Курсовая работа: Проект волоконно-оптичної лінії зв’язку між пунктами Запоріжжя - Васильовка

Курсовая работа: Проект волоконно-оптичної лінії зв’язку між пунктами Запоріжжя - Васильовка

Завдання на курсове проектування

Проект волоконно-оптичної лінії зв’язку між пунктами:

Запоріжжя - Васильовка

ЗМІСТ

Вступ.......................................................................................................................................... 3

Розділ 1. Коротка характеристика кінцевих пунктів................................. 6

Розділ 2. Вибір траси ВОЛЗ............................................................................................ 9

Розділ 3. Вибір передачі. марки та ємкості кабелю................................... 11

3.1. Розрахунок необхідної кількості каналів ТЧ..................................................................... 11

3.2. Вибір системи передачі....................................................................................................... 11

3.3. Технічні характеристики та структурна схема ВОСП..................................................... 12

3.4. Вибір марки і емності кабеля.............................................................................................. 14

3.5. Розрахунок необхідної кількості оптичного кабелю........................................................ 16

Розділ 4. Розрахунок основних параметрів ВС........................................... 17

4.1. Розрахунок параметрів ВС.................................................................................................. 17

4.2. Розрахунок дисперсії ВС..................................................................................................... 18

Розрахункова частина................................................................................................ 19

Розділ 5. Розрахунок довжини регенераційної ділянки......................... 25

5.1. Розрахунок довжини рагенераційної ділянки за часовими характеристиками......... 25

5.2. Розрахунок довжини регенераційної ділянки за енергетичними характеристиками. 26

Розділ 6. РОЗРАХУНОК ЗАХИСТУ ОК ВІД УДАРІВ БЛИСКАВКИ.......................... 29

Розділ 7. Питання монтажу і прокладки оптичного кабеля................ 31

7.1. Питання монтажу оптичного кабеля................................................................................. 31

7.2. Питання прокладки оптичного кабеля.............................................................................. 34

7.3. Фіксація траси на місцевості............................................................................................... 36

Розділ 8. Організація технічної експлуатації.................................................. 37

Розділ 9. Вимірювання параметрів лінійного тракту ВОЛЗ.................. 39

Розділ 10. Охорона праці і техніка безпеки..................................................... 40

Розділ 11. Кошторисно-фінансовий розрахунок........................................ 42

Висновок............................................................................................................................... 45

література............................................................................................................................. 45

ВСТУП

Останнє десятиліття ознаменувалося в усьому світі бурхливим упровадженням на мережах зв'язку волоконно - оптичних систем передачі. Велика пропускна здатність, велика довжина регенераційних ділянок, нечутливість до електромагнітних впливів, великі будівельні довжини, велика широкополосність, відсутність необхідності застосування кольорових металів -і основні достоїнства волоконно - оптичних ліній зв'язку (ВОЛС), що визначили високі темпи упровадження ВОЛС і ставлять їх у ряд найбільш перспективних засобів зв'язку.

Перед галуззю зв'язок на магістральній мережі коштують наступні задачі: будівництво нових міжміських ліній, збільшення числа каналів на існуючих мережах, поліпшення якості переданих повідомлень, надання нових видів послуг.

В даний час оптичні системи і кабелі зв'язку вийшли зі стадії лабораторних досвідів і вступили в стадію практичного застосування. У першу чергу вони використовуються для пристрою сполучних ліній між АТС у великих містах і в пригородах. Застосовуються вони також для передачі широкополосної інформації (телебачення, передача даних, відеотелефон) по місцевих мережах зв'язку. Широкий розвиток здобувають оптичні кабельні системи зв'язку на магістральній і зоновій мережі.

Поява широкополосних волоконно-оптичних трактів, зниження вартості одного канало - кілометра зв'язку привело до збільшення ємності пучків зв'язку і значному розширенню видів послуг.

