поскольку число волокон в кабеле обычно равняется 4, 8, 16, то мы выбираем 8.

С помощью справочника «Волоконно-оптические системы передачи и кабели», учитывая тип грунта на трассе и используемую систему передачи «Сопка-5», выбираем для проектируемой линии связи кабель типа ОКЛБ-01-0,3/3,5-4. Ниже представлено краткое описание и характеристики этого кабеля:

5.Кабель ОКЛБ

Предназначен для магистральных, зоновых и городских сетей связи. Прокладывается в кабельной канализации, трубах, блоках, в грунтах всех категорий, в т.ч. с высокой коррозийной агрессивностью, в том числе зараженных грызунами, кроме подверженных мерзлотным деформациям, а так же через болота, озера, не сплавные и не судоходные реки глубиной до 2-х метров. При наружной оболочке в негорючем исполнении прокладывается в коллекторах, на мостах и блоках. Для кабеля ОКЛБ-01-0,3/3,5-4 коэффициент затухания составляет не более 0,3 дБ/км, дисперсия - не более 3,5 пс/(нм км), наружный диаметр - 18,4 ±2,0 мм, расчетная масса 1 км - 404,0 кг.

Расчет параметров кабеля и длины регенерационного участка

Проверку и расчет параметров кабеля при заданных длинах волн будем проводить по примеру, приведенному в Справочнике «Волоконно-оптические системы передачи и кабели».

Проводя расчеты примем:

) Сердцевина 2*а = 10 мкм;

) Оболочка 2*b = 125 мкм;

) Показатели преломления n1 = 1.51, n2 = 1.5;

) Длины волн1=1.32; 2=1.51; 3=1.62;

) Длина линии l = 389 км;

) Pnm = 2.405 - для одномодовой передачи;

) Тангенс угла диэлектрических потерь в световоде tgδ = 2·10 -11 ;

) Коэффициент рассеяния Kp = 1.3·10 -24 ;

) Волновое сопротивление Z0 = 376.7 Ом.

Относительное значение показателей преломления:


Числовая апертура

Нормированная частота (при заданных длинах волн λ1, λ2, λ3):

Критическая частота:

5.Критическая длинна волны:

Потери энергии на поглощение (при заданных длинах волн λ1, λ2, λ3):


Потери на рассеяннее:


Общие потери (при заданных длинах волн λ1, λ2, λ3):



9.Волноводная дисперсия:

Материальная дисперсия:

Результирующая дисперсия:



Пропускная способность:


Границы изменения фазовой скорости:


Границы изменения волнового сопротивления:

6.Выбор метода прокладки и определение механических усилий

оптический связь волновод

При строительстве магистральной ВОЛС применяются следующие варианты прокладки кабеля:

Прокладка ОК в грунт кабелеукладчиком

Этот способ является основным благодаря высокой производительности и эффективности. Он широко применяется на трассах с различными рельефами местности и разными грунтами. Для прокладки используются кабелеукладчики с активными и пассивными рабочими органами. С помощью ножевого кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель, и кабель укладывается на ее дно на заданную глубину залегания (0.9 … 1.2 м). При этом на кабель действуют механические нагрузки. Кабель на пути от барабана до выхода из кабеленаправляющей кассеты подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а в случаях применения вибрационных кабелеукладчиков - вибрационному воздействию. В зависимости от рельефа местности и характера грунтов, конструкции и технического состояния кабелеукладчиков, а также режимов работы механические нагрузки на кабель могут изменяться в широких пределах.

В России для прокладки различных кабелей связи вне населенных пунктов в грунтах соответствующих категорий применяются вибрационные кабелеукладчики КНВ-1 и КНВ-2 производства Опытного механического завода Межгорсвязьстроя. В 1995 г. здесь были разработаны и внедрены в производство кабелеукладчики КВГ-1 и КВГ-2, которые в отличие от КНВ, где вибратоp приводится в действие с помощью механического привода, имеют гидравлический привод. Кроме того, рабочий навесной орган КВГ-2 может смещаться от оси движения базового механизма, что крайне важно при работах в стесненных условиях.

