Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд

/

Реферат

Тема дипломного проекта: «Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд».

Ключевые слова: волоконно-оптическая линия связи, оптический кабель, оптическое волокно, волоконно-оптическая система передачи, мультиплексор, синхронная цифровая иерархия.

В дипломном проекте рассмотрены: вопросы технического состояния и необходимости строительства линии связи, проектирование кабельной магистрали между городами, строительно-монтажные работы, мероприятия по ОБЖ. Выполнены расчеты регенерационного участка, технико-экономические расчеты. Применено современное оборудование SDH, которое дает возможность без значительных капитальных вложений обеспечить потребность зоны в объемах передаваемой информации на перспективу.

1. Обоснование необходимости построения ВОЛС Самарканд - Бухара

1.1 История развития связи в Узбекистане

В конце 19-го века на территории Узбекистана, как и на всей территории Средней Азии существовал единственный способ передачи информации на расстояния. Передача сообщений осуществлялась пешими или конными гонцами. Соответственно, скорость и объем передаваемой информации были катастрофически малы. Более того, стоимость данных услуг связи делала ее недоступной для основной массы населения страны.

Конец XIX века ознаменовался в Узбекистане значительным развитием товарно-денежных отношений, появлением торгово-промышленной буржуазии. Зарождение промышленности, производства и торговли с другими странами дали новый толчок развитию связи

Наряду с почтовой связью возникает и постепенно развивается телеграфная связь. В июне 1873 года начинает работу первая в Узбекистане международная линия телеграфной связи Ташкент - Оренбург. В 1876 г. в крае появляется электрический телеграф, прежде всего в крупных городах: Самарканде, Новом Маргилане (Фергана), Катта-Кургане. Несколько позже, в 1884 г., была построена первая телеграфная линия в Бухаре.

7 сентября 1904 года подписан Акт приемки в эксплуатацию первой телефонной станции общего пользования ручной системы на 200 номеров фирмы «Сименс и Гальске». В 1904 г. в Ташкенте стала действовать первая государственная телефонная станция. Вслед за Ташкентом такая станция создается в Самарканде.

По развитию средств связи Узбекистан значительно отставал от соседних регионов и европейской территории страны. В Узбекистане к 1911 г. насчитывалось всего 85 предприятий связи. Средняя плотность обслуживания одним предприятием связи составляла 17,6 тыс. кв. верст, а по количеству населения - на 58 тыс. человек.

К началу первой мировой войны к 1 августа 1914 года средства проводной и почтовой связи в Узбекистане оставались слаборазвитыми. Например, до 1916 г. Ташкент не имел прямой телеграфной связи с Петербургом, отсутствовала в крае развитая междугородняя телефонная связь. Телефонные станции имелись к этому времени лишь в 8 городах и обслуживали небольшое количество абонентов.

Начало развития междугородной телефонной связи в Узбекистане относится к 1924 году, когда была построена первая воздушная линия связи между городами Ташкент и Самарканд. Расширялась городская телефонная сеть.

В годы войны 1941-1945 гг. Узбекистан играл немаловажную роль организованного тыла, снабжавшего фронт всем необходимым. Нужды фронта и реорганизация тыла поставили серьезные задачи обеспечения бесперебойной работы связи в условиях войны. Задача была сложной, ибо еще в предвоенные годы связь, особенно проводную, нельзя было признать безукоризненной. Особенностью проводной связи в стране (магистральной, внутриобластной, внутрирайонной) было ее радиальное построение. Центр связывался с периферией по радиальным линиям, не соединенным между собой. Иными словами, связь соседних союзных республик и областей осуществлялась только через Москву. При повреждении линий или проводов на том или ином радиусе Москва лишалась связи с большим числом городов. Проводная связь затрудняла организацию и поддержание связи в годы войны. Из-за резко увеличивавшегося потока эвакуации предприятий и миграции населения нагрузка на все виды и средства связи чрезвычайно возросла. По решению правительства промышленные предприятия из прифронтовой полосы эвакуировались на восток страны. В Узбекистан, в частности, было перебазировано около ста крупных предприятий. В республике возникли новые отрасли промышленности - авиационная, электрокабельная, ламповая, производство химического оборудования, вооружения и боеприпасов и другие. Все эвакуированные предприятия, партийные, советские и военные организации необходимо было оснастить средствами электросвязи, обеспечить доставку почтовой корреспонденции и печатных изданий.

Одной из приоритетных задач являлась организация четкой и бесперебойной связи фронта и тыла, превращение средств связи в мобильное средство управления в условиях военного времени. С учетом этого, практическая деятельность по развитию связи Узбекистана была направлена на максимальное использование всех имеющихся и дополнительных средств электросвязи и почты, принимая во внимание возросший объем их работы. Серьезные задачи были поставлены перед работниками почтовой, междугородной, телеграфно-телефонной и радиосвязи. В частности, предприятиям почтовой связи вменялось в обязанность бесперебойное обеспечение продвижения посылок и корреспонденции из тыла на фронт и обратно, а также качественное обслуживание населения, прибывшего из прифронтовых районов.

Вне плана была подвешена телефонная цепь на участке Катта-Курган - Кермине - Гиждуван, что в совокупности с существовавшими цепями Самарканд - Катта-Курган и Гиждуван - Бухара обеспечило возможность выхода по телефону из Бухарского областного центра в Ташкент. Были установлены телефонные усилители в Кермине и Гиждуване для телефонной связи Бухары с Ташкентом; организована связь на более совершенной аппаратуре между Ташкентом и Самаркандом.

Большое внимание уделялось радиофикации Узбекистана. Проводились мероприятия по созданию условий для улучшения работы радиосети. План развития радиотрансляционных точек в целом по Узбекистану был выполнен в 1943 г. на 177,4%. Вместо 5 тыс., предусмотренных планом, было установлено 8870 точек. В годы войны узбекистанский узел связи приобрел важное значение. Через республику проходила важнейшая магистральная связь, соединявшая Москву с Кавказом и Закавказьем. Увеличился поток корреспонденции в действующую армию. В 1943 г. были введены в действие новые линии телефонной связи, в том числе и линия Ташкент - Самарканд - Бухара. Несколько улучшились по сравнению с 1942 г. качественные показатели городских телефонных станций.

В годы войны резко возросла нагрузка в радиосвязи. Более эффективно и рационально используя имеющиеся технические радиосредства, радисты Узбекистана обеспечили вчетверо возросший радиообмен. Если в 1940 г. по радиоканалам передавалось 1203 телеграммы, то за 9 месяцев 1943 г. их стало передаваться 3503, а сами радиоканалы соответственно увеличились с 6250 до 15370 км. При этом значительно возросший объем работы сопровождался одновременным повышением качественных показателей радиосвязи.

В послевоенные годы развитие междугородной телефонной связи в Узбекистане осуществлялось в основном за счет уплотнения и доуплотнения уже построенных линий связи.

1.2 Потребность в услугах связи в ХХI веке

В настоящее время численность населения Узбекистана составляет более 26,6 млн. человек. Темпы развития телефонных сетей и сетей передачи данных на порядок ниже темпов роста потребности населения в передачи информации. К примеру, если в 2000 году число интернет-пользователей составляло 7,500 абонентов, то в наше время данная цифра приблизилась к 1 млн. абонентов. Рост колоссален, в цифровом эквиваленте составляет более 13,300%. Уровень проникновения приближается к величине в 4 %. от общего населения страны. Данные цифры показывают огромнейший скачок в развитии информационной обеспеченности населения страны.

Большинство пользователей услуг связи проживают в ограниченном количестве крупнейших городов Узбекистана. Непрекращающийся рост населения, значительный прирост пользователей Интернета а также потребность в качественной связи для передачи ежегодно растущих объемов информации говорит о необходимости организации качественной, удовлетворяющей современным потребностям лини связи. Ташкент, являясь административным центром Узбекистана на данный момент обладает удовлетворяющими современным требованиям каналами связи. Самарканд и Бухара являются следующими по численности населения городами Узбекистана. В них проживает наибольшее число потенциальных потребителей услуг передачи данных.

Самая большая доля организаций с доступом к сети интернет приходится на предприятия связи и ИКТ, самая малая - на предприятия энергетики, коммунального хозяйства, газоснабжения и санитарии. Наибольшей долей среди организаций, имеющих доступ к сети интернет, являются предприятия с иностранным капиталом (совместные и иностранные предприятия) и общественные организации. В тех организациях, которые не были подключены к сети интернет, это объясняли в основном отсутствием заинтересованности, а также высокой стоимостью подключения и ежемесячной оплаты.

В сентябре 2008 года количество абонентов сотовой связи по Узбекистану превысило 10 миллионов. По оценкам зарубежных экспертов, Узбекистан уже второй год входит в число десяти стран мира, имеющих самый высокий 'индекс развития мобильной связи', которая одновременно является одной из самых доступных в мире по тарифам. Практически всеми сотовыми компаниями на настоящий момент начаты работы по развертыванию сетей 3G и WiMAX в Узбекистане. Значительная часть обзора посвящена развитию и расширению использования сети интернет. Так, пропускная способность международных каналов, обеспечивающих подключение к сети Интернет, на 1 января 2008 года составляла 362 Мбит/с, тогда как на начало 2002 года она составляла всего 8,5 Мбит/с. К концу первого полугодия 2008 года она была увеличена до 511 Мбит/с, что непосредственным образом связано со значительным увеличением числа абонентов у ведущих интернет-провайдеров Узбекистана. Причем число абонентов растет не только в Ташкенте, но и во всех регионах страны. Растет и общее количество абонентов широкополосного доступа, хотя оно остается еще относительно невысоким. По оценочным данным количество пользователей сетью интернет в Узбекистане превысило 2,2 миллиона человек, тогда как на начало 2002 года их было около 130 тысяч. При этом наиболее высокий уровень охвата населения доступом к сети Интернет в процентах от общей численности населения наблюдается в Ташкенте, Бухарской, Самаркандской, Сырдарьинской и Кашкадарьинской областях. Необходимо отметить, что в Узбекистане популярностью пользуются пункты коллективного доступа к сети интернет, число которых постоянно растет, и на начало 2008 года составило 868. В настоящее время в республике ведется работа по дальнейшему развитию сетей широкополосного беспроводного доступа по технологии WiMAX, а также сетей беспроводного доступа по технологии Wi-Fi.

Учитывая перегруженность и износ действующих линий связи вопрос реорганизации средств передачи информации весьма актуален. Количество возведенных в последнее время линий связи не покрывает полностью потребность населения. Рост благосостояния, образования населения позволяет с большой долей уверенности говорить о необходимости обеспечения абонентов современными и качественными услугами передачи данных. Данные факторы позволяют предполагать устойчивый спрос на предлагаемый канал передачи данных, как среди физических лиц, так и среди предприятий. Как следствие, можно прогнозировать быструю окупаемость и материальную выгоду от построения ВОЛС между городами Бухара и Самарканд.

1.3 Краткая характеристика оконечных пунктов

Города расположены в средней части Узбекистана.

Климат Резко-континентальный, жаркий и засушливый. Средняя температура зимой (январь) колеблется от -8 С до +3 С, в горных районах может опускаться до -16 С. Летом (июль) температура в северных районах страны составляет +26-32 C, в то время как на юге (Термез и Шерабад) доходит до +41-42 С.

Осадков выпадает около 80 мм в год в пустынных равнинных районах северной части страны, до 200-300 мм - в западных областях, и до 1000 мм - в горах. При этом относительная влажность воздуха круглый год низкая (60-65%) практически везде, а максимум осадков приходится на осенне-зимний период. В горных районах зимой выпадает значительное количество снега, который может держаться на склонах до апреля-мая, а некоторые вершины покрыты им круглый год. 

Расстояние между городами составляет 217 км по прямой.

Города соединены между собой автотрассой, проходящей через небольшие населенные пункты. Приблизительно в середине пути находится крупный населенный пункт Навои.

Самарканд - 138 - Навои - 124 - Бухара

Расстояние между городами вдоль автомобильной дороги составляет 262 км. Автотрасса на данном отрезке имеет 3 пересечения с рекой Зеравшан, и 5 пересечений с автомобильными дорогами. Автотрасса имеет одно пересечение с железной дорогой.

Зеравшан не является судоходной рекой, средний расход воды 162 мі/с: от 38,3 мі/с в январе, до 464 мі/с в июле.

Через реку переброшены мосты для автомобильного движения.

Города также связаны железной дорогой. Расстояние по железной дороге 238 км.

Самарканд

Самаркамнд - второй по величине город Узбекистана, центр Самаркандской области (вилоята).

В античной литературе известен как Согдиана (согд.), Мараканд (греч.). За давностью лет единого мнения о происхождении имени города и отцов-основателей не существует.

Более двух тысяч лет город являлся ключевым пунктом на Великом шёлковом пути.

Население 412 300 человек 2005)[1]: таджики[2], узбеки, русские, евреи, иранцы[3].

Расположен на высоте 702 м над уровнем моря. В 2001 году Самарканд был включён ЮНЕСКО в список Всемирного наследия, как Город - Перекресток Культур.

Координаты 39°39?00? с. ш. 66°57?00? в. д. 

Основан в 742 году д . н. э.

Площадь 108 км2

Тип климата - жаркий - континентальный

Язык - узбекский

Промышленность

По итогам января-июня 2009 года было произведено промышленной продукции на общую сумму 281,4 млрд.сум.

В машиностроительном комплексе имеются предприятия:

«Самарканд автомобил заводи», выпускающий мидибусы «Исузу»;

ОАО «Самаркандский лифтостроительный завод»;

ОАО «КИНАП», выпускающее киноаппараты;

OAO «Сино», выпускающее бытовые холодильники.

Предприятия лёгкой и пищевой промышленности города производят на основе местного сырья консервы, вино, растительное масло, табак, мясо, кондитерские изделия и другую продукцию.

В числе наиболее крупных предприятий этого сектора промышленности:

СП «УЗ БАТ» - САМАРКАНДСКАЯ СИГАРЕТНАЯ ФАБРИКА;

СП «Самарканд-Прага-Пиво»;

Самаркандское чаефасовочное предприятие.

Бухара

Координаты: 39°46?29? с. ш. 64°25?43? в. д.

Население - 284 300 (2004)

Площадь - 39,4 км2

Бухарам - один из древнейших городов Узбекистана. Центр Бухарской области.

Культурный слой на территории города составляет более 20 м. Именно на такой глубине археологи обнаружили остатки жилых и общественных зданий, посуду и монеты, орудия труда и ювелирные изделия, которые датируются IV веком до н. э. Легенда гласит, что основателем города является Сиявуш.

Население главным образом составляют таджики, узбеки, русские, евреи.

Бухара является одним из ведущих городов Узбекистана и вносит весомый вклад в социальную, политическую, экономическую и духовную жизнь Узбекистана. Бухара является важным центром науки, ремесленничества, духовности и туризма Республики Узбекистан. Население города Бухара занимает одно из передовых мест в республике по научному потенциалу, духовному развитию и трудолюбию. В городе Бухара развиты переработка каракулевых шкурок, столярное дело, резьба по дереву, ювелирное дело, чеканка меди, создание произведений художественного искусства, торговля, а также продовольственная промышленность. Рядом с городом расположен международный аэропорт,

В настоящее время города соединены действующей линией связи. Необходима реконструкция.

Расчет числа каналов

Населенные пункты (объекты):

Самарканд - 412 тыс. человек

Бухара - 284 тыс .человек

Характеристика региона по следующим критериям:

- административное значение региона и его промышленное развитие;

- оценка потребностей в услугах связи по следующим видам:

- телефония:

- количество стационарных телефонов Кст= 174 тыс.;

- услуги мобильной связи Кмоб = 250 тыс.