Розробляються раціональні шляхи рішення задач, що коштують перед галуззю зв'язок по проблемі ВОЛС. Шляху рішення задач ВОЛС: використання ЦСП і ВОСП на нових лініях; реконструкція існуючих ліній з АСП па ЦСП; використання пакетної комутації; побудова мереж із синхронною ієрархією; використання одномодових оптичних кабелів.

Збільшення кількості ліній зв'язку приводить до збільшення обсягів технічного обслуговування й підвищенню накладних витрат. Таке положення приводить до вибору закуповувати більше устаткування чи впроваджувати більш ефективне устаткування з великими можливостями. Таким устаткуванням для волоконно - оптичної мережі зв'язку є устаткування відповідне синхронної цифрової ієрархії (SDН). Концепція SDN дозволяє оптимальним образом сполучити процеси високоякісної передачі цифрової інформації з процесами автоматизованого керування, уведення-висновку, контролю й обслуговування мережі в рамках єдиної системи. У перспективі  на  мережах  очікується  введення  асинхронного режиму  перетворення (АТМ) сигналивши. АТМ об'єднає воєдино переваги мереж пакетної комутації і високошвидкісних технологій передачі при збереженні необхідної якості зв'язку.

Концепція розвитку ВОСП на мережах зв'язку органічно зв'язана з концепціями розвитку цифрових систем передачі і кабельних ліній; передбачаються поступове здійснення цифровизації мереж і заміни кабелів з металевими жилами на волоконно - оптичні кабелі (ВОК) з одномодовими волокнами. Ріст пропускний здатність ВОСП може бути забезпечений шляхом збільшення швидкості переданих сигналів, спектрального поділу оптичних каналів і збільшення числа ОВ у кабелі.

При проектуванні ВОСП  великої довжини доцільно орієнтуватися на величину швидкості передачі і число ОВ у кабелі вище тих, котрі забезпечують проектну пропускну здатність лінії. Це дозволить підвищити надійність експлуатації ВОСП і забезпечить резерв для можливого збільшення пропускної здатності системи з мінімальними капітальними витратами.

Особлива увага в нас і за рубежем приділяється створенню і впровадженню одномодових систем передачі по оптичних кабелях, що розглядаються як найбільш перспективний напрямок розвитку техніки зв'язку. Достоїнством одномодових систем передачі є можливість передачі великого потоку інформації на необхідні відстані при великих довжинах регенераційних ділянок.

Метою даного курсового проекту є проектування внутрізонової волоконно - оптичної лінії зв'язку між містами Лубни і Миргород Полтавської області.

На  нинішній час у телефонній мережі Полтавської області функціонують 640 АТС, з них 548 – у сільській місцевості. Загальна ємність мережі – понад 280 тис. номерів, задіяна складає 92%. Щільність телефонів у межах області на 100 жителів – 17,7, а на 100 родин  -і 41,3. В області розвиваються і сучасні системи зв'язку. Полтавська філія СП "Український мобільний зв'язок" обслуговує понад 2 тис. абонентів. На АТС сільській телефонній мережі  встановлюється апаратура автоматичного визначення номера. Зараз уже більш як половина СТС (62,4%) освітлено цією апаратурою, що дозволять абонентам сільської місцевості користатися міжміським і міжнародним зв'язком.

1. Коротка характеристика кінцевих пунктів.

ГЕОГРАФІЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ

Територія - 27,2 тис.кв.км.

Населення - 2 млн  59 тис.чоловік

Запорізька область розташована у південно-східній частині України. Стратегічне положення області підкреслює рівновіддаленість від європейських та азіатських ринків. ЇЇ територія становить 4,5%  території України. Протяжність із півночі на південь досягає 208 км, а зі сходу на захід - 235. По території області протікає третя за величиною річка в Європі - Дніпро, яка є важливою транспортною артерією. Для області характерний рівнинний ландшафт.

У Запорізькій області мешкає понад 4% населення України, в якому міське населення - 1574,6 тис.чол., сільське - 484 тис.чол. В адміністративно-територіальному відношенні область включає 20 районів, 5 міст обласного і 9 районного підпорядкування, 23 селища міського типу та 920 сіл.