Кабелеукладчики КВГ по своим техническим возможностям не уступают зарубежным аналогам и имеют вибратор трехвальный, двухкамерный, одна из камер которого содержит одноступенчатый понижающий редуктор и приводные шестерни дебалансов, а другая - дебалансы, обеспечивающие необходимое возмущающее усилие. Рабочий орган устанавливается непосредственно на корпус вибратора, поэтому колебательная масса минимальна, что повышает амплитуду вибрации и, соответственно, аффект разработки грунта. Дополнительный тяговой машиной является трактор Т-170МБГ, оборудованный тем же, что и кабелеукладчик, ходоуменьшителем, или специально оборудованный бульдозер.

Для предотвращения превышения допустимых нагрузок на ОК при его прокладке необходимо обеспечить:

принудительное вращение барабана в момент начала движения кабелеукладчика и синхронизированную его размотку;

ограничение боковых давлений на кабель за счет применения различного рода мероприятий и конструкций, снижающих трение;

допускаемый радиус изгиба ОК от барабана до укладки на дно щели на всем участке подачи кабеля через кассету;

исключение случаев засорения кассеты кабелеукладочного ножа и остановок вращения барабана при движении кабелеукладчика.

Прокладка в защитной пластмассовой трубе с задувкой

Способ прокладки ОК с использованием защитного трубопровода весьма эффективен в тех случаях, когда на трассе имеются многочисленные преграды, расположенные близко друг от друга, затруднен доступ, а также в грунтах с твердыми включениями и в районах с повышенным влиянием внешних электромагнитных полей (районах повышенной грозодеятельности, сближения с ЛЭП, с электрифицированными железными дорогами и т. д.), где ОК с металлическими элементами могут повреждаться в результате действия наводимых на этих элементах токов и напряжений. Одним из способов защиты ОК является применение защитного трубопровода.

Защитная полиэтиленовая труба (ЗПТ) - современная альтернатива традиционной асбестоцементной трубе кабельной канализации. ЗПТ может быть использована как для увеличения емкости традиционной кабельной канализации с одновременным приданием ей новых характеристик (путем прокладки ее в каналы существующей кабельной канализации), так и для прокладки непосредственно в грунт, фактически выполняя функции междугородной кабельной канализации. ЗПТ представляет собой трубу 25-63 мм (строительная длина в среднем 2 км) из полиэтилена высокой плотности с имеющимся на внутренней поверхности антифрикционным покрытием, что обеспечивает снижение коэффициента трения примерно вдвое по сравнению с поверхностью из обычных композиций полиэтилена, нормируемый срок службы ЗПТ составляет не менее 50 лет. Прокладка ЗПТ осуществляется по обычной технологии прокладки кабелей связи (кабелеукладчиками, в траншею, затягиванием в каналы существующей кабельной канализации). Применение ЗПТ при сооружении волоконно-оптических линий передачи позволяет, однократно выполнив прокладку нескольких каналов ЗПТ, эффективно затем ее использовать, проводя последующую прокладку оптического кабеля в резервные каналы ЗПТ или же производя по мере необходимости замену оптического кабеля без необходимости проведения земляных работ. Прокладка оптического кабеля в ЗПТ, как правило, осуществляется методом пневмопрокладки с использованием специализированного оборудования, обеспечивающим возможность "задувки" в ЗПТ максимальных строительных длин оптического кабеля (величиной 4…6 км), без необходимости их разрезания и перемотки на участках пересечения с подземными сооружениями.

Подвеска ОК на ЛЭП или контактной сети железной дороги

Требования к сооружениям и технологии подвески ОК на несущих тросах по столбам и стоечным опорам на крышах зданий, а также к самонесущим кабелям не отличаются от установленных требований для электрических кабелей связи. Для воздушной подвески используют ОК, предназначенные для прокладки в земле, которые прикрепляются к имеющимся воздушным линиям связи тросом, либо ОК с самонесущим тросом. При подвеске следует учитывать прочность ОК при растяжении, длину пролета, стрелу провеса, механическую нагрузку (статическую и динамическую), колебания температуры, конструкцию опоры, способ натяжения ОК, конструкцию крепления к несущему тросу (если трос не встроен в кабель), защиту от грызунов, заземление, величину натяжения ОК при прокладке, способ выравнивания стрелы провеса, изменение натяжения ОК.