- передача данных:

- скорость Vпд = 10 Мбит/сек;

- количество провайдеров Кпр =10 :

- предполагаемое количество абонентов Раб 104 тыс. ;

- цифровое ТВ вещание:

- количество цифровых ТВ каналов Nтв 10(бесплатные,

коммерческие);

- скорость передачи в канале Vтв 8, Мбит/сек;

- потребности в организации локальных сетей,

тип сети 10, скорость обмена Vлвс 10 Мбит/сек.

Расчет суммарного объема трафика ЛС производится на основе оценки суммарной скорости передачи (требуемой широкополосности) для удовлетворения всех потребностей в услугах связи с учетом следующих данных:

- Nст - один цифровой канал для стационарных телефонов - 64 кбит/сек;

- Nмоб - один цифровой канал для мобильных телефонов (с возможностью выхода в интернет) - 128 кбит/сек;

- Nинт - один канал передачи данных в интернет - Vинт = 10 Мбит/сек;

- Кпр - количество провайдеров - 1 на 10 тыс. жителей;

- Pаб - предполагаемое количество абонентов - 60% от общего числа стационарных телефонов;

- Nтв - количество цифровых ТВ каналов:

- бесплатных -по Vтв= 2 Мбит/сек;

- коммерческих - необязательно (если позволит широкополосность линии связи);

- рекомендуемый стандарт Ethernet или Fast Ethernet со скоростями Veth= 10 или 100 МГбит/сек.

Суммарная скорость передачи по линии определяется по выражению:

Vсумм= (Кст* Nст)*0,1+( Кмоб*Nмоб)*0,3+(Кпр *Vпд)+(Nтв*Vтв)+Vлвс, Мбит/сек. (1.1)

Количество первичных цифровых потоков Е1 будет равно:

NЕ1=Vсумм/2,048. (1.2.)

Полученное значение количества цифровых потоков является определяющим для выбора типа активного оборудования соответствующего уровня PDH и SDH иерархии.

V сумм = (174000*0,064)*0,01 +(250000*0,128)*0,03 +(10*10)+(20*2)+ 10 = 1201,36 мбит/сек.

Количество каналов при этом будет составлять ~ 19222

1.5 Выбор трассы

В этом разделе рассматриваются общие принципы прокладки оптической магистрали и особенности прокладки ВОЛС между городами Бухара - Самарканд

Бухара и Самарканд соединены между собой железной дорогой и автодорогой.

При выборе способа строительства необходимо учитывать основные требования: минимальные затраты на строительство, минимальные затраты на эксплуатацию, иные расходы, удобство обслуживания.

Опыт строительства ВОЛС выявил ряд существенных отличий в организации, технологии проведения линейных и монтажных работ по сравнению с работами на традиционных электрических кабелях связи.

Ряд существенных отличий в проведении работ на ВОЛС обусловлен так же своеобразием конструкции ОК:

- критичностью к растягивающим усилиям.

- малыми поперечными размерами и массой.

- большими строительными длинами.

- сравнительно большими величинами затухания сростков ОВ.

- невозможностью содержания ОК под избыточным воздушным давлением.

Выбор оптимального варианта трассы кабельной линии и его оценку следует осуществлять исходя из основных условий:

Минимальной длины трассы;

размещения трассы, как правило, в обход населенных пунктов;

наименьшего числа пересечений с автомобильными, железными дорогами, с подземными сооружениями и с водными преградами выполнения наименьшего объема работ по строительству линейно-кабельных сооружений;

возможности максимального применения при строительстве машин, механизмов и кабелеукладочной техники;

минимальных затрат по защите кабелей от ударов молнии, всех видов опасных и мешающих электромагнитных влияний и коррозии;

обеспечения лучших условий эксплуатации линейных сооружений и надежной их работы.

в городах, рабочих, дачных поселках - преимущественно на пешеходной части улиц (под тротуарами ) и в полосе между красной линией и линией застройки.

Максимальные расстояния проектируемых трасс ВОЛС при параллельном прохождении или пересечении, подземных и наземных сооружений должны соответствовать нормам, приведённым в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Минимальное расстояние проектируемых трасс ВОЛС до подземных и наземных сооружений.

Таблица 1.2 - Минимальное расстояние от кабеля связи (при пересечении)

Таблица 1.3 - Сравнительный анализ вариантов прокладки кабеля

Два перспективных варианта прокладки кабеля рассмотрены в сравнении в таблице 1.3. Оба варианта предусматривают прокладку ВОЛС вдоль автомобильных дорог для обеспечения возможности своевременного и оперативного обслуживания участков линии связи, регенерационных пунктов и устранения повреждений или неисправностей в кратчайшие сроки. Строительство первого варианта прокладки кабеля, безусловно, более выгодно по всем показателям, в том числе: меньший километраж, меньшее количество переходов через железные дороги и реки. Данные факторы значительно снижают стоимость построения ВОЛС на данном участке и являются основополагающими при выборе варианта прокладки трассы. Наличие действующей автотрассы федерального значения позволяет обеспечить легкий доступ машин и механизмов, как при строительстве трассы, так и при последующем техническом обслуживании. Учитывая, что строительные механизмы, а именно: кабелеукладчики, буровые установки горизонтального бурения, экскаваторы имеют гусеничный ход, наличие автодороги позволяет обеспечить доставку техники к строительному участку седельным тягачом на трале, а также обеспечить своевременную подвозку материалов и комплектующих. Данный фактор позволяет исключить фактор простоя рабочих бригад и строительной техники вследствие отсутствия необходимых составляющих для производства работ. В связи с вышеизложенными факторами вариант строительства ВОЛС вдоль железной дороги представляется неперспективным. Даже не смотря на экономию в длине трассы, строительство данной магистрали будет экономически невыгодно в связи с возросшими стоимостями выполнения работ по прокладке кабеля и последующего технического обслуживания.

2. Выбор типа волоконно-оптического кабеля

2.1 Обзор оптических кабелей применяемых на сетях связи

В настоящее время все большее распространение получают оптические кабели связи. В зависимости от возможности прокладки, оптические кабели эксплуатируются в разных условиях. Для обеспечения устойчивой связи и сохранности оптического волокна разработано множество конструкций оптических кабелей. Можно условно разделить эти конструкции по наличию в кабеле металлических элементов, выполняющих защитные и (или) силовые функции и оптические кабели, выполненные целиком из диэлектрических материалов и рассмотреть поведение этих групп кабелей во время эксплуатации.

Для механической защиты кабелей, прокладываемых непосредственно в грунт, в конструкцию кабелей закладывают металлические элементы, расположенные под защитной оболочкой: стальную ленточную и проволочную броню, центральный силовой элемент, которые в процессе эксплуатации подвергаются коррозии. В разных регионах, в зависимости от климатических условий, типов грунтов, а так же наличия блуждающих токов, скорость коррозии металлических элементов кабелей разная. Электрическая коррозия возникает от прохождения по металлическим оболочкам кабелей блуждающих электрических токов, источниками которых могут быть рельсовые пути трамвайных и электрифицированных железных дорог, установки дистанционного питания и т.п. В электрических цепях трамвая и электрифицированных железных дорог в качестве обратного провода используются рельсовые пути и из-за значительного сопротивления рельсовых стыков, плохой изоляции их от земли, изменения направлений линий (путей) часть тока ответвляется в землю. При совпадении направления тока с проложенными в земле кабелями ток проникает в металлическую оболочку и проходит по ней до места ответвления к источникам (тяговым подстанциям). Почвенная коррозия возникает при взаимодействии металла с окружающей средой (грунтом) и представляет собой электрохимическое разрушение металлических сооружений, вызванное действием почвы, грунта, почвенных и грунтовых вод и т.п. Содержание в грунте или почве минеральных солей, органических веществ, газов и влаги определяет их коррозионную активность. С повышением температуры скорость коррозии металла увеличивается.

Обычно для защиты от коррозии, прежде всего от электрокоррозии, прибегают к пассивным методам защиты, используют в конструкциях кабелей оцинкованные проволоки (трос). Для кабелей, проложенных в условиях химически агрессивных грунтов, помимо пассивной защиты (в том числе и протекторной) применяют активную (катодную защиту) металлических элементов кабелей. Даже при наличии правильно построенной системы активной защиты кабеля, процесс коррозии не останавливается, а только растягивается во времени.

При эксплуатации кабеля в условиях нейтральных почв и отсутствия заболачиваемости (песчаные грунты) коррозия металлических элементов под полимерной оболочкой продолжается. В любом полимерном покрытии присутствуют ионы Н+ и ОН-, которые непосредственно участвуют в развивающемся процессе коррозии. Полимерная оболочка не является препятствием для миграции ионов. После разрушения слоя протекторной защиты процесс коррозии ускоряется.

Коррозии подвержены силовые элементы самонесущих и подвесных кабелей, выполненных из сталей. Прежде всего, это связано с остаточной влажностью полимеров, хоть это и доли процента у полимеров с гидрофобным эффектом, например полиэтилена, но этого достаточно для возникновения очагов коррозии. В виду большой протяженности кабелей связи, по длине в разных направлениях возникает градиент электрического потенциала, что способствует началу очаговой коррозии.

Радикальный выход из этого имеется, это оптические кабели связи без металлических элементов в конструкции, то есть полностью диэлектрические кабели. Помимо стойкости к коррозии, независимо от условий эксплуатации и химической агрессивности окружающей среды, что реально увеличивает срок эксплуатации, они обладают еще целым рядом преимуществ:

Прежде всего, малый удельный вес, который в 4-10 раз меньше удельного веса кабелей, защищенных круглой проволочной броней. Небольшой вес позволяет применять при строительстве ВОЛС большие строительные длины с меньшими затратами. При укладке в грунт с применением защитных пластиковых труб, возможно инсталлировать строительные дины более 6км, что сокращает количество сращиваний на линии связи и повышает надежность в эксплуатации.

Инсталлированный в защитную полимерную трубу оптический кабель имеет лучшую защищенность. Стойкость к механическому воздействию пучнистых грунтов выше, чем у кабеля со стальной проволочной броней на 20 - 30

Кабель, проложенный в полимерной трубе можно, при необходимости, заменить или проложить рядом добавочный кабель без вскрытия грунта на трассе.

Скорость задувки кабеля в проложенные защитные полимерные трубы составляет до 80 м/мин.

Рост цен на Российский металл создал условия для сопоставления итоговой цены на бронированные кабели для грунта и кабели, предназначенные для задувки в защитные полимерные трубы.

Оптический кабель представляет собой, в общем случае, сложную многокомпонентную систему, содержащую оптическое волокно (ОВ) и совокупность элементов, обеспечивающих их работоспособность в заданных условиях эксплуатации.

Существующие оптические кабели предназначены для передачи всех видов современной информации на большие расстояния. Поэтому они должны обладать малым затуханием и дисперсией (большой широкополостностью).

В зависимости от условий прокладки и эксплуатации оптические кабели подразделяются на следующие группы: подземные, для прокладки в коллекторах и трубах, подводные и подвесные. В отдельную группу выделяются специальные оптические кабели. Подземные оптические кабели прокладываются непосредственно в грунт. Кабели второй группы предназначены для прокладки в телефонной канализации, трубах, блоках и коллекторах. Подводные оптические кабели предназначены для морских магистралей, а также для прокладки через глубокие водоёмы, где требуется применение кабелей, обладающих высокой механической прочностью. Подвесные оптические кабели могут применяться для прокладки в сельских районах на опорах воздушных линий связи и специальных стойках, а также для прокладки по линиям электропередачи.

На сегодняшний день уже существует несколько отечественным производителей оптических кабелей, выпускающих продукцию соответствующую мировым стандартам. Одними из первых в области их разработки и производства является ЗАО «Севкабель» и Санкт-Петербургский завод «Оптика-кабель», в настоящее время - ООО «Оптен»

Кабели выпускаются для эксплуатации при температуре от минус 40до 50.

Кабели могут содержать от 2 до 60 одномодовых стандартных, одномодовых со смещённой дисперсией или многомодовых оптических волокон.

В зависимости от типа кабели могут прокладываться:

непосредственно в грунт, в том числе с применением кабелеукладчиков с пассивным рабочим органом;

через реки и другие водные преграды с заглублением и без заглубления в дно;

по мостам и в тоннелях;

в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах;

с помощью подвески на опорах линий связи, контактной сети железных дорог, линий электропередачи;

внутри зданий по стенам в вертикальных и горизонтальных кабелепроводах и по кабельтросам.

Потребитель должен руководствоваться настоящими техническими условиями и дополнительной информацией производителя, которая должна быть предоставлена по требованию потребителя.

Производитель оставляет за собой право вносить непринципиальные изменения в конструкцию кабелей, применяемые материалы и методы контроля технических характеристик, связанные с развитием техники и технологии, если эти изменения не ухудшат эксплуатационные свойства кабелей. Потребитель должен извещаться об изменениях при заказе кабелей.

Типы кабелей определяются конструкцией сердечника защитных и силовых элементов. Обозначение типа состоит из трёх индексов, определяющих тип сердечника и материал центрального силового элемента (ЦСЭ, первый индекс) и конструкции оболочек и дополнительных внешних покровов (второй и третий индексы).

Некоторые типы кабелей и их определяющие конструктивные особенности соответствуют данным, приведённым в таблице 4, здесь же приведены рекомендации по условиям прокладки для кабелей каждого типа и возможные обозначения типов латинским шрифтом.

Таблица 2.1 - Типы кабелей и рекомендуемые условия прокладки

Кабели каждого типа включают в себя большое количество марок, различающихся конструкцией сердечника, типом, числом оптических волокон и числом медных жил. Маркировка кабелей производства ООО «Оптен осуществляется следующим образом:

ОПН - ДПО - 06-16Е-08-15 где,

ОПН - фирма-изготовитель - «Оптен»

Д - тип центрального силового элемента Д - диэлектрический;С - стальной;Т - трубчатый сердечник

П - тип внутренней оболочки О - без внутренней оболочки; П - полиэтиленовая; Н - из материала, не распространяющего горение; Г - из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; А - двухслойная: водоблокирующий слой из алюминиевой ленты с полимерным покрытием и слой из полиэтилена;

О - тип защитного покрова - Н - однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из материала, не распространяющего горение; Г - однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; М - несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная полиэтиленовая оболочка; К - несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная оболочка из дугостойкого материала; 1 - двухслойная: броня из стальных оцинкованных проволок и алюминиевая лента с полимерным покрытием, наружная полиэтиленовая оболочка; 2 - двухслойная броня из стальных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; С - однослойная или двухслойная броня из стальных оцинкованных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; Т - несущие силовые элементы из высокомодульных прядей и наружная полиэтиленовая оболочка; Р - несущие силовые элементы из высокомодульных прядей и наружная оболочка из дугостойкого материала; Л - однослойная броня из стальной гофрированной ленты с двусторонним полимерным покрытием и наружная полиэтиленовая оболочка; О - без защитного покрова

06 - число элементов в повиве сердечника

16 - число оптических волокон в кабеле

Е - тип оптического волокна Е - стандартное одномодовое; С - одномодовое со смещенной дисперсией; Н - одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией; А - одномодовое с расширенной рабочей полосой волн; Г - многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 50 мкм); М - многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 62.5 мкм) В- одномодовое волокнос ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи * - комбинация различных волокон:

08 максимально число оптических волокон в модуле;

15 длительно допустимая растягивающая нагрузка кН.

2.2.1 Выбор типа кабеля для проектируемой линии связи

Исходя из потребного числа каналов, между рассматриваемыми пунктами, и принятой системой передачи, для строительства проектируемой линии связи выбираем 24-х - волоконный одномодовый оптический кабель, работающий на длине волны .