Запорізька область високо урбанізована. Понад 75% населення складають мешканці міст, при цьму у трьох найбільших містах - Запоріжжі, Мелітополі і Бердянську мешкає 57% всього населення області. Останнім часом спостерігається незначний перерозподіл трудових ресурсів.

Кліматичні умови максимально сприяють розвитку сільського господарства, рекреації, розвитку курортного відпочинку та туризму.

ПРОМИСЛОВІСТЬ

Обсяг виробництва промислової продукції в області ( у діючих цінах) складає 8,2% від загального виробництва по Україні. Запорізька область є вагомим виробником електроенергії, високоякісних сталей, феросплавів, кольорових металів, абразивної та кабельної продукції, силових трансформаторів, різноманітного устаткування, обладнання та машин, у тому числі сільськогосподарських, а також легкових автомобілів.

Серед галузей найбільшу питому вагу у загальному обсязі промислового виробництва складають підприємства важкої індустрії - електроенергетики і металургійного комплексу (76%), машинобудування і металообробки (13%), харчової та переробної промисловості (7%). Частка інших галузей, у тому числі хімічної і нафтохімічної, легкої, скляної промисловості складає 4%.

Можна назвати десятки розробок, які за своїм рівнем випереджають зарубіжні аналоги. Наприклад, турбовинтовий двигун для літака АН-140, двигун сучасного вітчизняного комбайну "Лан", гідролокаційна система виявлення екологічно небезпечних технічних об'єктів та ін. У 1997 році підприємствами області впроваджено 206 нових технологічних процесів, з яких 71 - маловідходна, ресурсозберігаюча та безвідходна технологія. Освоєно виробництво 313 нових видів продукції, у тому числі 54 види машин, устаткування, апаратів та приладів, і 239 -матеріалів та інших виробів.

Кількість підприємств в області - 346. Понад 25% усієї електроенергії в Україні виробляється в Запорізькій області. Основним виробником є Запорізька атомна електростанція. Металургійний комплекс області представлений підприємствами чорної та кольорової металургії, у тому числі ВАТ:  "Запоріжсталь",  "Дніпроспецсталь",  "Запорізький  завод феросплавів", "Запоріжкокс", "Запорізький алюмінієвий комбінат", "Укрграфіт", Запорізький титано-магнієвий  комбінат.

ТРАНСПОРТНО-КОМУНІКАЦІЙНА ІНФРАСТРУКТУРА

Область має всі види транспортних зв’язків: автомобільний, залізничний, повітряний, водний. Бердянський морський торговий порт, Запорізький річковий порт, міжнародний аеропорт "Запоріжжя" - найбільш значні транспортні підприємства області. В області розвинуті усі види зв'язку. Регіон має розгалужену телефонну мережу. Активно розвиваються системи мобільного та пейджерного зв'язку. Є декілька серверів електронної пошти. Доступна система Інтернет в режимі On-line. В області існує розвинена мережа установ торгівлі, громадського харчування та побутового обслуговування населення.

СІЛЬСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО

Обсяг валової продукції сільського господарства у 1996 році склав 3,2% загального обсягу виробництва в Україні. Площа сільгоспугідь області складає 2240,7 тис.га, або 5,4 % угідь країни, у тому числі ріллі - 1903,6 тис.га, зрошувальних земель - 263,4 тис.га. У галузевий структурі сільськогосподарського виробництва рослинництво складає 49,6 %, тваринництво - 50,4 %. Головна товарна продукція - зерно, насіння соняшнику. Південні райони спеціалізовані на садівництві. Розвинуте продуктивне тваринництво, свинарство і птахівництво. З 395 сільгосппідприємств області розпайовано 321 на площі 1,37 млн га сільгоспугідь.

В області зареєстровано 1878 фермерських господарств, в розпорядженні яких знаходиться 70,9 тис.га сільгоспугідь, у тому числі 67,2 тис.га ріллі.