Исходя из вышесказанного и учитывая выбранную трассу (трасса проходит вдоль автомагистрали), выбираем метод прокладки кабеля в защитной пластмассовой трубе с задувкой. Для задувки кабелей в ЗПТ используются воздушные компрессоры, устройства подачи кабеля в трубы и устройства перемотки кабелей. В таблице 1 указан перечень машин и механизмов для выполнения этих технологических операций.

Таблица. Машины и механизмы для задувки строительной длины оптического кабеля в три секции


Определим (приближенно, по графику для кабеля ОКЛБ-01) механические усилия при прокладке ЗПТ кабелеукладчиком типа КНВ в грунт, используя приведенную в справочнике графическую зависимость величины натяжения ОК на выходе из кассеты кабелеукладчика от скорости прокладки кабеля, диаметра кабельных барабанов, строительной длины и типа кабеля. Считая скорость равной 1 км/ч, диаметр (номер) кабельного барабана № 18, получаем Р ≈ 3.2 кН. Ниже в таблицах представлены технические характеристики ЗПТ ЗАО НПО «Стройполимер», откуда видим, что рассчитанные механические усилия не превышают допустимых норм:

Упрощенный расчет грозозащиты магистральных оптических кабелей (ОКЛБ):

Исходя из данных, представленных на сайте #"803398.files/image061.gif">=3.6=0.344


Сравним полученную величину n1 с нормой допустимого числа повреждений магистральных кабелей от ударов молнии n0 = 0.1:

>500 Ом*м в 1.2 раз

Т.к. n1

Заключение

В курсовой работе были представлены основные этапы проектирования волоконно-оптической линии связи между городами Волгоград и Саратов: расчет нагрузки, выбор системы передачи, трассы передачи, типа кабеля, метода прокладки, расчет параметров кабеля, длины регенерационного участка, а также упрощенный расчет грозозащиты для выбранного кабеля. Курсовая работа позволяет получить представление о порядке выполнения подобных проектов.

В нашей стране еще в 1993 году было принято решение использовать только волоконно-оптические кабели на магистральных линиях связи, в 1996 - на внутризоновых. В настоящее время ВОЛС активно используются и на локальных компьютерных сетях, в сетях кабельного телевидения. Таким образом, навыки расчета ВОЛС являются необходимыми для качественного выполнения современных проектов в отрасли связи.

Используемая литература

И.И. Гроднев, А.Г. Мурадян, Р.М. Шарафутдинов и др. «Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник» - М.: Радио и связь, 1993. - 264 с.: ил.

В.А. Андреев, В.А. Бурдин, Б.В. Попов, А.И. Польников; Под ред. Б.В. Попова «Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи» - М.: Радио и связь, 1995. - 200 с.: ил.

И.И. Гроднев, Н.Д. Курбатов «Линии связи: Учебник для вузов». - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Связь, 1980. - 440 с.: ил.

Население: http://ru.wikipedia.org/wiki/Волгоград_(город)://ru.wikipedia.org/wiki/Саратов

Расчет расстояния: http://www.ati.su/Trace/default.aspx?EntityType=Trace&City1=40&City5=180&Cities=5_1521&FastWay=false

Руководство по защите оптических кабелей от ударов молний http://www.simbexpert.ru/?snips/snip/44553/

Волоконно-оптические линии связи, сокращенно "ВОЛС" - система, состоящая из пассивных и активных элементов, предназначенная для передачи информации в оптическом (как правило - ближнем инфракрасном) диапазоне, наша компания предлагает проектирование ВОЛС и линий связи.