Проектируемая линия связи будет проходить по песчаным грунтам. Учитывая сложный характер грунта, а также некоторую сейсмическую неустойчивость района проектирования принято решение укладывать оптический кабель связи в полиэтиленовую трубу. Не смотря на повышенную себестоимость организации лини связи, а также повышенную стоимость производства работ, данный вариант прокладки необходим для обеспечения долговременного использования спроектированной линии связи. Защитная труба позволит избежать абразивных воздействий песчаного грунта вследствие термических изменений геометрических параметров кабеля, а также защитит от механического воздействия на кабель при движениях грунта в результате сейсмической активности. Кабель, удовлетворяющий данным требованиям - кабель марки ДПО производства ООО 'Оптен' г. Санкт-Петербург.

ТУ 3587-009-48973982-2000

ТУ 3587-010-48973982-2004

ТУ 3587-001-56938994-2005

Кабельный завод Оптен в производстве волоконно-оптического кабеля использует волокна фирм Fujikura и Corning, являющимися мировыми лидерами в области разработки оптических волокон. Так же с целью помощи партнерам в решении технических вопросов при строительстве ВОЛС, завод имеет возможность, по требованию заказчика, использовать волокна других производителей. Таких как: Alcatel, OFS, SterLite, Sumitomo Electric. Данные типы волокон успешно прошли испытания на заводе и при их использовании завод гарантирует срок службы не менее 25 лет и подтверждает свои гарантийные обязательства. В соответсвии с ТУ завода, в паспорте на продукцию указывается не только международный стандарт волокна, но и производитель оптического волокна .

2.2.2 Конструкция кабеля

Применяемый для прокладки в канализацию и в грунт кабель ДПО, рис. 2.1, содержит 24 стандартных одномодовых волокна. Сердечник его состоит из диэлектрического центрального силового элемента, вокруг которого наложен повив из четырех элементов: 2 модуля (по 12 оптических волокна в каждом) и два кордельных заполнителя. Весь сердечник заключен в полиэтиленовую оболочку. Свободные внутренние пространства в оптических модулях, сердечнике кабеля и пустоты в повиве стальных проволок заполнены гидрофобным компаундом.

Рисунок 2.1 - Конструкция используемого кабеля.

Конструкция:

1. Центральный силовой элемент: - диэлектрический 2. Оптическое волокно (12) 3. Оптический модуль (2) 4. Гидрофобный гель 5. Наружная оболочка: - полиэтиленовая 6. Кордель.

Согласно правилам маркировки кабелей выбранный кабель имеет маркировку ОПН-ДПО-04-024С12-06.

2.2.3 Механические характеристики кабелей

Выбранные оптические кабели имеют следующие механические характеристики:

Таблица 2.2 - Механические характеристики кабеля

* Радиус изгиба - 20 номинальных наружных диаметров кабеля

срок службы кабелей, включая срок сохраняемости, при соблюдении указанной по эксплуатации и при отсутствии воздействий, превышающих допустимые нормы, составляет порядка 25 лет.

2.2.4 Оптические характеристики кабеля

Характеристики оптических волокон

Оптические волокна, используемые при изготовлении кабелей “ОПТЕН” соответствуют рекомендациям ITU - T G.65 -G.653, G.655, G.656

Применяемые типы оптического волокна:

тип А - одномодовое с расширенной рабочей полосой волн; рекомендация G 652D тип Е - стандартное одномодовое; рекомендация G 652В тип С - одномодовое со смещенной дисперсией; рекомендация G 653 тип Н - одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией; рекомендация G 655 тип Г - многомодовое градиентное (O сердцевины 50 мкм); рекомендация G 651 тип М - многомодовое градиентное (O сердцевины 62.5 мкм); рекомендация G 651 тип В - одномодовое волокно с ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи; рекомендация G 656

Таблица 2.3 - Основные оптические характеристики кабелей

Кроме описанного выше, выбранный кабель удовлетворяют требованиям по следующим электрическим параметрам:

сопротивление изоляции цепи «броня - земля» - не менее 2000 МО/км;

изоляция цепей «оболочка - броня», «броня - земля» выдерживает постоянное испытательное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц в течении 5 с;

данный кабель выдерживает импульсный ток растекания длительностью 60 мкс величиной 105 кА.

2.3 Выбор полиэтиленовой трубы для прокладки оптоволоконных кабелей

Выпускаются HDPE трубы всех необходимых цветов. Спецификация труб соответствует стандарту или цветовой шкале RAL. Стандартными цветами являются оранжевый (RAL 2004), зеленый (RAL 6024), фиолетовый (RAL 7035) и черный. Под воздействием ультрафиолетового излучения цвет трубок сохраняет стабильность не менее 2 лет.

Трубки поставляются без полосок или с продольными полосками контрастного цвета, размещенными равномерно по окружности сечения труб в четырех местах, т. е. на каждых 90 градусов кругового сечения. Полоски наносятся на трубки способом коэкструзии и могут быть одинарными широкими или узкими двойными. Трубки стандартно маркируются контрастным электрокаплеструйным («Экст-этикетка 3 м») маркератором. Маркировка высотой минимально 5 мм указывает метраж, производителя/поставщика, заказчика, размеры, тип материала, дату изготовления и идентификационный знак. 

Основными единицами поставки являются барабан, большая и малая бухты, катушки, прямые отрезки. 

Каждая поставляемая единица оснащена табличкой в прозрачной упаковке, на которой указано как минимум название производителя и поставщика, обозначение изделия, общий метраж или количество кусков и дата производства. Данные можно расширить в соответствии с пожеланиями заказчиков.

Рис. 2.2 - Внешний вид ЗПТ в бухтах

Размеры барабана и бухт

Барабан: - диаметр 225 см; - ширина 105 см; - диаметр шейки 85 см; - диаметр осевого отверстия 11,6 см

Большая бухта: - внешний диаметр 222,0 см; - внутренний диаметр 106 см; - ширина 104 см.

Малая бухта: - внешний диаметр 210,0 см; - внутренний диаметр 145,0 см; - ширина 50-70 см.

Таблица 2.4 - Возможные строительные длины ЗПТ

Таблица 2.5 - Основные физические и механические свойства труб

Качество трубы производятся по проверенной технологии квалифицированным персоналом на современных специализированных линиях для экструзии, которые корректируются при помощи компьютера, что создает первоначальную основу для качественного производства. Входной контроль: регулярная проверка качества поставляемого сырья. Текущий контроль: в процессе производства размеры труб непрерывно измеряются электронным способом, результаты оцениваются компьютером, и автоматически корректируется производственный процесс. Контроль на выходе: механические и физические свойства труб периодически оцениваются в лаборатории завода. Визуально оценивается качество маркировки, внешней и внутренней поверхностей.

Рис. 2.3 - Способ хранения ЗПТ

Складирование - хранение

Условия складирования соответствуют требованиям ГОСТ Р-15150-69. В общем, трубы можно складировать на открытом пространстве, то есть при диапазоне температур от -40°С до +55°С. Высота складируемых труб, поставляемых в мотках и уложенных на поддонах, не должна превышать 2 м. Поставляемые трубы устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Для сохранения цвета труб, идентифицирующих полосок и маркировки рекомендуется, чтобы максимальный срок складирования на открытом пространстве не превышал двух лет. При обычном обращении трубы безвредны для здоровья. Отходы защитных HDPE труб являются экологически безвредными для здоровья, их можно подвергать термопластической переработке. Срок службы уложенных в землю HDPE труб составляет не менее 50 лет.

Полиэтиленовые трубы для волоконно-оптических линий связи

Применение Защитные полиэтиленовые трубы предназначены для прокладки непосредственно в грунт, через водные преграды, по мостам и эстакадам при строительстве кабельных коммуникаций. Применяются методы укладки в открытые траншеи механизированным способом или бестраншейная технология. Замена кабелей в трубопроводах не требует выполнения земляных работ. Оптический кабель в трубы задувается или затягивается, при этом трубы соединяются разборными механическими муфтами или свариваются. Для укладки кабеля решено использовать трубу диаметром 32 мм для пневмопрокладки оптического кабеля.

3. Выбор системы передачи

3.1 Краткий обзор систем передач используемых на сетях связи

В наши дни на сетях связи используется большое количество различных многоканальных систем передачи информации, как аналоговых, так и цифровых. Аналоговые системы передачи (АСП), несмотря на их широкое до сих пор использование, являются устаревшими и не удовлетворяющими на данный момент, в полной мере, требованиям к средствам связи. На сегодня эти системы уже давно сняты с производства. Поэтому описание АСП в данном проекте не представляет практического интереса. И, наоборот, в последнее время достигнут значительный прогресс в создании перспективных цифровых систем передач, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услуги связи, снижающих трудо- и материалоёмкость в отрасли.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов, как за счёт мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов, так и за счёт использования более рациональных методов модуляции. В результате развития систем передач с временным разделением каналов появились три цифровые иерархии с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизированных скоростей передачи или каналов. Первая из них, принятая в США и Канаде, порождённая скоростью 1544 кбит/с, в зависимости от уровня иерархии, позволяла передавать 24,96,672 и 4032 основных цифровых канала (64 кбит/с). Вторая иерархия, принятая в Японии, для первичного цифрового канала использует туже скорость 1544 кбит/с, но в зависимости от уровня иерархии организует 24, 96, 480 и 1440 каналов. И, наконец, третья иерархия, порождённая скоростью 2048 кбит/с, принята в Европе и позволяет организовать 30, 120, 480, и 1920 каналов. Эти иерархии, известны под общим названием плезиохронная (т. е. Почти синхронная) цифровая иерархия PDH и широко используются как в цифровой телефонии, так и для передачи данных. Данные по этим иерархиям сведены в табл.

Таблица 3.1 - Три схемы цифровых иерархий: американская (АС), японская (ЯС) и европейская (ЕС)

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в последнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET, и синхронной цифровой иерархии SDH. Иногда они рассматриваются как единая технология SONET/SDH, расширившая диапазон используемых скоростей передачи до 40 Гбит/с. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей в качестве среды передачи. Следует отметить, что при разработке технологии SONET обеспечивалась преемственность американской, а при разработке SDH - европейской иерархий PDH. В окончательном варианте стандарты SONET/SDH поддерживают обе указанные иерархии. Это выражается в том, что терминальные мультиплексоры и мультиплексоры ввода/вывода сетей SONET/SDH, через которые осуществляется доступ в сеть расчитаны на поддержку только тех входных каналов, или каналов доступа, скорость передачи которых соответствовало объединённому стандартному ряду американской и европейской иерархий SDH, а именно: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбит/с.

Для мультиплексора максимального на данный момент действующего уровня SDH иерархии STM-64, имеющего скорость выходного потока 10 Гбит/с, максимально полный набор доступа может включать PDH трибы 1.5, 2, 6, 34, 45, 140 Мбит/с и SDH трибы 155, 622 и 2500 Мбит/с, соответствующие уровням STM - 1, 4, 16. Для SDH мультиплексоров уровня STM-16, имеющего скорость выходного потока 2500 Мбит/с, из этого набора исключается триб 2500 Мбит/с. Для мультиплексоров уровня STM-4, со скоростью потока на выходе 622 Мбит/с, исключается ещё триб 622 Мбит/с, и, наконец, для первого уровня STM-1 со скоростью сигнала на выходе 155 Мбит/с исключаются все SDH трибы. Ясно, что конкретный мультиплексор может и не иметь полного набора трибов для использования в качестве каналов доступа. Это определяется не только пожеланиями заказчика, но и возможностями фирмы - изготовителя.

Рассматривая вопрос аппаратной реализации оборудования сетей SDH, можно выделить следующую группу крупных поставщиков оборудования SDH: Siemens, GPT, Alcatel, AT&T, LME, NEC (Ericson), Nortel, PKI (Philips), ECI, Nokia. Практически все они представлены на Российском рынке. Этот рынок в последнее время становится всё более насыщенным оборудованием SDH различного класса. Это связано с разнообразием и масштабностью осуществляемых совместно с этими компаниями проектов, в которых оперирует уже сотнями комплектов оборудования SDH.

Из всего оборудования наиболее широко используются синхронные мультиплексоры, которые применяются и в линейных трактах, и как кросскоммутаторы.

3.2 Выбор системы передачи, её характеристика и схема организации связи

Синхронные мультиплексоры

Синхронная цифровая иерархия (SDH)- технология широкополосных транспортных сетей, которые являются инфраструктурой для подключения пользователя к широкому спектру услуг. Сети SDH позволяют передавать информационные потоки на скоростях до 10 Гбит/сек, предоставляют широкий диапазон скоростей доступа, в том числе совместимых с плезиохронной цифровой иерархией, прозрачны для трафика любой природы (голос, данные, видео). Заложенная в структуру SDH сигнала служебная информация обеспечивает возможность централизованного управления сетевыми устройствами и сетью в целом, позволяя гибко и оперативно обслуживать сеть и предоставлять пользователям необходимые потоки, а также реализует механизмы защиты информационных потоков в сети от возможных аварий. В настоящее время построено множество SDH сетей уровня STM-1, STM-4 и STM-16. Для транспортных сетей уровня STM-64 в последние годы появилась более дешевая альтернатива - технология мультиплексирования оптического сигнала с разделением по длине волны (DWDM - Dense Wavelength division multiplexing). Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов на базе синхронного мультиплексирования с разделением по времени (Time Division Multiplexing, TDM), при котором адресация информации от отдельных абонентов определяется ее относительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях с коммутацией пакетов.

На данном участке волоконно-оптической магистрали устанвливается оптический мультиплексор в городе Навои для выделение цифровых потоков для жителей и осуществления функции регенерации. Выбранное оборудование фирмы ЭЗАН использует синхронный мультиплексор SpectralWave V-Node S.

Рис. 3.1 - Внешний вид мультиплексора SpectralWave V-Node S

Основные особенности:

гибкость полосы обеспечивается GFP и VCAT;

встроенный коммутатор второго уровня; 

SFP интерфейсы; наращивание полосы до STM-16; 

интегрированное управление с помощью систем управления INC-100MS, Qport; 

поддержка IEEE 802.17 для эффективной передачи Ethernet; 

общий модуль для передачи Gigabit и FastEthernet.

Ёмкость интерфейсов:

до 2 портов STM-16;

до 14 портов STM-4;

до 28 портов STM-1;

до 10 портов GE;

до 36 портов 10/100Base-T;

до 12 портов 45 Мбит/с;

до 12 портов 34 Мбит/с;

до 128 портов 2 Мбит/с.

Ёмкость кросс-коннекта:

64x64 VC-4;

192x192 VC-3;

4032x4032 VC-12.

Встроенный коммутатор второго уровня (Layer 2 Switch):

порт/метка VLAN IEEE 802.1Q;

протокол связующего дерева IEEE 802.1D;

назначение приоритетов IEEE 802.1p;

контроль потока IEEE 802.3x;

Jumbo Frames.

Внешние условия:

температура -5оС ч +45оС;

относительная влажность от 5% до 95%;

ЕМС EN55022(A), EN50082-1;

безопасность EN60950, EN60825.

Размеры полки:

198х482х280;

полки размещаются в открытых или закрытых стойках 19'.

3.2.1 Описание конструкции синхронного мультиплексора

Конструкция V-Node S совместима с техническими условиями ETS-300 119 ETSI.

Доступ с лицевой стороны стойки обеспечен не только к разъемам электрических и оптических кабелей, но и ко всем остальным кабельным разъемам, таким как, разъем кабеля питания, разъем кабеля служебного канала, разъем кабеля внешнего синхрогенератора, разъемам аварийных сигналов станции и системы управления.

На Рисунке 5. показана основная конфигурация разъемов в стойке V-Node S. Верхние разъемы используются в качестве области подключения физических интерфейсов, а нижние разъемы используются в качестве области установки сервисных комплектов. Комплект коммутационной матрицы (CS), имеет эквивалентную коммутационную пропускную способность в 10Гбит/с. Она может кроссировать 64 x 64 VC-4, 192 x 192 VC-3 и 4032 x 4032 VC-12.

Комплект CS может быть дублирован. Комплект MCP является общим управляющим комплектом.