ЗОВНІШНЬОЕКОНОМІЧНІ  ЗВ’ЯЗКИ

Серед факторів інвестиційної привабливості регіону особливе місце належить високому рівню освіти населення. Вищу освіту має 15% населення  віком від 25 до 64 років, а середню - 78%, що значно вище показників багатьох розвинутих країн Європи. Цей високий показник зумовлений великою потребою високотехнологічних промислових підприємств області у кваліфікованих фахівцях.

Обсяг прямих іноземних інвестицій в економіку області за станом на 1січня 1998 складає 48,5 млн  дол. США з 41 країни світу, крім того, у вигляді кредитних коштів - близько 100 млн дол. США.

Серед підприємств з іноземним капіталом найбільш успішно працюють ЗАТ "Івеко Мотор-Січ", співзасновником якого є італійська компанія "IVECO" (обсяг іноземних інвестицій становить 3,4 млн  дол. США), ВАТ "Пиво-безалкогольний комбінат "Славутич", інвестиції в яке здійснила шведська компанія 'Болтік Беверщжіс Холдінг АБ" (10,0 млн дол. США), ЗАТ "Дніпрорудненський залізорудний комбінат", кошти в яке інвестовані словацькою компанією "MINERFIN a.s." (17,9 млн дол. США).

Розділ 2. Вибір траси ВОЛЗ

Проведемо аналіз існуючих автодоріг між пунктами Запоріжжя - Василівка по атласу автомобільних доріг України.

Візьмемо три можливі варіанти траси і проведемо їхнє порівняння, виберемо найбільше доцільний і економічний варіант.

Дані для порівняння можливих варіантів траси ВОЛС зводимо в таку таблицю

                                                                                                                         Таблиця 1.

Вибираємо трасу з урахуванням мінімізації обсягу робіт, з урахуванням можливості застосування механізмів при будівництві, з урахуванням джерел блукаючих токів і ліній електропередач. У заміській частині траса повинна проходити паралельно шосейним і ґрунтовим дорогам, мати мінімум перетинів з ріками, водоймами, шосейними і залізничними дорогами.

На підставі порівняння варіантів, я вибираю 1 варіант траси (Запоріжжя – Степногірськ – Василівка), як найбільше підхожий і приймаю його за проектний.

Другий варіант (Запоріжжя – Нижня Хортиця – Розумівка - Біленьке – Василівка) 60% довжини

всієї траси проходить по ріках, водоймах, 40% по місцевості, придатних умовах для прокладки кабелю без застосування допоміжної техніки. (Мал2.1.)

Мал 2.1.

 - Траса № 1.

 - Траса №2.

Розділ 3. Вибір передачі, марки та ємності кабелю

3.1. Розрахунок необхідної кількості каналів ТЧ.

    Дані відповідності різних каналів каналам тональної частоти приведемо у вигляді таблиці.

Таблиця 3.1

Розрахуємо необхідну  кількість КТЧ для передачі, результати зведемо в таблицю.

Таблиця 3.2

3.2. Вибір системи передачі

Необхідна кількість КТЧ можна організувати, застосовуючи різного типу апаратуру. При застосуванні аналогової  апаратури ущільнення типу К-300 (система передачі однополосна, однокабельна), що  призначена для роботи з малогабаритному коаксіальному кабелю МКТП-4, організувавши два 300 - канальних лінійних тракти, можна одержати 600 КТЧ. Цифрова система передачі ІКМ-480 у порівнянні з АСП, при використанні того ж типу кабелю і тієї ж кількості необслуговуємих пунктів, має високу завадостійкість, і дальність практично не впливає на якість зв'язку, так само ЦСП має високу стабільність електричних параметрів, високу ефективність використання каналів для передачі сигналів дискретної інформації, високі експлуатаційні і технічні показники. Цифрова система передачі ІКМ-480 по числу КТЧ цілком задовольняє усім вимогам, але доцільніше застосувати ВОСП тому що тут довжини регенераційних ділянок значно більше, ніж у ІКМ-480. Тому потребує меншу кількість НРП, а значить вартість лінійних споруджень буде нижче. Для організації заданої кількості КТЧ застосуємо апаратуру ВОСП Сопка-3М, яка працює по одномодовому волокну, та здатну організувати 480 каналів між двома кінцевими пунктами. Буде потрібно по одному комплекті даної апаратури в кожному ОП.