Проектирование ВОЛС - совокупность мероприятий по подготовке специальной документации для осуществления монтажа и правильной эксплуатации системы ВОЛС. Очевидно, что от качества проекта системы ВОЛС зависит многое, например:
- уровень сложности монтажа системы ВОЛС и ее пуско-наладка;
- доступность для обслуживания системы ВОЛС;
- безотказность работы системы ВОЛС, ее надежность;
- стоимость монтажных работ и комплектующих в отношении системы ВОЛС, а также, стоимость ее обслуживания, то есть - профилактики и ремонта;
- возможность контролировать подрядчиков, выполняемых монтаж и пуско-наладку системы ВОЛС, а также легко и грамотно произвести приемку монтажных работ;
- возможность развития системы ВОЛС в дальнейшем, при необходимости, и многое другое...
Из приведенного выше перечня видно, что если отнестись к проектированию ВОЛС легкомысленно или вообще пренебречь проектированием, монтаж, эксплуатация и дальнейшее обслуживание системы ВОЛС будет дороже обычного, да во всех проявлениях - деньги, время, нервы и так далее...
А вот если к проектированию линий связи отнестись всерьез, тогда все Ваши затраты будут минимальны. Другими словами, если добротное проектирование и стоит лишних денег, однако, в последствии качественные проектные материалы помогут Вам сэкономить куда больше. Вы не только сэкономите свои средства, но даже получите немало удовольствия от слаженной работы Вашей системы ВОЛС.

Вы уже решили заказать проектирование линий связи ? тогда спешите к нам!
Специалисты ООО «Моспроект-Инжиниринг» всегда рады предложить Вам услуги и в этой области проектирования, с наилучшим сочетанием цены и качества.
Когда наши специалисты работают над проектом ВОЛС , они предусматривают возможные варианты дальнейшего развития и реструктуризации предприятия Заказчика, увеличения и уменьшения производственных мощностей и так далее...

Исходя из объема проектных работ, наши специалисты предложат Заказчику коммерческое предложение, в котором будут изложены особенность и сокращенные пояснения. После того, как Заказчик дает согласие на проектирование, наши специалисты выполняют и утверждают проектную, рабочую и исполнительную документацию в отношении ВОЛС. Все вышеуказанные документы подготавливаются в соответствии с действующей нормативной документацией и законодательством.

Немного о коммерческом предложении:

Наше коммерческое предложение включает в себя техническую часть, поэтому, в период после обращения к нам Заказчика до заключения договора на проектные работы в отношении ВОЛС, наши специалисты определяют структуру подлежащей проектированию системы. Все это, в свою очередь, дает нам возможность четко и грамотно сформировать для заказчика техническое коммерческое предложение, сокращенно "ТКП". Необходимо учесть, что для того, чтобы мы смогли грамотно подготовить для Вас ТКП, Вам необходимо предоставить нам максимально-полную техническую информацию в отношении Вашего объекта - поэтажный план здания, имеющиеся у Вас технические средства и прочее. Наши специалисты проведут обобщение и анализ данных Вашего объекта, что в дальнейшем послужит исходным материалом как для составления ТКП, так и для самих проектных работ.

ТКП обосновывает проектные и монтажные работы, а также показывает Заказчику возможные варианты проектирования.

При формировании ТКП производится контроль соответствия, принятого проектировщиками решения пожеланиям, указанным в заявке Заказчика. ТКП содержит приблизительный сметный расчет и информацию о наборе возможностей проектируемой ВОЛС.

В ходе разработки ТКП подготавливаются важные документы, а именно:

Пояснительная записка;
- техническое описание ВОЛС, его характеристики с информацией о методах реализации требований заказчика и выбранных комплектующих для построения системы ВОЛС, с информационными выдержками из технической документации комплектующих;
- схема ВОЛС (структурная), являющаяся графическим документом, отражающая взаимное расположение и взаимную связь элементов ВОЛС, входящих в ее состав;
- поэтажные планы с отображением размещения аппаратуры и расстановки рабочих мест (поэтажный план предоставляется Заказчиком);
- описание аппаратуры и предстоящих работ с расчетом стоимости, где отражаются данные о количестве аппаратуры, ее стоимости, данные об объемах и стоимости запланированных работ;

О техническом проекте:

Составление технического проекта осуществляется по инициативе Заказчика и выдается ему в период после подписания договора на проектные работы в отношении ВОЛС и до подписания договора на монтажные работы.