195мм (в) x 482мм (ш) x 250мм (г)

Рис. 3.2 - Основная конфигурация разъемов в стойке функции главных комплектов описаны ниже

CS

Кросс и Система синхронизации (CS) образуют кроссы, систему управления коммутацией, источник синхронизации и систему управления оборудованием.

Кроссы работают на уровне VC-4, VC-3 и VC-12. CS имеет эквивалентную коммутационную матрицу в 10Гбит/с в расчете на VC-4.

Цепь синхронизации может быть дублирована путем дублирования данного комплекта. Характеристики тактового генератора согласуются с ITU-T G.813.

Управление коммутацией работает в целях защиты комплектов, защиты канала связи MS-SPRing и защиты путей.

Все данные настроек для NE хранятся в плате энергонезависимой памяти в данном комплекте.

MCP

Процессор управления сообщениями выполняет роль интерфейса для выходов предупреждающих сигналов станции, Интерфейсного устройства оператора (Craft Interface Device), EMS и системы управления INC-100MS. Пользовательский канал и комплект Служебного телефонного канала. Все данные настроек для NE хранятся в плате энергонезависимой памяти.

Этот комплект также поддерживает Канал обмена данными (DCC). Каналы DCC (максимально десять каналов) могут быть назначены для удаленного управления.

STM1 6

SINF16 представляет собой комплект интерфейса STM-16. Функции комплекта включают:

* Преобразование типа Электронный сигнал/оптический сигнал и обратно

* Автоматическое отключение лазера для обеспечения безопасности человека

STM-1/4

STM1/4 представляет собой основной базовый комплект для оптических интерфейсов STM4 и STM-1. В качестве оптических подмодулей, в данном комплекте установлены SFP Приемопередатчики.

Для того чтобы справиться с быстрым ростом трафика, экономная модернизация до уровня STM-16 является одной из главных возможностей. V-Node S в рабочем варианте с STM-4 может быть модернизирован в систему STM-16 при минимальных затратах.

В случае обычных SDH систем, оборудование STM-16 полностью отлично от оборудования STM-4. Существующие системы STM-4 должны быть удалены на уровне оборудования для перемещения на новое место или соединены с системой STM-16 при помощи интерфейсов STM-4. Оба способа не являются экономными.

V-Node S предлагает более экономный переход к системе STM-16 и легкое перемещение существующих объектов STM-4. Система STM-16 на основе V-Node S становится доступной путем замены комплекта STM-4 на STM-16.

Существующие комплекты STM-4 могут использоваться в качестве трибутарных. При необходимости передислокации, возможна простая передислокация на уровне комплектов

3.2.2 Варианты применения мультиплексоров

Благодаря модульному принципу комплектации мультиплексора V-Node S возможно создание сетей максимально оптимизированных для каждого конкретного случая. Существуют примеры реализации типичных фрагментов сетей связи, такие как: точка-точка, цепь, звезда и кольцо.

Точка-точка:

Соединение синхронных мультиплексоров точка-точка принципиально ничем не отличается от применения для этих целей плезиохронного оборудования. Данный фрагмент применяется, как правило, на нижних уровнях сетевой иерархии, и позволяет обойтись без преобразований 2/8/34/140 и если это необходимо обеспечить подходящий способ резервирования.

Цепь:

Сеть со структурой «цепь» достаточно характерна для протяженных линий, например линий ЛЭП, линий проходящих вдоль железных дорог и т. д. Такие сети характерны тем, что в каждом населённом пункте на протяжении всей линии необходимо выделять какую-то часть трафика. Применение для этих целей синхронных мультиплексоров даёт значительный экономический выигрыш, как на этапе внедрения, так и эксплуатации.

Звезда:

Значительный экономический эффект даёт применение V-Node S для реализации сетей такой конфигурации, это становится очевидно если вспомнить, что каждый мультиплексор может иметь достаточно большое количество модулей линейных трактов подключённых к общему коммутационному полю.

Кольцо:

Самой эффективной сетевой топологией с появлением синхронной техники передачи стало самовосстанавливающееся кольцо. Ему присущи такие преимущества, как кратчайшая связь между узлами, незначительное количество сетевых элементов и чрезвычайно надёжная доступность узлов за счёт как минимум двух физических путей доступа к каждому узлу.

Соответственно рассчитанному количеству каналов выбираем аппаратуру синхронной цифровой иерархии STM - 16 Мультиплексор STM - 16 предназначен для организации цифрового потока со скоростью передачи 2.5 Гбит/с, работает по одномодовому оптическому кабелю с длиной волны 1550нм.

Основные технические характеристики синхронного мультиплексора V-Node S фирмы ЭЗАН приведены в таблице 10

Таблица 3.2 - Основные технические характеристики

4. Проектирование линейного тракта

4.1 Затухание сигнала в оптических волокнах

Оптические волокна характеризуются двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией. Эти параметры определяют возможность применения оптического кабеля и, прежде всего, длину регенерационного участка.

Затухание сигналов в оптическом кабеле обусловлено собственными потерями мощности в изолированных прямолинейных оптических волокнах и дополнительными потерями, возникающими при сборке волокон в кабель. Собственные потери мощности определяются в основном двумя факторами: поглощением энергии в материале оптического волокна и рассеянием её в окружающем пространстве. Поглощение энергии происходит в результате наличия в материале посторонних примесей. Потери вследствие рассеяния вызываются главным образом неоднородностями показателя преломления.

Дополнительные потери мощности возникают в результате наложения на оптические волокна защитного полимерного покрытия и деформации волокон при сборке оптического кабеля. Защитное покрытие предназначено для повышения механической надёжности волокон и уменьшения взаимных влияний между ними при плотной укладке в кабель. Чем больше толщина оболочки оптического волокна, тем меньше дополнительные потери в защитном покрытии. С другой стороны, увеличение толщины оболочки приводит к ухудшению гибкости волокна и увеличению его стоимости. Поэтому у многомодовых оптических волокон толщина оболочки выбирается в 1,5 - 2 раза больше, а у одномодовых волокон - в 10 и более раз больше радиуса сердцевины.

При строительстве и эксплуатации волоконно-оптических систем передачи возможно появление так называемых эксплуатационных потерь. Прежде всего, эти потери связаны с изгибами, которые неизбежно возникают при прокладке кабеля. Другая причина - постепенное ухудшение параметров передачи оптических волокон. Потери на изгибах обусловлены преобразованием направляемых мод в моды излучения. Они резко возрастают с уменьшением радиуса изгиба до критического значения. Основной причиной ухудшения параметров передачи оптических волокон является влага, проникающая в кабель. Под воздействием влаги происходит помутнение стекла и образование микротрещин.

4.2 Дисперсия сигнала в оптических волокнах

При прохождении импульсных сигналов по оптическим волокнам изменяется не только амплитуда, но и их форма - импульсы уширяются. Это явление называется дисперсией. Дисперсия ограничивает максимальную скорость передачи сигналов по волокнам.

Дисперсия в общем случае определяется двумя факторами:

различием фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны источника излучения;

зависимостью фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны, т.е. нелинейной зависимостью коэффициента фазы .

Различие фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны приводит к тому, что время прохождения этих мод не одинаково. В результате образуемый ими импульс уширяется, причём величина уширения равна разности времени распространения самой медленной и самой быстрой мод. Это явление называется межмодовой дисперсией.

Зависимость фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны источника излучения, т. е. Нелинейная зависимость коэффициента фазы , приводит к различной временной задержке частотных составляющих моды, а, следовательно, к уширению сигнала, образованного модами. Это явление называется хроматической (частотной) дисперсией. Чем шире спектр излучения источника , тем больше хроматическая дисперсия. Нелинейная зависимости обусловлена как направляющими свойствами оптического волокна, так и зависимостью показателя преломления сердцевины и оболочки волокна от длины волны . В связи с этим хроматическая дисперсия складывается из внутримодовой (волноводной) дисперсии и дисперсии материала.

В многоводных ступенчатых оптических волокнах межмодовая дисперсия обычно на порядок и более превышает материальную, и уширение импульсов практически определяется межмодовой дисперсией. В градиентных волокнах соотношение между этими величинами зависит от величины спектра излучения источника . Расчёты показывают, что дисперсию материала необходимо учитывать только при использовании светодиодов.

Уширение передаваемых импульсов в одномодовых волокнах обусловлено хроматической дисперсией основной моды. С увеличением длины волны дисперсия материала быстро убывает, проходя через нуль вблизи , в то время как внутримодовая дисперсия меняется незначительно. В диапазоне длин волн преобладает дисперсия материала, а при необходимо учитывать и внутримодовую дисперсию. Подбирая параметры одномодового волокна и длину волны излучения , можно скомпенсировать положительную внутримодовую дисперсию отрицательной дисперсией материала, т. е. получить нулевое значение хроматической дисперсии. В частности можно довести длину волны до 1,55 - 1,6 мкм, где происходит компенсация дисперсии и потери минимальны.

Однако на длинах волн, где хроматическая дисперсия равна нулю, уширение импульсов всё равно происходит из-за двойного лучепреломления. В одномодовом режиме в оптическом волокне распространяются две основные моды, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. В идеальном случае фазовые скорости этих мод одинаковы. В реальном волокне не эллиптичность сердцевины и анизотропия показателя преломления, вызванная механическими усилиями, приводят к различию скоростей мод и уширению импульсов. Это уширение импульсов называют также модовой поляризационной дисперсией.

4.3 Расчет длины участка регенерации

Максимальная длина регенерационного участка (или максимальная длина линейного тракта без регенераторов) цифровой ВОСП Lp ограничивается затуханием и дисперсией импульсных сигналов. Определить Lp по этим двум критериям и в качестве окончательного результата выберем меньшее из полученных значений.

Для определения длины РУ составляем структурную схему регенерационного участка (рисунок 6).

РСРС

Рис. 4.1 - Структурная схема РУ

РС - оптический соединитель разъемный (их число на РУ равно 2)

ПОМ,ПРОМ - приемо-передающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующий его в оптический.

НС - оптический соединитель неразъемный, число которых на единицу меньше числа строительных длин ОК, составляющих РУ.

Т.к. укладка кабеля осуществляется методом задувания кабеля в трубы, строительная длина кабеля ограничена 6 км.

Общее число неразъемных оптических соединителей на участке равно:

Nнс= Lp/Lсд - 1, (4.1)

Где Lсд - строительная длина ОК.

N = 262/6 -1 =42,6 = 43.

Затухание регенерационного участка составляет:

ар=10*lg(P1/P2)=p1 - p2=бLp+анс*Nнс+2арс,(4.2)

ap = 0,2*262+0,05*43+2*0,2= 54,95

где Р1, р1 - мощность и уровень мощности вводимой в ОВ кабеля;

Р2,р2 - мощность и уровень мощности принимаемого сигнала;

б - коэффициент затухания ОВ;

анс,арс - вносимые потери неразъемных и разъемных оптических соединителей. Примем анс=0,05дБ, арс=1дБ.

Оптический приемник не может работать на максимальной (пороговой) чувствительности, поэтому зададим определенный диапазон изменения уровня принимаемого сигнала (энергетический запас).

4.3.1 Расчет длины регенерационного участка

По затуханию:

Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:

; (4.3)

; (4.4)

где Аmax, Аmin (дБ) - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛС, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1·10-10;

Аmax = 34 дБ, Аmin = 3 дБ;

бок (дБ/км) - километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;

бок =0.2 дБ;

бнс (дБ) - среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;

бнс =0.05дБ;

Lстр (км) - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;

Lстр =6 км;

брс (дБ) - затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;

брс = 0,5 дБ;

n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации;

n =2;

M - (дБ) - системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации.

М=3 дБ;

Lбmax = (34-3-2*0,5)/(0.2+0,05/6)

Lбmax = 30/0,208

Lбmax = 144,2 км.

Lбmin =3/(0,2+0,05/6)

Lбmin =14,4 км.

По дисперсии:

Длина регенерационного участка по дисперсии рассчитывается по формуле:

Lд.ру = 4.5*105/Дл*у*В, км; (4.5.)

где у (пс/нм·км) - суммарная дисперсия одномодового оптического волокна;

у =3пс/нм·км;

Дл (нм) - ширина спектра источника излучения;

Дл = 1 нм;

В = 2500 МГц;

B (МГц) - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

Lд.ру =4,5*106/3*1*2500~ 600 км.

Так как выполняется условие: Lдру > L амах = 600 км > 144,2 км, то не нужны необслуживаемые (НРП) регенерационные пункты, есть только оконечные пункты (ОП) в городах Томск и Мариинск по одному в каждом.

Длину регенерационного участка принимаем равной 138 км, как длина трассы, между двумя городами потому, что Lб.ру< Lд.ру.

5. Схема организации связи

Для организации необходимого числа каналов, выбираем оборудование SDН уровня STM-16 - мультиплексор V-Node S, производства ФГУП «ЭЗАН» и волоконно-оптический кабель ДПО производства ООО «ОПТЕН».

На трассе предусмотрена организация пункта выделения каналов в городе Навои.

В оконечных пунктах (Бухара - Самарканд) установлены 2 комплекта аппаратуры в конфигурации оконечного мультиплексора (ТМ), в пункте выделения (Навои) 1 комплект в конфигурации мультиплексора ввода/вывода (ADM).

Рис. 5.1 - Схема организации связи

6. Строительно-монтажные работы

Строительство волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) это комплекс организационных и технических мероприятий, включающих: подготовку к строительству, прокладку (подвеску) оптического кабеля(ОК), монтаж и измерения ВОЛС и сдачу ее в эксплуатацию.

Организация и технология проведения работ по строительству ВОЛС в значительной мере аналогичны работам по строительству электрических кабельных линий связи, однако имеется ряд отличий, обусловленных характеристиками и параметрами волоконно-оптических кабелей(ВОК). Прежде всего это отсутствие параметров, характеризующих состояние элементов кабельного сердечника и его защитных покровов (сопротивления и электрической прочности изоляции, герметичности оболочки), а также критичность к растягивающим усилиям, малые размеры и масса, большие строительные длины, трудности организации служебной связи в процессе строительства ВОЛС с ОК без металлических элементов и поиска неисправностей, значительная стоимость оборудования и приборов для монтажа и измерений ВОЛС.

В процессе организации и осуществления строительства ВОЛС, как правило, выполняются следующие мероприятия:

- организация и проведение подготовительных работ;

- прокладка и подвеска ОК;

- монтаж ВОЛС;

- проведение приемосдаточных измерений и сдача ВОЛС в эксплуатацию.

Основные различия в строительстве ВОЛС обусловлены в основном способами прокладки ОК. При строительстве ВОЛС применяются различные способы прокладки ВОК:

прокладка ОК в грунт:

- ручным способом в заранее отрытую траншею;

- бестраншейным способом с помощью ножевых кабелеукладчиков;

- в защитных полиэтиленовых трубах (ЗПТ), проложенных в грунт одним из указанных выше способов;

прокладка ОК в кабельной канализации:

- непосредственно в каналах кабельной канализации;

- в ЗПТ, проложенных в кабельной канализации;

- прокладка ОК внутри зданий и сооружений;

- подвеска самонесущего ОК на опорах:

- железнодорожного транспорта, электрифицированного городского транспорта, освещения и др.;

- линий электропередач;

прокладка ОК через водные преграды.

связь линия оптоволоконный кабель

6.1 Подготовка к строительству (организационные мероприятия)

Подготовка к строительству должна обеспечить технологическое развертывание строительно-монтажных работ и взаимоувязанные действия всех партнеров, участвующих в строительстве.