Приведемо характеристики волоконно-оптичних систем передачі у вигляді таблиці

Таблиця 3.3

Сопка-3м працює на довжині хвилі   L= 1,55 і 1,3мкм. Довжина хвилі 1,55мкм володіє самим малим загасанням. Використання  Сопка-3м дозволяє знизити кількість НРП, а в нашому конкретному випадку обійтися без таких.

Комплект апаратури ВОСП Сопка-3м забезпечує можливість незалежного і роздільного введення трактів системи передачі в міру необхідності нарощування магістральних і внутрішньозонових кабельних ліній зв'язку. В устаткуванні ВОСП, установлюваному як у 0П, передбачені стаціонарні типові цифрові стійки, що дозволяє при необхідності; здійснити виділення цифрових чи потоків окремих каналів у транзитних пунктах. У комплексі апаратури системи передач використовується типове цифрове каналоутворююче устаткування.

   3.3 Технічні характеристики і структурна схема ВОСП                 

Структурна схема устаткування волоконно-оптичної системи передачі Сопка-3м приведена на мал. 3.1. Комплекс устаткування лінійного тракту ВОСП Сопка-3м складається з двох кінцевих станцій, розташовуваних у пунктах, що обслуговуються, вже існуючих ЛАЦ міст Лубни і Миргород. Устаткування пункту, що обслуговується, містить у собі:

 1) стійку устаткування лінійного тракту оптичну - СОЛТ-З-0 із вхідними  

      у неї ЗИП пристроєм стику станційних і лінійних кабелів (УССЛК);

2) стійку телемеханіки і службового зв'язку - СТМСС;

3)  стійку дистанційного харчування - СДП-0;

Устаткування регенераційного необслуговуємого пункту, містить у собі:

1)  контейнер для розміщення апаратури регенераційного пункту   НРПГ-3;

2)  апаратуру регенераційного пункту АНРП-3 для встановлення в контейнерах;

3)  стійку регенераційного необслуговуємого пункту СНРП, для встановлення в пунктах, що мають гарантоване живлення.

                   Мал.3.1

Стійка устаткування лінійного тракту СОЛТ-З-0 призначена для організації на кінцевих і проміжних пунктах передачі, що обслуговуються, і прийому по одномодовому ВОК цифрових потоків зі швидкістю 34,368 Мбіт/с на довжинах хвиль 1,3 чи 1,55 мкм і сполучення устаткування лінійного тракту з устаткуванням третинного групоутворення зі стандартними цифровими стиками третього порядку. Варіанти виконання СОЛТ-З-0 приведені в Таблиці 3.4.

                                       Модифікація стійки СОЛТ-3-0

Таблиця 3.4

Стійка розрахована на роботу з устаткуванням логічного часового групоутворення, телемеханіки і службового зв'язку. Принцип роботи устаткування ЛТ полягає в наступному:

Трьохрівневий стиковий сигнал у коді НDВ-3 по станційному кабелі від станційного устаткування надходить на перетворювач коду прийому (Пкпр) і перетвориться в сигнал формату NRZ. Далі сигнал у коді NRZ надходить на вхід плати пристрою, що кодує, і перетвориться в код 2В4В зі швидкістю 68,736 Мбіт/с. Потім сигнал надходить на плату об'єднання і роз'єднання сигналів, де поєднується із сигналом додаткової інформації. Об'єднаний сигнал у коді 2В4В надходить на плату передачі, де перетвориться в оптичний сигнал для передачі його в лінію.