Назначение работ, проходящих в период технического проектирования, заключается в полной разработке законченных решений проектирования как по всей системе, так и по ее локальным элементам. Здесь важно понимать, что речь идет о решениях, относительно принципов действия системы и решении отдельных вопросов в пределах образуемой ВОЛС.

В пределах технического проектирования разрабатывают следующую документацию:

Техническое предписание или пояснительная записка. В ее состав входит подробное текстовое отображение ВОЛС, находящейся в проектной разработке, где описывается содержание и предназначение отдельных подсистем, приводятся схемы взаимосвязей подсистем и обозначения элементов ВОЛС, также приведены методы создания кабельных магистралей и охраны элементов ВОЛС от влияний экзогенных факторов и несанкционированного доступа. В этом же разделе описываются правила монтажа и эксплуатации системы ВОЛС;

Спецификация приборов. Список элементов и прочих комплектующих;

Структурная (каркасная) схема ВОЛС. Данная схема представляет собой графический документ, отображающий взаимное положение и взаимную связь структурных элементов ВОЛС. В основе такой схемы лежит поэтажный план помещений с обозначенными на ней элементами коммутации, выделены специальные области, которые обслуживаются конкретным коммутационным помещением, отмечены линейные соединения, предназначенные для взаимной связи коммутационных помещений и их связи с внешними сетями. Данная схема является графоаналитическим материалом, потому что она включает в себя не только графику, но и текстовую информацию касательно характеристик подсистем и элементов ВОЛС (количественные и качественные характеристики), такие как число проводов в коммуникационном канале, число и вид различных шкафов, что устанавливают в кроссовых узлах, вид контрольно-распределительного оборудования средств связи в том или ином шкафу.

Сводка, отображающая различные соединения и подключения ВОЛС. Список всех компонентов ВОЛС, в том числе их предназначение и закрепление в пространстве, то есть - отнесение к конкретному помещению, прикреплению к тем или иным портам и магистралям. В этом же разделе приводятся методы защиты компонентов ВОЛС и технологию монтажа.

Схематические планы, отображающие взаимное положение всех элементов системы в технических пространствах и шкафах. Кроме того, в планах отображают привязочные данные того или иного элемента, например - шкафы привязывают к техническому пространству (комнаты, коридоры и т.д.), кросс-панели к монтажным шкафам, провода к информационным розеткам, а также к кросс-панелям.

Поэтажные планы здания. Точные схемы положения рабочих мест в пространстве, различного оборудования и каждого компонента системы ВОЛС на архитектурных чертежах инженерного сооружения.

Программы тестов, а также методические рекомендации к тестам системы ВОЛС. В этом разделе перечисляются мероприятия, которые надлежит провести в процессе создания ВОЛС.

О рабочей документации:

Рабочая документация представляется в виде совокупности рабочих чертежей, отвечающих высокой точности, технических схем и различных таблиц, предназначенных для руководства монтажных работ в отношении ВОЛС. Документация такого типа отображает и помогает реализовать привязку каждого элемента системы к объекту размещения ВОЛС. В ней содержатся различные графоаналитические данные, необходимые для выполнения соединений и подключений, позиционирования приборов и прочих элементов ВОЛС. Здесь кратко описан состав рабочей документации, также существует еще великое множество всевозможных документов и приложений.

Роль рабочей документации состоит в следующем:
- дополнение и уточнение содержания технического проекта;
- подача информации монтажным бригадам в практическом ключе, где вся технология монтажа ВОЛС расписана пошагово. Однако, для примитивных систем рабочую документация можно не разрабатывать, достаточно ограничится техническим проектом.

Рабочая документация содержит множество уточнений, таких как:
- многочисленные схемы прокладок информационных каналов, позиционирования приборов и различных компонентов в кросс-узлах, кабельных соединений на кросс-панелях, реализации рабочих мест;
- таблицы. отображающие соединения.