В процессе подготовки к строительству ВОЛС должны быть выполнены следующие мероприятия:

- заключен договор подряда на строительство;

- изучена проектно-сметная документация;

- изучены трассы и условия производства работ на месте;

- уточнены данные, приведенные в проекте организации строительства(ПОС) и при необходимости согласованы с Заказчиком строительства (проектной организацией)соответствующие изменения;

- определены потребности в рабочей силе;

- определены потребности и подготовлены механизмы, автотранспорт, измерительное, технологическое и другое оборудование;

- решены вопросы размещения по трассе строительно-монтажных подразделений;

Кроме того, в подготовительный период обязательно должен быть выполнен и ряд технических мероприятий. К ним относятся:

- проведение входного контроля всех барабанов с ВОК на кабельной площадке, в том числе и по оптическим параметрам. Вывоз барабанов с кабелем на трассу, осуществление прокладки кабеля без проведения входного контроля не разрешается. Результаты входного контроля оформляются протоколами, которые представляются заказчику в разделе рабочая документация исполнительной документации;

- группирование строительных длин кабеля. При подборе кабеля исходят из того, что на одном регенерационном участке должен быть кабель, изготовленный одним заводом, одной конструкции (кроме случаев стыковки ОК для подводных или воздушных переходов), с одним типом оптического волокна и его защитным покрытием. При группировании строительных длин кабеля, прокладываемого в грунте, необходимо стремиться к тому, чтобы различные пересечения трассы приходились как можно ближе к концу строительной длины, а места размещения соединительных муфт были доступны для подъезда монтажно-измерительной автомашины.

По результатам группирования регенерационного участка составляется укладочная ведомость. Все паспорта, приложенные заводом изготовителем к каждому кабельному барабану, должны быть собраны вместе с укладочной ведомостью.

На основании изучения Проектной документации, ознакомления с трассой ВОЛС непосредственно на местности, согласования с заказчиком порядка выполнения строительно-монтажных работ генподрядной организацией разрабатывается Проект производства работ (ППР) с соблюдением требований нормативной документации и с оформлением расчетов и документов.

6.2 Прокладка оптического кабеля

6.2.1 Прокладка оптического кабеля в грунт

Оптические кабели прокладываются в грунтах всех категорий, кроме грунтов, подверженных мерзлотным деформациям. Способы прокладки ОК через болота и водные преграды должны определяться отдельными проектными решениями.

При прокладке ОК в грунт применяются обычные методы прокладки, применяемые для электрических кабелей связи. Прокладка может осуществляться ручным способом в ранее отрытую траншею или бестраншейным способом с помощью ножевых кабелеукладчиков. Если используются ЗПТ, то сначала одним из указанных способов укладываются в грунт ЗПТ, а затем в них затягиваются ОК. Возможна прокладка ЗПТ с заранее уложенным в них кабелем. Непосредственно в грунт укладываются ОК, имеющие ленточную броню или броню из стальных проволок. Прокладка ОК в грунт должна осуществляться при температуре окружающего воздуха не ниже 10°С.

При более низких температурах (но не ниже 30°С) кабель необходимо выдержать в течение двух суток в отапливаемом помещении и обеспечить прогрев его на барабане непосредственно перед прокладкой.

При любом варианте прокладки кабеля в грунт проводятся земляные работы, к которым относятся:

- рыхление грунта, рытье и засыпка траншей и котлованов;

- устройство бестраншейным способом горизонтальных скважин через автомобильные, железные дороги и другие коммуникации для прокладки ОК;

- планировка трассы перед рытьем траншей механизмами и прокладкой ОК или ЗПТ кабелеукладчиками;

- рекультивация нарушенного слоя грунта.

Земляные работы выполняются в соответствии с требованиями руководств по строительству линейных сооружений сетей связиРаботы по прокладке ОК в местах пересечения ими охранных зон магистральных трубопроводов газовой и нефтяной промышленности, электрических сетей должны выполняться с учетом требований соответствующих Инструкций по производству земляных работ в охранных зонах указанных коммуникаций.

Производство земляных работ в пределах охранных зон различных коммуникаций допускается только при наличии письменного разрешения организации, эксплуатирующей эти коммуникации и в присутствии их представителей.

При производстве земляных работ следует выполнять (кроме требований руководств по строительству линейных сооружений сетей связи) также требования действующих норм на земляные работы, правил охраны линий связи и других норм.

Прокладка кабеля в отрытую траншею.

При прокладке ОК в отрытую траншею максимальное внимание должно быть уделено ограничению минимального радиуса изгиба ОК, подготовке грунтовой или песчаной постели и засыпке.

Перед прокладкой ОК в отрытую траншею дно ее должно быть выровнено и очищено от камней, строительного мусора и других предметов, которые могут повредить ОК после засыпки траншеи. В скалистых грунтах перед прокладкой ОК дно траншей должно быть очищено от острых выступов и крупного щебня, под кабелем и над ним должен быть уложен защитный слой мягкого грунта или песка толщиной не менее 10 см.

Размотку кабеля и прокладку в отрытую траншею, как правило, производят с помощью специальных механизмов.

Прокладку кабеля в подготовленную траншею выполняют одним из следующих способов, применение которых зависит от условий трассы:

- укладка кабеля в траншею или на ее бровку с барабана, установленного в кузове автомобиля или на кабельном транспортере, который передвигается вдоль траншеи;

- вынос всей строительной длины ОК вдоль траншеи на руках.

В обоих вариантах при сматывании кабеля барабан должен равномерно вращаться специальными механизмами или вручную. Вращение барабана за счет тяги кабеля не допускается. Скорость вращения барабана должна постоянно согласовываться со скоростью прокладки кабеля по трассе. Не допускается сматывание кабеля с барабана петлями, вовремя размотки следят, чтобы перехлестнувшиеся витки не вызывали резких перегибов и рывков при сходе с барабана.

При прокладке кабеля с движущейся автомашины рабочие, идущие вслед за машиной, принимают сматываемый с барабана ОК и укладывают его на дно траншей или ее бровку, с последующей укладкой ОК в траншею. Скорость движения автомашины вдоль траншеи не должна превышать 1 км/час.

Если рельеф местности и дорожные условия не позволяют использовать технику, прокладка производится с выноской вручную всей строительной длины вдоль траншеи и последующим спуском кабеля в траншею. Необходимое число рабочих определяется из расчета нагрузки на одного рабочего не более 35 кг массы кабеля. Расстояние между рабочими должно быть таким, чтобы кабель при выноске не волочился по земле.

При недостаточном количестве рабочих применяют способ 'петли'. Барабан в этом случае устанавливают посредине или в другой, заранее отмеренной точке трассы.

ОК должен укладываться посредине дна траншеи без натяжения и плотно прилегать к дну траншеи. При прокладке нескольких кабелей в одной траншее их следует располагать параллельно с расстоянием между ними не менее 50 мм без перекрещивания.

При наличии на трассе различных пересечений кабель прокладывают способом 'петли' (см. рис. 6.1).

Рис. 6.1 - Схема прокладки ОК методом 'петли'

Прокладка кабеля бестраншейным способом.

Бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика, благодаря высокой производительности и эффективности, является основным.

Рис. 6.2 - Конструкция кабелеукладчика

Прокладку ВОК бестраншейным способом производят с помощью специальных кабелеукладчиков, рабочие органы которых прорезают в грунте узкую щель, укладывают кабель на заданную глубину, обеспечивая требуемый радиус изгиба кабеля при выходе из кассеты и исключая его повреждения в процессе прокладки.

Таблица 6.1 - Технические характеристики кабелеукладчиков

На рис. 6.2. показан кабелеукладчик КВГ-1, а в табл. 12 приведены технические характеристики кабелеукладчиков КВГ-1 и КВГ-2.

Аналог иностранного производства - кабелеукладчик KV 15

Таблица 6.2 - Технические характеристики кабелеукладчика KV 15

Учитывая регион производства работ, а также специфику местных кадров целесообразно использовать зарекомендовавшую себя технику зарубежного производства. Одним из плюсов является возможность заказа строительной техники в пылезащитном исполнении, что весьма актуально для данного региона производства работ. Также, простота управления данными агрегатами позволяет в достаточно сжатые сроки обучить местные кадры управлению данными механизмами.

Для откопки котлована применяются экскаваторы на гусеничном ходу.

Рис. 6.3 - Внешний вид гусеничного экскаватора технические характеристики

Мощность двигателя, кВт (л.с.): 198кВт (265 л.с.) Конструкционная масса, кг: 38220 Комплектация: - Генератор 55А -Гусеницы 600 мм -Защитные ограждения гусениц -Масляный предочиститель воздуха -Рычаги управления (джойстики), 3-х кнопочные -Cтрела 6, 45 м -Рукоять 3, 2 м -Противовес -Система контроля «Контроник» -Ковш 2, 2 м3 с зубьями

В грунтах значительной плотности, где могут иметь место выглубление ножа, а также при наличии на трассе каменистых включений и других препятствий, должна производиться предварительная пропорка грунта, осуществляемая пропорщиками. Их образцы представлены на рис. 6.4, а технические характеристики в табл. 6.3.

Рис. 6.4 - Пропорщики грунта

Таблица 6.3 - Технические характеристики пропорщиков

Подъем и заглубление ножа кабелеукладчика проводится в предварительно вырытом котловане для предотвращения недопустимых изгибов ОК. Вместе окончания одной строительной длины и начала другой отрывается котлован. Конец проложенного ОК освобождается из кассеты. Оставшаяся длина кабеля не должна быть менее 8 м. С другой стороны котлована заряжают в кассету конец следующей строительной длины ОК, оставляя тот же запас ОК. В дальнейшем в котловане монтируется оптическая соединительная муфта.

Как правило, прокладку производят под постоянным контролем оптического затухания, осуществляемым по результатам измерения затухания волокон кабеля с помощью оптического тестера, рефлектометра или других аналогичных средств измерений.

Для обеспечения контроля волокна строительной длины ОК перед прокладкой сваривают шлейфом. При прокладке кабеля по заболоченным участкам в местности со сложным рельефом, плотных грунтах и т.д. возможен неравномерный ход кабелеукладчика, поэтому необходимо особенно тщательно следить за синхронностью размотки кабеля, обеспечивая его слабину перед входом в кассету. При прокладке ОК недопустимы: вращение барабана под действием натяжения кабеля, рывки кабеля при прокладке в сложных грунтах, наличие препятствий в грунте.

При любом способе прокладки ОК непосредственно в грунт в местах стыковки строительных длин отрываются котлованы 3000х1200х1200 мм для размещения оптических муфти запаса ОК. Запас ОК должен обеспечивать возможность подачи муфты в зону, удобную для организации рабочего места монтажников. Длина запаса на каждом кабеле, входящем в муфту, после укладки муфты в грунт должна быть не менее 10 м.

Запас ОК, оставляемый при прокладке, должен превышать указанное значение на 5 м с каждой стороны. Этот запас предназначен для проведения измерений на проложенных строительных длинах и для монтажа муфт. Для соединения строительных длин используются оптические муфты в основном тупиковые отечественного и иностранного производства. Монтаж муфт производится в соответствии с Инструкциями. Перед укладкой в грунт муфты помещаются в защитные чугунные муфты (МЧЗ). Установка муфт серии МТОК в чугунную защитную муфту показана на рис. 11

Рис. 6.5 - Установка муфты типа МТОК в МЧЗ

Для обеспечения возможности измерения сопротивления изоляции наружных оболочек на каждой строительной длине или на участках из нескольких строительных длин из муфт в контейнер проводов заземления (КПЗ) выводятся провода заземления, соединенные с броней. В КПЗ (рис. 6.5) с помощью перемычек можно соединять броню ОК, а при необходимости снимать перемычки и проводить измерение сопротивления изоляции. Размещение муфт, запасов ОК и КПЗ в грунте показаны на рис. 6.6.

Рис. 6.6 - Соединение проводов заземления в КПС

Рис. 6.7 - Размещение муфты, запаса ОК и КПЗ в грунте: 1- замерный столбик; 2- отрезок асбоцементной трубы; 3- контейнер проводов заземления (RGP); 4- провода ПКП-1; 5- провод ГПП, соединяющий плату КПЗ с заземлением; 6- провод ГПП, соединяющий броню ОК с платой КПЗ; 7- контур заземления из стали; 8- муфта чугунная защитная; 9- бухта запаса ОК

Схемы соединения брони и подключения проводов заземления в муфтах показаны на рис. 6.8.

Рис. 6.8 - Размещение муфты, запаса ОК и КПЗ в грунте

Прокладка ВОК в грунт в защитных полиэтиленовых трубах.

Использование ЗПТ для строительства ВОЛС имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами прокладки кабеля в грунт:

- ЗПТ выполняет функцию механической защиты ОК, благодаря чему может быть применен кабель без брони, т.е. более дешевый, что удешевляет стоимость строительства;

- прокладка ЗПТ проводится с помощью тех же средств, что и прокладка оптического кабеля. При этом повреждения ОК при проведении земляных работ исключаются, т.к. ОК вводится в ЗПТ после завершения основной части прокладки;

- одновременно можно прокладывать несколько ЗПТ, учитывая резервирование и перспективу расширения сети без повторного проведения земляных работ;

- в случае, если ОК поврежден или перестал удовлетворять потребностям, он может быть извлечен из ЗПТ и заменен другим; применение ЗПТ с твердым антифрикционным внутренним слоем позволяет прокладывать оптический кабель большой строительной длины.

Выпуск ЗПТ, используемых для прокладки ОК, осуществляют многие производители в России и за рубежом. Технические характеристики ЗПТ ЗАО НПО 'Стройполимер' приведены в табл. 6.4., 6.5., 6.6.

Таблица 6.4 - Типоразмеры и масса ЗПТ

Таблица 6.5 - Стандартные строительные длины ЗПТ

Таблица 6.6 - Допустимые механические воздействия на ЗПТ

Примечания: Продолжительность приложения допустимой растягивающей нагрузки не более 5 мин при 1 = 20°С.

Максимальное удлинение при допустимой растягивающей нагрузке не более 6%, остаточное удлинение при допустимой растягивающей нагрузке не более 2%.

Величины допустимого избыточного давления внутри ЗПТ установлены из условия его воздействия не более1 часа.

Величины допустимой устойчивости на смятие определены из условия сжатия ЗПТ до уменьшения внутреннего диаметра на 15%.

Наружный диаметр выпускаемых труб от 25 до 63 мм. Для снижения трения ЗПТ имеют внутри твердый антифрикционный слой или жидкую смазку.

Срок службы ЗПТ, проложенных в грунт, 50 лет. ЗПТ выпускается намотанной на барабаны или в бухтах длинойот 600 до 4000 м. При монтаже ЗПТ применяются специальные механические или электросварные муфты (рис. 6,8), обеспечивающие необходимую герметичность трубопровода и специальный инструмент, рис. 6.9.

Рис. 6.9 - Механические и электросварные муфты

Рис. 6.10 - Инструмент, обеспечивающий необходимую герметичность трубопровода

ЗПТ прокладываются бестраншейным способом или способом прокладки в отрытую траншею при температуре от -10 до +50°C и могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -50 до +65°C. Прокладка ЗПТ похожа на прокладку кабеля связи и должна выполняться в соответствии с действующими Руководящими указаниями и Инструкциями.

При прокладке ЗПТ кабелеукладчиком или укладке в отрытую траншею не должны допускаться резкие перегибы ЗПТ. Рекомендуемый минимальный радиус изгиба ЗПТ при прокладке составляет 1,5 м. Радиус изгиба трассы с ЗПТ должен быть не менее 2 м.

При строительстве ВОЛС используются следующие методы прокладки ОК в ЗПТ:

- ручное затягивание тросом;

- механизированное затягивание тросом;

- поршневой метод пневмопрокладки;

- беспоршневой метод пневмопрокладки;

- проталкивание ОК.

Затягивание ОК в ЗПТ при помощи троса является самым простым и доступным способом прокладки и может осуществляться как вручную, так и с использованием механизмов. Дальность прокладки за один цикл при этом существенно меньше, по сравнению с методом пневмопрокладки, что делает этот метод малоэффективным при строительстве магистральных ВОЛС. Данный метод может применяться при прокладке ОК в ЗПТ на небольшие расстояния (до 1 км за один цикл затягивания).