У напрямку прийому оптичний сигнал надходить на плату прийому (Ппр), де детектується і подається на плату прийому й об'єднання сигналу (ПОРС) там він розділяється на інформаційний і додатковий сигнал. На платі декодувального пристрою (ПРУ) інформаційний сигнал перетвориться з коду 2В4В в код NRZ. Плата перетворювача коду передачі (ПКП) перетворить сигнал NRZ у коді HDB3 для передачі його до апаратури групоутворення. Установка відповідних перемичок у складеному дільнику плати ПКП забезпечує спільну роботу з різними типами стиків.

При відсутності стикового сигналу станційного обладнання на виході Пкпр формується сигнал індикації аварійного стану (СИАС) для оповіщення ПОРП і протилежного ОП лінії. У прийомному устаткуванні СИАС формується на виході ПКП у бік станційного устаткування при аварійному коефіцієнті помилок лінійного сигналу.

В апаратурі передбачені сервісні підсистеми дільничного службового зв'язку, постанційного службового зв'язку і телемеханіки, організована передача додаткового основного цифрового каналу (ОЦК) з можливістю його виділення на будь-якому ОП, ОРП чи НРП. Невелика кількість проміжних пунктів дозволяє за допомогою устаткування телеконтролю зібрати на ОП інформацію про стан устаткування ОРП і НРП. Телеконтроль лінії може здійснюватися з ОП, а ОРП можуть бути переведені в підлоги режим, що обслуговується.

Апаратура телемеханіки складається з устаткування, установлюваного на пунктах лінії, що обслуговуються, передачі - стійок телемеханіки СТМСС і блоків телемеханіки БТМСС, встановлюваних у НРП. Устаткування телемеханіки призначене для проведення автоматичного контролю за станом апаратури лінійних трактів двох систем передачі (чотирьох оптичних волокон), а також кінцевих пунктів (ОП) комплексу ВОСП.

Для організації з ОП і НРП дистанційного живлення устаткування НРП постійним стабілізованим струмом призначена стійка дистанційного живлення (СДП), уніфікована для устаткування ВОСП-480М (СОПКА-3М).

Технічні дані ВОСП Сопка-3М.

 3.4 Вибір марки і ємності кабелю.

Одномодові оптичні кабелі марок ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКЛС-01, ОКЛС-ОЗ, ОКЛК-01, ОКЛБ-О1, ОКЛАК-01 призначені для прокладки в кабельній каналізації, трубах, блоках, колекторах, по мостах і в шахтах, ґрунтах усіх категорій ручним і механізованим способами й експлуатації на внутрішньозонових і магістральних лініях зв'язку.

Кабелі мають наступну конструкцію:

ОКЛ-01 - має ЦСЕ зі склопластикового стрижня, навколо якого убудовані ОМ з одномодовими 0В, заповнені гідрофобним заповнювачем, поверх сердечника накладена поліетиленова захисна оболонка.

ОКЛ-02 - тієї ж конструкції, але з ЦСЕ зі сталевого тросу.

ОКЛБ-01  має ЦСЕ зі склопластикового стержня, навколо якого скручені ОМ. Поверх сердечника накладена проміжна поліетиленова оболонка, броня зі сталевих стрічок і захисна поліетиленова оболонка.

ОКЛАК-01 - має ЦСЕ зі склопластикового стержня, навколо якого скручені ОМ. Поверх сердечника накладена проміжна поліетиленова оболонка, алюмінієва зварена оболонка, оболонка з поліетилену, броня зі сталевих дротів і поліетиленова захисна оболонка (для прокладки через судноплавні ріки і болота глибиною більш 2м).

ОКЛС-03 - має профільований сердечник, армований склопластиковий стержень. У пази якого покладені одномодові 0В. Вільний простір заповнюється гідрофобним заповнювачем. Поверх сердечника покладені поліетиленова проміжна оболонка, броня зі склопластикових стержнів і захисна поліетиленова оболонка.

ОКЛК-03 – тієї ж конструкції, але з бронею зі сталевих дротів.

Характеристики кабелів марок ОКЛ.

Таблиця 3.5

Страницы: 1, 2, 3