Существует еще целый ряд документов, которые разрабатывают дополнительно:

Протоколы согласований, содержащие утвержденные варианты схем положения кабельных линий и различного оборудования;
- протоколы испытания, выглядят как таблицы с отклонениями функциональных параметрических данных линий и магистралей;
- руководство по эксплуатации системы, содержащая указания и советы для обеспечения рабочего состояния системы;
- информация о гарантийном обслуживании и сервисе.

Элементарная техническая документация:

Элементарная техническая документация выдается Заказчику по завершении монтажа системы ВОЛС, при условии, что система является простой и не требует разработки проекта по нормативным документам.

Элементарная техническая документация состоит из следующего:

Графическая часть, в которой отражены информационные магистрали;
- кабельный журнал;
- протоколы тестирования ВОЛС.

В целях составления точной сметы на проектные работы требуется детальное обследование объекта Заказчика специалистом ООО "Моспроект - Инжиниринг".

Оптоволоконные линии связи все чаще используются для передачи данных в различных организациях и жилых домах. Прежде чем приступить к монтажу оборудования для реализации такой системы, специалисту необходимо составить проект. Проектирование ВОЛС позволяет наглядно представить систему, которая будет реализована на объекте, а также увидеть ее эффективность и возможные недостатки.

Проект представляет собой брошюру формата А3 или А4, содержащую все необходимые для выполнения монтажных работ документы. Проект отображает всю необходимую для выполнения работы информацию, начиная от данных о поставках материалов, и заканчивая условиями эксплуатации готовой сети.

Что такое ВОЛС

ВОЛС (волоконно-оптические линии связи) - специальные системы передачи информации, реализованные с применением оптического волокна. Такие системы имеют принципиальные отличия от традиционных каналов связи. При помощи оптоволоконных кабелей можно как организовать связь между двумя соседними кабинетами или этажами здания, так и обеспечить передачу данных на значительные расстояния.

Преимущества использования ВОЛС

Применение данной технологии имеет множество преимуществ. Проектирование и строительство ВОЛС - достаточно длительный и трудоемкий процесс, реализация которого может требовать значительных финансовых затрат. Однако использование такой системы передачи данных позволяет решить сразу несколько задач:

  • Повышение пропускной способности канала. Оптоволоконные линии на сегодняшний день могут осуществлять передачу данных со скоростью до нескольких терабит в секунду.
  • Снижение уровня затухания сигнала. Свойства оптического волокна позволяют организовать каналы передачи данных длиной до ста километров без необходимости установки ретрансляторов.
  • Длительность эксплуатации. Оптоволоконные кабели устойчивы к возгоранию и различного рода воздействиям, что позволяет эксплуатировать их в течение длительного времени без необходимости замены.
  • Защита информации. Особенности конструкции оптоволокна позволяют сохранить конфиденциальность передаваемых данных, что очень важно для компаний.

Кроме основных преимуществ, можно также отметить небольшой вес и компактные размеры кабеля, что значительно упрощает транспортировку и проведение монтажных работ. Стоимость проектирования ВОЛС и реализации системы на объекте рассчитывается индивидуально в зависимости от предъявляемых требований.

Требования к проекту ВОЛС

Проектирование и монтаж ВОЛС требует от специалиста соблюдения определенных правил и требований. Правила проектирования ВОЛС предполагают выполнение работы в следующей последовательности:

  • Получение информации об объекте - специфика работы для организаций различных областей деятельности, особенности конструкции здания, состояние электропроводки, климатические особенности места расположения, характеристики рельефа местности и т.д.
  • Создание стабильного канала передачи данных с требуемыми характеристиками. Параметры сети могут быть различными для предприятий, это зависит от предполагаемой загруженности каналов передачи данных.
  • Снижение уровня помех и обеспечение максимальной устойчивости сигнала.
  • Определение расположения оборудования.
  • Реализация бесперебойного питания системы в случае аварийного отключения электропитания.

От качества выполнения специалистом работы на каждом этапе зависят характеристики полученной сети и длительность ее эксплуатации.