Способ пневмопрокладки ОК в ЗПТ эффективен и широко применяется при прокладке ОК на большие расстояния, при этом возможна прокладка сразу всей строительной длины ОК (46 км) без выкладывания кабельных 'восьмерок' за счет каскадного метода пневмопрокладки. Прокладка осуществляется специальными устройствами (насосами) воздушной задувки, которые обеспечивают ввод кабеля в ЗПТ при давлении воздуха от 0,8 до 1,2 МПа и производительности 415 м3/мин.

При поршневом методе прокладки на ОК действуют две силы: сила затягивания, за счет применения парашюта (поршня) на конце ОК и давления воздуха на парашют, и добавочная механическая сила, которую дает устройство ввода кабеля. При этом методе необходимо четко регулировать допустимую растягивающую нагрузку на кабель за счет использования парашюта.

Реализуется эта технология с помощью оборудования пневмопрокладки, например, PKR60 и FIBERcat производства компании Lancier (Германия) или других компаний.

Поршень должен быть меньше диаметра ЗПТ. При выполнении этого условия потери на трение поршня о внутреннюю поверхность ЗПТ значительно снижаются, а воздушный поток создает дополнительные тяговые силы, используемые в беспоршневой прокладке.

Беспоршневой метод прокладки это наиболее эффективный метод пневмопрокладки, основанный на поддержании ОК в воздухе при продвижении его в ЗПТ. При этом методе прокладки парашют отсутствует, а используется эффект 'воздушной подушки'. При этом обеспечивается равномерное распределение усилия воздействия на ОК, отсутствие перегрузок на ОК при вынужденной остановке и последующем запуске процесса пневмопрокладки, отсутствие сосредоточенного тягового усилия, прикладываемого к концу ОК. Средняя скорость пневмопрокладки может достигать 90 м/мин. Кабель в ЗПТ вводится приводом, удерживающим его в начальный момент пневмопрокладки, когда выталкивающая сила больше затягивающей, и создающим дополнительную силу заталкивания, увеличивающую общую дальность прокладки ОК.

Пневмопрокладка ОК в ЗПТ беспоршневым методом осуществляется в основном с помощью оборудования Cablejet и Superjet компании Plumettaz S.A. (Швейцария), используемого вместе с компрессором компании AtlasCopco (США).

Один комплект оборудования обеспечивает прокладку ОК на расстояние до 3 км. При каскадном использовании оборудования (с шагом около 2 км) дальность прокладки может достигать 6 км.

6.2.2 Прокладка ВОК в кабельной канализации

Прокладку оптических кабелей связи в кабельной канализации проводят как ручным, таки механизированным способами с использованием типовых механизмов и приспособлений. При этом всегда необходимо строго соблюдать следующее требование: усилие натяжения и радиус изгиба должны соответствовать требованиям технических условий на прокладываемый кабель.

Перед прокладкой ОК в кабельной канализации производится проверка на проходимость ее каналов и, если требуется, ремонт канализации, а также ремонт и дооснащение кабельных колодцев. Для более эффективного использования каналов кабельной канализации и возможности прокладки ОК в одном канале с медными кабелями в них прокладываются ЗПТ.

Прокладка ОК в кабельной канализации выполняется преимущественно методом затягивания вручную или с помощью лебедок. При прокладке ОК в ЗПТ возможно применение метода проталкивания.

Для прокладки ОК в кабельной канализации применяются:

- концевые лебедки с ручным, бензиновым или электрическим приводами и регулируемым ограничением усилия тяжения;

- устройство для размотки кабеля с барабана (домкраты, кабельная тележка);

- гофрированные трубы с продольным разрезом для ввода кабеля через люк колодца вканал кабельной канализации;

- люкоогибающие ролики для прохождения кабеля через люк колодца ;

- горизонтальные распорки и кабельные блоки для плавных поворотов кабеля в угловых колодцах;

- разрезные направляющие воронки, устанавливаемые на каналах кабельной канализации или ЗПТ для обеспечения требуемого радиуса изгиба и защиты оболочки кабеляот повреждений на входе и выходе канала;

- кабельный наконечник с чулком для тяжения кабеля;

- компенсатор кручения.

Рис. 6.11 - Гофрированные трубы

Рис. 6.12 - Люкоогибающие ролики

Рис. 6.13 - Горизонтальные распорки и кабельные блоки

Рис. 6.14 - Разрезные направляющие воронки

Рис. 6.15 - Кабельный наконечник с чулком

Прокладка кабеля на коротких участках осуществляется от первого колодца трассы, на сложных участках и на участках длиной больше 1 км, как правило, от середины участка или участка с наибольшим количеством поворотов. Прокладка строительных длин ОК длиной 2000 м и более должна производиться только в полиэтиленовой трубе. Схема прокладки ОК в кабельной канализации представлена на рис..

Барабан с кабелем устанавливается в 1,5...2 м от люка колодца. На люк колодца устанавливается рама с гофрированной трубой для ввода кабеля в канал канализации. С противоположной стороны трассы на люк колодца устанавливаются люкоогибающие ролики, а в 2...3 м от люка - концевая лебедка.

В транзитных колодцах на входе и выходе каналов канализации устанавливаются предохранительные воронки. При использовании ЗПТ на них дополнительно устанавливаются противоугоны. Во всех угловых колодцах устанавливаются горизонтальные распорки и кабельные блоки.

Для прокладки ОК должны использоваться специально выделенные каналы, расположенные в середине блока кабельной канализации по вертикали и у края канализации - по горизонтали. Перед прокладкой кабеля в выделенные и проверенные каналы кабельной канализации вводится тяговый фал, который через компенсатор кручения (вертлюг) и кабельный наконечник с тяговым чулком соединяется с ОК.

Протягивание ОК ведется лебедкой, установленной у последнего колодца, равномерно без рывков. Барабан с кабелем при протяжке равномерно вращают приводом или вручную.

Не допускается вращение барабана тягой прокладываемого ОК. При необходимости в транзитных колодцах осуществляют вспомогательную подтяжку ОК промежуточными лебедками или вручную.

На сложных участках трассы и при наличии больших строительных длин кабеля, его прокладку производят в два направления с одного из транзитных колодцев (желательно углового), расположенного примерно на трети длины трассы. Вначале целесообразно проложить большую длину ОК, затем размотать оставшийся на барабане ОК, уложить его восьмеркой возле колодца и далее проложить в другую сторону. При появлении кабеля в последнем приемном колодце лебедку перемещают на 20...25 м от колодца и продолжают вытяжку кабеля, обеспечивая запас кабеля на выкладку и монтаж.

Проложенный ОК подтягивают и укладывают по форме колодцев на консоли вручную, начиная с середины пролета в обе стороны. Запас ОК, необходимый для монтажа муфт, должен быть не менее 8 метров от канала канализации. Запас кабелей, оставляемый при прокладке в местах монтажа муфт, должен превышать указанное значение на 5 метров с каждой стороны. После выкладки ОК проводятся контрольные измерения затухания оптических волокон на проложенных строительных длинах, и оценивается их соответствие установленным нормам.

Запас кабеля, оставляемый в колодце для монтажа муфты, сворачивается кольцами диаметром не менее 1200 мм и прикрепляется к кронштейнам.

После монтажа на кабель около смонтированных муфт, а также в транзитных колодцах устанавливают нумерационное кольцо или бирку.

Строительные длины ОК соединяются с помощью проходных или тупиковых оптических муфт различных конструкций. Конкретный тип муфт определяется исходя из условий размещения в колодце, и указывается в проектной документации. Варианты размещения оптических муфт в колодцах кабельной канализации показаны на рис. 6.16 и рис. 6.17.

Рис. 6.16 - Размещение проходных муфт типа МОГ-М или МОГу-М в кабельных коллекторах или колодцах

Рис. 6.17 - Размещение тупиковых муфт типа МТОК 96 и МОГт-М в кабельных колодцах или коллекторах

При прокладке ОК в коллекторе барабан с кабелем устанавливаются у люка, ведущего в коллектор так, чтобы кабель поступал в люк с верха барабана. Прокладка кабеля состоит из трех основных операций: размотки кабеля с барабана, разноски его по коллектору и укладки его на консоли. Кабель разматывают, опускают в люк, где его подхватывают находящиеся в коллекторе рабочие, которые переносят ОК на руках вдоль коллектора и укладывают его на пол. После того, как вся длина размотана и уложена на пол коллектора, ОК поднимают в один или несколько приемов и укладывают на заданный проектом ряд и место на консолях.

6.2.3 Прокладка ОК в грунт и через водные преграды

Прокладка ОК в грунт осуществляется аналогично прокладке традиционных медно-жильных кабелей связи, преимущественно с использованием кабелеукладчиков. Как правило, при прокладке используется ОК, содержащий металлические конструктивные элементы только в виде бронепокровов, а также, при постоянном нахождении в воде (прокладка через болота, на речных переходах, на глубоководных участках водоемов и т.п.), с оболочками типа 'АЛПЭТ' и 'СТАЛПЭТ'.

При прокладке ОК в скальных грунтах, в грунтах с мерзлотными явлениями, на переходах через судоходные реки используются ОК с наиболее высокими значениям допускаемого растягивающего усилия - до 80 кН.

При прокладке ОК на сложных участках трассы (речные переходы, болота, овраги, участки с большим количеством подземных сооружений - газо- и нефтепроводы и др.) используется метод горизонтально-наклонного бурения, позволяющий осуществить бурение горизонтально-наклонной скважины (с последующим затягиванием в нее защитной трубы и ОК) на длине до 1,2 км на глубине нескольких метров под пересекаемыми препятствиями.

При прокладке кабелей, имеющих металлические конструктивные элементы, следует предусматривать меры защиты от электромагнитных воздействий (гроза, ЛЭП, электрифицированные железные дороги) в соответствии с действующими нормативными документами.

Альтернативой прокладке бронированных ОК является прокладка ОК в защитных пластмассовых трубах (см. выше).

Прокладка ОК на морских и прибрежных участках (как правило, начиная с глубин 6 м) осуществляется специализированных кабельным судном. Конструкция ОК определяется его назначением и условиями прокладки, в частности, на протяженной линии связи ОК содержит медные жилы для обеспечения дистанционного электропитания усилителей (регенераторов).

Учитывая, что при прокладке ОК на прибрежном участке имеется высокая вероятность повреждения кабеля из-за приливных воздействий и жизнедеятельности человека, к ОК для прокладки на этом участке предъявляются наиболее высокие требования по механической стойкости, а сама прокладка ОК производится преимущественно с заглублением ОК в грунт, с применением подводных кабелеукладчиков.

Прокладка ОК на глубоководных участках мирового океана осуществляется непосредственно на поверхность дна, механические требования к ОК определяются конкретными условиями прокладки.

1. Кабельные переходы через водные преграды, в зависимости от назначения кабальных линий и местных условий, могут выполняться:

-кабелями, прокладываемыми под водой;

-кабелями, прокладываемыми по мостам;

-подвесными кабелями на опорах.

2. При пересечении кабелем сплавных и судоходных рек место подводного кабельного перехода должно быть выбрано, исходя из следующих требований:

а) места переходов должны располагаться, по возможности, на прямолинейном участке реки минимальной ширины с неразмываемым руслом и пологими берегами, неподверженными разрушениям, вне стоянки судов, плотов, головных сооружений водозабора, паромных переправ, сбросов, сточных вод, мест добычи гравия, песка, полезных ископаемых вне перекатных участков, районов землечерпательных дноуглубительных paбoт, мест заторов льда и водопоя скота, а также с учетом нанесения наименьшего ущерба окружающей среде при строительстве.

При невозможности выбора места перехода с учетом перечисленных требований в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по укреплению берегов в подводной и надводных частях и возможность выполнения дноуглубительных работ над кабелями;

б) трасса кабеля через судоходные и сплавные реки, как правило, должна проходить ниже по течению от автомобильных и железнодорожных мостов на дорогах магистрального значения. При отсутствии на реках ледоходов и заторов льда место перехода (выше или ниже моста) определяется проектом в зависимости oт гидрологических особенностей и характеристики данной реки с обеспечением наименьших затрат по устройству речного кабельного перехода и применения наиболее совершенных механизмов при строительстве, а также удобств эксплуатации.

3. Подводные кабельные переходы на МКЛС и ВЗКЛС через водные преграды от мостов магистральных автомобильных и железных дорог должны размещаться на расстояниях не менее:

-1000 м - через внутренние водные пути, судоходные реки, каналы и водохранилища;

-300 м - через сплавные реки;

-50-100 м - через несудоходные и несплавные реки.

4. Подводные кабельные переходы на МКЛС и ВЗКЛС через водные преграды от мостов автомобильных и железных дорог областного и местного значений должны размещаться на расстояниях не менее:

-200 м - через судоходные реки и каналы;

-50-100 м - через несудоходные и несплавные реки.

5. На МКЛС и ВЗКЛС переходы через водные преграды должны осуществляться, как правило, кабелями, прокладываемыми под водой, а также кабелями, прокладываемыми по мостам.

На кабельных линиях местных первичных сетей и сетей проводного вещания кабельные переходы через водные преграды следует осуществлять, как правило, по мостам. На переходах через несудоходные и несплавные реки шириной до 100 м допускается устройство кабельных переходов с подвеской кабелей емкостью до 100ґ2 на опорах.

6. На переходах магистральных кабельных линий через судоходные и сплавные реки следует предусматривать прокладку кабелей по двум створам на расстоянии не менее 300 м один от другого.

Необходимость резервирования кабелей на переходах через судоходные, сплавные и горные реки, а также кабелей, прокладываемых через горные реки, определяется проектом с обоснованием принятых решений.

При наличии на трассе мостов прокладка одного (резервного) кабеля должна осуществляться по мосту. Второй подводный кабель на переходе через водную преграду должен прокладываться от автомобильных и железнодорожных мостов на расстоянии согласно п.п. 7.3 и 7.4.

7. Резервирование кабелей на кабельных линиях местных первичных сетей ГТС на переходах через водные преграды следует предусматривать только в тех случаях, когда между оконечными станциями (РАТС, УВС, УИС) связь организуется только по одному кабельному направлению.

Резервирование кабелей на кабельных линиях местных первичных сетей ГТС, СТС и сетей проводного вещания на переходах через водные преграды не производится.

8. На судоходных и сплавных реках, независимо от их глубины, а также на несудоходных и несплавных реках глубиной до 3 м от рабочего горизонта воды, кабели связи следует прокладывать с заглублением в дно реки.

Кабели на МКЛС, независимо от характера и глубины водных преград должны быть заглублены в дно реки по всему руслу.

9. На водохранилищах и озерах, за пределами судового хода, а также на несудоходных и несплавных реках, глубиной более 3 м, при отсутствии особых требований согласовывающих организаций о заглублении кабелей связи, их прокладку следует предусматривать без заглубления в дно. Заглубление кабелей в прибрежной части водоема обязательно, с учетом возможного размыва берегов.

10. Через водные преграды со стабильным, не изменяющимся руслом (дном), кабели связи должны прокладываться в дно на глубину не менее 1 м.

Через реки с изменяющимся руслом и особыми гидрогеологическими условиями (горные и предгорные реки, реки с размываемыми берегами) величина заглубления кабеля определяется проектом при этом прокладка кабелей, должна производиться на глубину не менее 0,5 м ниже расчетной отметки возможного размыва дна.

Величина заглубления кабелей в дно русла реки и способа прокладки кабелей должны приниматься в проекте, исходя из гидрогеологических характеристик водной преграды, режима ее эксплуатации, а также с учетом требований согласовывающих организаций.

11. При прокладке кабелей через осушительные каналы их заглубление в дно должно осуществляться не менее 1 м с защитой кабелей от механических повреждений железобетонными плитами. При прокладке кабеля, по согласованию с владельцами, в дно осушительных каналов на глубину 2 м, покрытие его железобетонными плитами не требуется.

12. Через водные преграды шириной до 300 и глубиной до 6 м со скоростью течения до 1,5 м/с при плавном рельефе дна (включая подводную береговую часть), сложенного из несвязных грунтов не выше IV группы и незасоренного валунами и топляками, кабели связи следует прокладывать бестраншейным способом при помощи ножевых кабелеукладчиков, с предварительной (двух-трехразовой) пропоркой дна реки, с заглублением до 1,2 м.

13. На кабельных переходах через реки глубиной до 0,8 м с пологими берегами и плотным невязным дном кабели следует предусматривать к прокладке механизированной, колонной, так же, как и на всем протяжении трассы. На реках глубиной от 0,8 до 6 м (с учетом толщины слоя илистых отложений) прокладку кабелей следует предусматривать с применением кабелеукладчика с протаскиванием его через водную преграду с помощью тракторной лебедки или колонны тракторов, перебазированных на противоположный берег, и с использованием удлиненных тросов.

14. Через болота глубиной не более 2 м прокладку кабелей связи необходимо производить бестраншейным способом. При этом при глубине болот до 0,8 м кабели следует прокладывать механизированной колонкой аналогично тому, как и на всем протяжении трассы, а при глубине от 0,8 до 2,0 м, а также на реках с илистым дном, при его слое более 0,4 м - с использованием тракторной лебедки или тракторов и удлиненных тросов.

15. Прокладка кабелей ножевыми кабелеукладчиками на переходах вблизи существующих подводных сооружений (кабелей связи, дюкеров, водозаборов) допускается на расстоянии не менее 30 м от них, и не ближе 100 м от переходов через водные преграды силовых кабелей.

16. Однопарные кабели СТО и проводного вещания через несудоходные и несплавные реки глубиной до 0,8 м следует прокладывать, как правило, с применением кабелеукладчиков, а при отсутствии такой возможности и на реках глубиной более 0,8 м - без заглубления кабелей в дно реки.

17. На речных переходах в русловой части кабеля, прокладываемые без заглубления в дно реки, должны быть вынесены навстречу течению.

Величина выноса, с учетом скорости течения реки и геологических данных ее русла в створе перехода, определяется проектом. При скальных грунтах по всей ширине русловой части вынос кабеля производить не следует.

13. В пойменной части трассы кабельного перехода через водную преграду подводный кабель до стыка с подземным кабелем должен прокладываться на глубине прокладки подземного кабеля.

Необходимость большего заглубления кабеля определяется проектом в зависимости от условий согласования.

14. Укрепление подводного кабеля в береговой части должно осуществляться прокладкой его в зигзагообразной траншее на протяжении до 50 м, начиная от уреза воды с каждой стороны.

На реках со стабильным каменистым или скальным дном и неразмываемыми берегами прокладка кабеля в зигзагообразной траншее не предусматривается.

15. При обрывистых берегах или берегах, имеющих уклон более 30° во избежание крутого спуска кабеля, последний должен быть углублен в берега более чем на проектную глубину. Для соблюдения такого уклона берег должен быть спланирован, а после прокладки кабеля - восстановлен.

16. Разветвительные муфты на стыке кабелей верхнего и нижнего створов следует располагать в незатапливаемой части берегов или искусственно созданных возвышениях. Места расположения разветвительных муфт, габариты искусственно создаваемых возвышений, а также материал (песок, щебень, гравий и др.) для их сооружения определяются проектом.

17. На кабельных переходах через водные преграды с двумя створами кабелей (верхнего и нижнего), длина обоих кабелей, как правило, должна быть одинаковой. При невозможности соблюдения этого требования отклонение длин кабелей в створах кабельного перехода по затуханию должно быть в пределах нормируемого допуска на отклонение проектной длины кабеля на усилительном (регенерационном) участке от номинальной для соответствующих систем передачи.

В проектах следует предусматривать задействование кабелей каждого створа с включением пар по схемам, обеспечивающим работу 50% систем передачи в каждом кабеле.

18. В городах и населенных пунктах при устройстве кабельных переходов через реки и каналы, берега которых имеют гранитную или железобетонную облицовку, кабели через облицовку прокладываются в стальных трубах диам. 100-125 мм. Количество прокладываемых стальных труб определяется проектом с учетом перспективы развития сети и эксплуатационного запаса. На переходах до 12 кабелей должна предусматриваться одна, а на переходах от 13 до 24 кабелей - две резервные трубы для эксплуатационных потребностей. Облицовка берега должна быть восстановлена. Стальные трубы должны иметь на всем протяжении антикоррозионное покрытие.

19. На кабальных переходах через реки и каналы в городах и населенных пунктах в береговой части должен устанавливаться колодец на тротуаре или газоне. В стесненных условиях допускается размещение колодца или его части под мостовой.

При числе труб в пакете до 12 включительно проектом должен предусматриваться колодец типа ККС-5, а при числе труб от 13 до 24 - нетиповой колодец. Прокладка на переходе более 24 труб не допускается.

Ввод стальных труб в колодец должен осуществляться через его проем. В стесненных условиях допускается производить ввод труб через дно колодца. Стальные трубы не должны иметь более одного изгиба в вертикальной плоскости, радиус которого не должен превышать допустимого радиуса изгиба, проектируемого к прокладке кабеля.

Пакет стальных труб в подводной части должен вводить за стенку набережной (или отметку наинизшего горизонта воды) на длину не менее 3 м. Должна предусматриваться сварка труб образующих пакет.

20. По мосту кабели должны прокладываться в предусмотренных для этого конструкциях (выносных консолях, трубах наружных подвесках и др.) в соответствии с требованиями. Способ прокладки кабелей по мосту, а также конструктивные решения должны определяться проектом.

Прокладка кабеля, по возможности, должна предусматриваться полными строительными длинами. Смотровые устройства кабельной канализации на участках подходов к мостам должны располагаться на минимально возможных расстояниях от его береговых опор.

21. Если мост имеет разводную часть, то на всем ее протяжении прокладывается подводный кабель. Соединительные муфты с подводным кабелем должны располагаться в смотровых устройствах на пролетных конструкциях моста.

Кабели на спуске в воду должны размещаться в потернах опор моста или на их наружной поверхности. В последнем случае проектом должны предусматриваться меры по защите кабелей от механических повреждений, в том числе и при ледоходе.

22. Прокладываемые по мостам кабели, как правило, должны иметь пластмассовые или стальные и алюминиевые оболочки со шланговым пластмассовым покрытием.

Прокладка по мостам кабелей в свинцовых оболочках не допускается.

23. На кабельных переходах через внутренние судоходные пути нa судоходных и сплавных реках должны устанавливаться знаки судовой обстановки, оборудуемые в соответствии с Правилами плавания по внутренним судоходным путям

В городах и поселках городского типа линии электроосвещения для знаков судовой обстановки, как правило, должны быть подземными.

На набережных, облицованных гранитом или бетонными блоками, створные знаки должны устанавливаться непосредственно на их стенах.

7. Мероприятия по обеспечению жизнедеятельности

7.1 Анализ характеристик объекта проектирования, трудовой деятельности человека и производственной среды

Проектируемая кабельная линия связи на участке Бухара - Самарканд строится с использованием системы STM-16 и прокладкой ВОК завода «ОПТЕН».

Трасса ВОЛС проходит вдоль автомобильной дороги . Протяженность трассы составляет 262 км.

Температура зимой в среднем достигает минус 2°С, в летнее время до +30°С.

Грунты, в основном, I-II строительных групп.

По трассе имеются пересечения с железной дорогой, несудоходными и реками, грунтовыми и шоссейными дорогами, ручьями, существующими кабелями связи и другими подземными коммуникациями.

При строительстве линии связи выполняется общий объем работ, связанный с рытьем траншей; с погрузочно-разгрузочными мероприятиями, выполняемыми ручным и механизированным способами; с работой в кабельных колодцах и канализации, вблизи шоссейных и железных дорог, линии электропередачи; монтажными работами.

Работы при строительстве кабельной линии связи носят как механизированный, так и ручной характер. От того насколько правильно учтены все факторы, зависит работоспособность каждого работника, снижение простудных и профессиональных заболеваний. При монтаже муфт и контрольно-измерительных работах следует использовать специальные лаборатории на колесах, которые оборудованы и оснащены всем необходимым для работы кабельщиков.

Необходимо наиболее полно автоматизировать и механизировать работы по прокладке трубки и кабеля, их транспортировке, погрузке и разгрузке.

При разработке мероприятий по эргономическому обеспечению работ, по технике безопасности, по пожарной безопасности учтены требования нормативных документов, действующих на территории Узбекистана. В том числе:

ШНК 2.01.02-04 - Пожарная безопасность

ШНК 4.02.01-04 - Земляные работы

КМК 4.02.20-96 - Вентиляция

КМК 4.02.67-96 - Электромонтажные работы

КМК 2.01.05-98 - естественное и искусственное освещение

КМК 2.07.03-96 - ограждение территорий

КМК 3.05.06-97 - Электротехнические устройства

RH 45-001.5-98 - основные требования к сети телекоммуникаций

ПУЭ

7.2 Анализ выбранных видов трудовой деятельности человека и условий ее протекания

Трудовая деятельность человека в процессе строительства кабельной линии характеризуется таким моментом трудового процесса, как физическая напряженность (поднятие тяжестей, работа со сложными механизмами).

В процессе строительства линии связи основным местом работы человека являются кабины различных машин (экскаваторов, кабелёукладчиков и т.д.), а также ручной труд. Работы проводятся на свежем воздухе и при естественном освещении.

Водители машин, стропальщики, сцепщики могут быть допущены к работе, если они прошли специальное обучение и имеют удостоверение на право ведения работ.

Потенциальную опасность при выполнении работ представляет подъем и перемещение грузов, сборка металлоконструкций, а также возможность поражения электрическим током при работе с электроинструментом и при неосторожных работах вблизи действующего оборудования.

Сборка и установка металлоконструкций и оборудования производится в строгой технологической последовательности, согласно проекту, заводским инструкциям и правилам по монтажу. Перемещение, подъем и установку конструкций выполняют только с применением механизмов.

При работе с аппаратурой характерно то, что в процессе нормальной работы на оператора идет незначительный поток информации, т.к. система работает в автоматическом режиме (контроль за нормальным ходом работы). Но при аварийной ситуации на оператора обрушивается огромный поток информации, т.к. необходимо определить характер и место аварии и принять соответствующие решение для устранения этой аварии. На данном этапе для человека характерен высокий уровень нервно-психологической напряженности.

В процессе эксплуатации основным местом работы является производственное помещение. Особенностью технологического процесса является то, что при ремонте блоков необходимо работать с мелкими деталями и инструментами. Поэтому уделяется особое внимание освещению рабочего места. Освещение обычно естественно-искусственное.

Исходя из анализа характеристик объекта проектирования, трудовой деятельности человека и производственной среды можно сделать следующие выводы: основными видами деятельности, которые нуждаются в эргономическом обеспечении, разработке мероприятий по технике безопасности и пожарной безопасности являются:

- погрузо-разгрузочные работы;

- работы на линии по прокладке основной магистрали

- электромонтажные работы и работы в колодцах.

На этапе строительства магистрали необходимо свести к минимуму ручной труд строительных бригад и максимально использовать строительную технику для увеличения производительности, сокращения временных рамок на производство работ, а также снижения стоимости работ по прокладке кабельных сооружений.

7.3 Мероприятия по эргономическому обеспечению работ при строительстве линии связи

Учитывая климатические особенности места проведения работ необходимо заранее, до производства работ, озаботиться вопросом обеспечения комфортных температурных условий для инженерно-технического персонала и строительных бригад. С целью улучшения условий труда применяются монтажно-измерительные машины (рис.7.1) , позволяющие монтажникам и измерителям выполнять сложные и утомительные работы, для чего обеспечивается соответствующее освещение, вентиляция воздуха, надлежащее рабочее место. Температура окружающего воздуха не ниже плюс 10С и не выше плюс 40С, относительная влажность не более 80%, отсутствие сквозняков. Специфика участка производства работ предусматривает обязательное оборудование строительной техники а также вагон-бытовок для размещения персонала системами кондиционирования воздуха, при производстве работ в летнее время при повышенных температурах воздуха. Для обеспечения работоспособного состояния строительных бригад необходимо предусмотреть дополнительные перерывы в течение рабочего дня.

На объектах строительства при прокладке ЗПТ и оптического кабеля наиболее трудоемкими являются работы по монтажу ЗПТ и ОК, и измерения оптического кабеля. Специально оборудованное рабочее место для двух монтажников, которое позволит последовательно производить два вида работ: сварку ОВ и монтаж полиэтиленовых деталей муфты, а также место для измерительной техники и соответствующих специалистов.

Рис. 7.1 - Монтажно-измерительная машина

В такой машине в задней части кузова установлен монтажный стол, оборудованный приспособлением для закрепления концов монтируемого кабеля и размещения монтажных материалов. Здесь же предусмотрены места для сварочных устройств и ящики с монтажными деталями, материалами и инструмента.

Также предусмотрены вращающиеся стулья, имеющие регулировку по высоте. Освещение в салоне естественное (через окна) и искусственное электрическое. Для освещения производственных помещений применяются две системы искусственного освещения:

- общее освещение с равномерным размещением светильников;

- комбинированное освещение, наряду с общим включает местное освещение рабочего места.

Освещенность для монтажника-спайщика должна обеспечивать возможность различения трещин на волокне и точность стыка волокон с помощью микроскопа на сварочном аппарате.

Исходя из необходимости создать на рабочем месте высокий уровень освещенности, целесообразно выбрать комбинированное искусственное освещение с дополнительным источником света в непосредственной близости от рабочей поверхности.

Питание всех электропотребителей осуществляется от бортовой сети 12В и портативной бензоэлектростанции. Для служебной связи между лабораториями в процессе монтажа и измерений применяются радиостанции. Отопление в салоне в холодное время года осуществляется автономным отопителем, расположенным в передней части кузова. Машина снабжена бачком с питьевой водой, рукомойником, газовой плитой, аптечкой.

Все работники, занятые на строительстве линии связи, должны быть обеспечены спецодеждой в соответствии с характером выполняемой работы, сезоном и погодой.

7.4. Мероприятия по технике безопасности

7.4.1 Техника безопасности на строительных площадках

Для размещения поступающих на строительство барабанов с кабелем, кабельного оборудования и арматуры подготавливают специальные кабельные площадки. Местность, выбранная для площадок, должна быть ровной и сухой, для отвода воды должны быть сделаны водотоки.

Размеры площадки определяются исходя из полного количества барабанов с кабелем, строительных механизмов и другого оборудования, ожидаемого в данном пункте. Так же учитывается необходимость устройства специальных мест для погрузки-разгрузки, проезда, места для ремонта кабеля и проч.

Территория строительной площадки должна быть должным образом огорожена. Пластиковая строительная сетка является удобным средством обособления территорий, выделенных под площадки, предназначенные для ведения монтажных работ. Ограждение строительной площадки, выполненное подобным образом, обеспечивает безопасность персонала, а также выполняет защитно-охранные и сигнальные функции. Пластиковые ограждения стройплощадки высокотехнологичны и представляют собой сборно-разборные конструкции. Имеющаяся в строительном ограждении удобная и надежная замковая система соединения секций, дает возможность производить оперативную сборку и быстрый демонтаж ограждающих конструкций. Несомненными достоинствами ограждения строительной площадки пластиковой сеткой является то обстоятельство, что ее конфигурация и габариты определяются исключительно пожеланиями заказчика, что позволяет возводить заборы практически неограниченного размера, причем в точном соответствии с требованиями стандартов.

Рис. 7.2 - Сетка для ограждения строительных площадок

На строительных площадках должны соблюдаться правила пожарной безопасности. Площадки оборудуются противопожарными щитами,

огнетушителями, ящиками с песком, бочками с водой и т.д.

7.4.2 Техника безопасности при монтаже

При выполнении монтажных работ следует помнить и соблюдать меры безопасности при работах с оптическим кабелем, которые определяются его механическими и геометрическими параметрами. Опасным фактором при сращивании оптического кабеля является то, что волокна в оптическом кабеле соединяются при помощи сварки электрической дугой с температурой 1800 градусов С. Сварочный аппарат при сварке необходимо заземлять, все подключения и отключения прибора необходимо осуществлять при снятом напряжении питания, сварка проводить под закрытым кожухом. К работе допускать лиц с квалификационной группой не ниже III и не имеющих медицинских противопоказаний. При монтаже оптических волокон нужно помнить, что дуговой разряд, возникающий между электродами сварочного аппарата, может быть причиной возгорания горючих газов в смотровых устройствах телефонной канализации.

В монтажно-измерительной автомашине отходы оптического волокна при разделке (сколе) необходимо собирать в ящик, а после окончания работ закапывать в грунт. Необходимо также избегать попадания остатков оптического волокна на одежду, работу с волокном производить в клеенчатом фартуке; монтажный стол и пол в монтажно-измерительной автомашине после каждой смены обрабатывать пылесосом и мокрой тряпкой; тряпку отжимать в плотных резиновых перчатках. Также необходимо:

при механизированной прокладке ОК в кабельной канализации обеспечивать надежную служебную связь каждого колодца, в котором находится вспомогательный персонал;

при работе с оптическими тестерами не допускать попадания излучения в глаза;

чтобы растворители, применяемые при снятии защитного покрытия оптических волокон, имели класс опасности не ниже четвертого;

чтобы рабочая температура растворителя была ниже температуры его кипения;

иметь в виду, что растворители могут быть токсичными, огнеопасными и вызывать аллергию;

работу по разогреву и заливке гидрофобным заполнителем, кабельных муфт необходимо производить в спецодежде, брезентовых рукавицах и защитных очках;

разогрев и заливку заполнителя производить в металлической посуде с крышкой, носиком для слива и ручками для переноски.

При работе с машинами и механизмами (кабелеукладочной техникой), ручным вибрационным инструментом вредными факторами являются шум и вибрация. Следовательно, необходимо использовать индивидуальные средства защиты: рукавицы, защитные очки, виброгасящие рукавицы, противошумовые наушники.

Весь персонал, находящийся на строительной площадке должен быть соответствующим образом экипирован в спец одежду, обувь и средства защиты.

7.4.3 Мероприятия по электробезопасности

Для обеспечения безопасности эксплуатации системы до начала работы металлические корпуса приборов, заземляются (зануляются), присоединив к шине заземления (зануления).

Защитное заземление или зануление технических средств должно соответствовать установленным нормам и технической документации на оборудование.

В качестве проводников для заземления станционной (пультовой) аппаратуры используется изолированный проводник сечением не менее 1,5 кв.мм.

Защитное зануление является основной мерой защиты при в электроустановках до 1 кВ с.

Автоматический выключатель, включенный в поврежденную цепь срабатывает от короткого замыкания и отключает линию от электричества. Кроме этого, отключение электричества от линии может выполнять плавкий предохранитель. В любом случае, ПУЭ регламентируют время автоматического отключения поврежденной линии. Для номинального фазного напряжения сети 380/220 В. оно не должно превышать 0,4 с.

Зануление осуществляется специально предназначенными для этого проводниками. При однофазной проводке - это, например, третья жила провода или кабеля.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземления / сопротивления растеканию тока (чем ниже, тем лучше), которое можно снизить, увеличивая площадь заземляющих электродов и уменьшая электропроводимость грунта - увеличивая количество заземляющих электродов и/или их глубину, повышая концентрацию солей в земле или нагревая ее и т. д.

Электрическое сопротивление заземляющего устройства различно для разных условий и определяется/нормируется требованиями ПУЭ.

Защитное действие заземления основано на двух принципах:

Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.

Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения - УЗО).

Таким образом, заземление наиболее эффективно только в комплексе с использованием устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превысит опасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень короткого времени (десятые ч сотые доли секунды - время срабатывания УЗО).

Корпуса всех установленных приборов должны быть должным образом заземлены (занулены). Работы по обслуживанию оборудования должны проводиться при отключенном электропитании и с соблюдением мер предосторожности. Допуск к работам осуществляется только после прохождения соответствующего инструктажа по технике безопасности.

7.5 Мероприятия по пожарной безопасности

Источниками возможного возникновения пожара при строительстве и эксплуатации линейных сооружений связи являются:

- нарушение правил складирования и хранения горючих и легко воспламеняемых материалов;

- использование открытого огня с нарушением правил техники безопасности и курение в не отведённых для этого местах;

- небрежная или неумелая работа со сварочным аппаратом, паяльными лампами, паяльниками;

- дуговой разряд, возникающий между электродами сварочного устройства, может быть причиной возгорания горючих газов;

- короткое замыкание из-за снижения сопротивления изоляции или соприкосновения токоведущих частей с корпусом в монтажно-измерительных машинах.

Монтажные места оборудуются местной вентиляцией (электропылесос, вытяжной вентилятор), удаляющей возникающие при работе горючие газы и пыль. Необходимо разместить огнетушители в каждой единице автомобильной и спец. техники.

На территории строительной площадки должен быть оборудован пожарный щит.

Рис. 7.3 - Пожарный щит

В стандартный комплект входят лом, лопата, багор, два огнетушителя и два конусных ведра. Также должна быть установлена емкость для песка.

Правильная организация мероприятий по охране труда обеспечивает комфортные условия для производства монтажных работ и работ по ежедневной эксплуатации смонтированного оборудования. Соблюдение мер предосторожности обеспечивает безопасную эксплуатацию, как линейных сооружений, так и оконечного оборудования. Допуск к использованию установленного оборудования и линейных сооружений должен предоставляться только подготовленному персоналу, прошедшему соответствующий инструктаж и обучениие. Ответственность за соблюдение мероприятий по охране труда необходимо возложить на инженера по охране труда, прошедшего соответствующую подготовку обладающего всеми необходимыми навыками и опытом работы.

8. Технико-экономический расчет

Использование оптического кабеля увеличивает пропускную способность и надежность системы. Замена медных жил оптическими волокнами позволит решить проблему минимального использования дорогостоящих и дефицитных цветных металлов (стоимость волокна вследствие постоянного совершенствования технологий его изготовления имеет тенденцию к снижению, что нельзя сказать о металлических электрических кабелях, стоимость которых может только возрастать из-за постоянного увеличения цены на цветные металлы). Благодаря малому километрическому затуханию оптического волокна их порядок меньше коэффициента затухания электрического кабеля. Существенно увеличивается длина регенерационного участка, что в свою очередь снижает капитальные затраты. Все эти преимущества, определяют широкое применение оптического кабеля в системах связи.

Оценку технического уровня экономичностии эффективности строительства кабельной магистрали можно произвести на основе следующих технико-экономических показателей:

* капитальные вложения на строительство проектируемой линии связи;

* эксплуатационные расходы по кабельной линии за год;

*доходы, получаемые от продукции связи, производимой данной линией связи

* затем определяется срок окупаемости капитальных вложений в строительство ВОЛС.

8.1 Расчёт капитальных вложений на строительства ВОЛС

Величина капитальных вложений на строительство кабельной линии связи складывается из затрат на линейные, станционные, гражданские и энергосооружения.

Капитальные затраты на линейные сооружения связи складываются из следующих затрат:

- стоимость кабеля;

- стоимость трубы для укладки кабеля

- транспортные расходы по доставке материалов к месту работ;

- стоимость работ по прокладке кабеля;

- стоимость монтажных работ;

- прочие затраты.

Капитальные затраты на станционные энергосооружения складываются из следующих затрат:

- стоимости оконченной и промежуточной аппаратуры;

- стоимости монтажа аппаратуры и настройки каналов;

- прочие затраты.

Капитальные затраты на гражданские сооружения включают:

- стоимость технических зданий;

- стоимость объектов жилищного строительства и благоустройства территории;

- прочие затраты.

Объем работ по всем сооружениям определен в соответствии со схемой организации связи и трассой прокладки кабеля. Объем работ по станционным сооружениям определен из того, что проектируемое оборудование размещается в существующих ЛАЦ без реконструкции помещения, поэтому строительство гражданских сооружений проектом не предусматривается.

Все затраты, связанные со строительством волоконно-оптической линии сведены в таблицу 8.1.

Сметный расчет составлен:

1) для оборудования, кабеля и материалов на основании прейскурантов производителей;

2) для монтажных и накладных работ на основании сборников сметно-нормативных норм, действующих на территории производства работ.

Таблица 8.1 - Капитальные вложения на строительство

Общая сумма капитальных вложений на строительство линейных и станционных сооружений связи составляет:

К=32 609,44 тыс.руб.

8.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов

В состав эксплутационных расходов входят следующие затраты:

* заработная плата производственного персонала;

* отчисления на социальное страхование;

* затраты на запасные части и расходуемые материалы;

* плата за электроэнергию для производственных нужд;

* амортизационные отчисления;

* произведенные транспортные расходы;

* прочие расходы.

Величина фонда заработной платы (ФЗП) за год рассчитывается, исходя из требуемой численности работников. Должности требуемых работников приведены в таблице 18.

Таблица 8.2 - ФЗП

Величина фонда заработной платы за год составит:

ФЗП = 379350*12= 4552,2 тыс. руб.

Отчисления органам социального страхования производится в размере 26% от величины годового фонда заработной платы и составляет:

С = ФЗП*26%=4552,2*0,26=1183,6 тыс.руб. (8.1.)

Амортизационные отчисления предназначены для приобретения или строительства новых основных фондов, а также для капитального ремонта и модернизации старых основных фондов. Для каждого вида основных фондов установлены соответствующие амортизационные нормы в процентах от первоначальной стоимости основных фондов.

Так, для линейных сооружений норма амортизации уставлена в размере 5%, а для станционных сооружении - 7,7% от их первоначальной стоимости. Таким образом, амортизационные отчисления составят:

А =Кст*7,7%+Клн*5%=705*0.077+15670*0.05=837, 79 тыс. руб. (8.2.)

Расходы на материалы и запасные части включают в себя расходы на содержание и текущий ремонт оборудования связи. Расходы на материалы и запасные части составят 3% от величины капитальных вложений на строительство линейных и станционных сооружений связи.

Эм = К*3%=32609,44* 0.03 = 978.28 тыс. руб. (8.3.)

Для определения платы за электроэнергию необходимо определить мощность, которую потребляет аппаратура.

, (8.4)

где Wi, - расход электроэнергии, т.е. электроэнергия потребляемая системой передачи;

- КПД выпрямителя (75%);

t- количество часов работы аппаратуры в сутки;

Wосв=2,5 кВт, Wсп=0.15 кВт

Р = (2,5+0.15)*365*24/0,75 = 30952 кВт/ч

3СП =92856 кВт/ч.

Стоимости электроэнергии на производственные нужды составляет 0,23 руб. за 1 кВт-час. Годовая оплата за электроэнергию составит:

Стоимость = 92856*0.23 = 21356.88 руб.

Затраты на прочие производственные, транспортные, управленческие, эксплуатационные расходы определяются в размере 40% от величины фонда, заработной платы:

ФЗП*0,4=4552,2*0.4 = 1820 тыс.руб. (8.5)

Окончательные, итоговые результаты расчета годовых эксплуатационных расходов сведем в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Эксплуатационные расходы

8.3 Расчет удельных капитальных затрат

Удельные капитальные затраты характеризуют вложение на 1 кан.км и определяются по формуле:

, (8.6.)

где N - число каналов; L - длина трассы; К - общая сумма капитальных вложений.

Куд = 32609440/19222*262=6,5 руб./кан.км.

8.4 Расчет удельных эксплуатационных расходов

Удельные эксплуатационные расходы рассчитываются в расчете на 1 кан.км по формуле:

, (8.7.)

где N - число каналов; L - длина трасс ы; Э - сумма всех затрат на эксплуатационные расходы.

Эуд = 9393240/19222*262= 1,87 руб/кан.км.

8.5 Расчет доходов от основной деятельности

Доход от основной деятельности рассчитывается по формуле:

(8.8.)

где N - число каналов,

n - количество информации, передаваемой по одному каналу в год (по статистике 1700 мбит в год);

Ц - тарифная ставка за один кбит информации (средняя стоимость одного кбит 0,0007 р)

D = 19220*1700*0,7=22874 тыс. руб.

8.6 Определение срока окупаемости капитальных вложений

Срок окупаемости капитальных вложений является основной оценкой экономической эффективности, проектируемой магистрали, и определяется по формуле:

, (8.9.)

где К - общая сумма капитальных вложений; D- доход от основной деятельности; Э - основные эксплуатационные расходы;

Т = 32609,44/(22874- 9393,24)=2,42 года.

8.7 Анализ технико-экономических показателей

Для полной характеристики спроектированной магистральной ВОЛС. В таблице 8.4 приведена система техническо-экономических показателей.

Таблица 8.4 - Технико-экономические показатели строительства ВОЛС

Технико-экономические показатели и расчеты показывают, что строительство проектируемой магистральной волоконно-оптической линии связи с аппаратурой SТМ-16 и кабелем ОПН-ДПО-04-024С12-06 эффективно и целесообразно.

Для увеличения эффективности капитальных вложений можно расширить предоставляемые услуги связи посредствам ввода в действие оставшихся незадействованных каналов и предоставление их в аренду промышленным и хозяйственным предприятиям, а также населению.

Заключение

В дипломном проекте рассматривается целесообразность устройства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд с выделением каналов связи в пункте Навои с использованием синхронной цифровой системы передачи. В процессе проектирования решены следующие вопросы:

- проведен анализ необходимости устройства линии связи;

- определен наилучший вариант строительства магистрали связи;

- произведена разработка схемы связи;

- произведены основные электрические расчеты ВОЛС;

- произведен анализ мероприятий по технике безопасности

- произведены технико-экономические расчеты.

Внедрение проектируемого участка волоконно-оптической линии связи с использованием оборудования синхронной цифровой передачи данных даст возможность существенно увеличить количество и повысить качество каналов связи между указанными в проекте населенными пунктами и в целом.

Технический расчет показал, что внедрение ВОЛС повысит качество связи, так как волоконно-оптическая система передачи имеет высокую помехоустойчивость, не подвержена мешающим влияниям, увеличит число каналов и обеспечит потребность населения в услугах связи с учетом дальнейшего развития.

Для реализации этого проекта необходимо приобрести и установить в указанных пунктах систему SDH и проложить волоконно-оптический кабель, тип кабеля ДПО, согласно произведенному расчету.

Экономический анализ произведенных расчетов подтверждает, что данный проект экономически выгоден.

Список использованных источников

1. Основы проектирования сооружений связи. Учебное пособие для вузов под редакцией А.И. Овсянникова. - М.: Радио и связь, 1991.

2. Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи. Учебник для вузов под редакцией В.А. Андреева - М.: Радио и связь, 1995.

3. Волоконно-оптические линии связи. Учебное пособие для вузов под редакцией Л.М. Андрушко, - М.: Радио и связь 1985.

4. И.И. Гроднев. Волоконно-оптические линии связи. - М.: Радио и связь, 1990.

5. И.И. Гроднев. Оптические кабели: конструкции, характеристики, производство и применение. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

6. М.М. Бутусов, С.М. Верник. Волоконно-оптические системы передачи. - М.: Радио и связь, 1992.

7. И.И. Гроднев, А.Г. Мурадян. Волоконно-оптические системы передачи и кабели. Справочник - М.: Радио и связь, 1993.

9. Правила техники безопасности при работах на кабельных линиях связи. - М.: Недра, 1991.