1 Основные проектные решения 12

Аннотация
Пояснительная записка 96 страниц, 10 таблиц, 27 рисунков, 17
источников.
ВОСП – волоконно – оптическая система передачи, ОК – оптический
кабель, ОВ – оптическое волокно, дисперсия, затухание, элементарный
кабельный участок.
Объектом проектирования является технологическая ВОЛП на участке
п.с. Промышленая – Курганские электрические сети (КЭС), с размещением
волоконно-оптического
кабеля
на
опорах
высоковольтных
линий
электропередачи (ВЛ) напряжением 110 кВ.
Цель работы – выбор системы передачи, марки оптического кабеля,
построение схемы организации связи, схемы синхронизации, для обеспечения
энергосистем и энергообъектов средствами связи и передачи данных в объеме и
количестве, соответствующим современным требованиям.
В процессе работы рассматриваются технические характеристики
аппаратуры, параметры оптического кабеля, рассчитывается элементарный
кабельный участок, также экономическое обоснование проекта.
Рассматриваются вопросы техники безопасности и охраны труда.
The summary
Explanatory note 96 pages, 10 tables, 27 figure, 17 sources.
FOST - fiber optical system of transfers, ОC - an optical cable, ОF - an optical
fibre, a dispersion, attenuation, an elementary cable site.
Object of designing is FOST on a site p.s. Industrial - Kurgan electrical network
(КES), with the announcement is apticheskogo fiber cable supports high-voltage
power lines (VL) 110 kV.
The purpose of work - a choice of system of transfer, mark of an optical cable,
construction of the circuit of the organization of communication, the circuit of
synchronization, to ensure that energy and power projects with communication and
data transmission in volume and quantity that meets modern standards.
In the process of addressing the technical characteristics of equipment, the
parameters of the optical cable, calculated elementary cable station, as the economic
justification of the project.
The issues of safety and labor protection.
Содержание
Введение
1 Основные проектные решения
1.1 Существующее положение и обоснование
необходимости строительства ВОЛП
1.2 Выбор и характеристика трассы
1.3 Выбор уровня и типа оборудования
1.4 Выбор и характеристика оптического кабеля
1.5 Схема организации связи
1.6 Организация синхронизации и управления
2 Расчет проектируемой ВОЛП
2.1 Расчет параметров оптического кабеля
2.2 Расчет длины элементарного кабельного участка
2.3 Расчет надежности проектируемой ВОЛП
3 Организация строительства проектируемой ВОЛП
3.1 Особенности строительства ВОЛП
3.2 Технология прокладки оптического кабеля
3.3 Монтаж оптического кабеля
3.4 Измерение оптического кабеля в процессе
строительства ВОЛП
4 Охрана труда в процессе строительства и эксплуатации ВОЛП
4.1 Меры безопасности при прокладке кабеля
4.2 Меры безопасности при эксплуатации систем передачи
4.3 Экология
5 Экономическая эффективность инвестиций
на строительство ВОЛП
6 Определение интегральног критерия уровня
готовности к информационному обществу
Заключение
Библиография
10
12
12
13
15
22
27
30
34
34
42
46
49
49
49
55
56
66
66
68
70
72
87
97
110
210404.00000Х(посл. цифра-год поступления)М.XXX(шифр) ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Разработал
ФИО
Проверил
ФИО
Рецензент
ФИО
Подпись
Дата
Лит.
Проект ВОЛП на участке
г. Челябинск – р. ц. Миасское
Н. Контроль ФИО
Утверждаю
ФИО
Пояснительная записка
Лист
Листов
УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»
Введение
Развитие науки и ускорение технического прогресса невозможны без
совершенствования средств связи, систем сбора, передачи и обработки
информации. Интенсивное развитие новых информационных технологий в
последние годы привело к бурному развитию микропроцессорной техники,
которая стимулировала развитие цифровых методов передачи информации. В
конечном счете, это привело к созданию новых высокоскоростных технологий
глобальных сетей: PDH, SONET, SDH, DWDM, ISDN, Frame Relay и ATM.
Интерес к SDH обусловлен тем, что эта технология пришла на смену
импульсно – кодовой модуляции PCM (ИКМ) и плезиохронной цифровой
иерархии PDH (ПЦИ) и стала интенсивно внедряться в результате массовой
установки современных зарубежных цифровых АТС, позволяющих
оперировать потоками 2Мбит/с, и создания в регионах локальных колец SDH.
Синхронная цифровая иерархия (СЦИ) обладает существенными
преимуществами по сравнению с системами предшествующих поколений,
позволяет полностью реализовать возможности волоконно – оптических и
радиорелейных линий передачи (ВОЛП и РРЛП) и создавать гибкие, удобные
для эксплуатации и управления сети, гарантируя высокое качество связи. Таким
образом, концепция SDH позволяет оптимально сочетать процессы
высококачественной передачи цифровой информации с процессами
автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети в рамках
единой системы.
Системы СЦИ обеспечивают скорости передачи от 155Мбит/с и выше и
могут транспортировать как сигналы существующих цифровых систем
(например, распространенных на городских сетях ИКМ – 30), так и новых
перспективных служб, в том числе широкополосных. Аппаратура СЦИ
является программно управляемой и интегрирует в себе средства
преобразования, передачи, оперативного переключения, контроля, управления.
Благодаря появлению современных волоконно – оптических кабелей
(ВОК) оказались возможными высокие скорости передачи в линейных трактах
(ЛТ) цифровых систем передачи с одновременным удлинением секций
регенерации до 100км и более. Производительность таких ЛТ превышает
производительность цифровых трактов на кабелях с металлическими парами в
100 и более раз, что радикально увеличивает их экономическую эффективность.
Большинство регенераторов оказывается возможным совместить с оконечными
или транзитными станциями. Из этого следует, что СЦИ – это не просто новые
системы передачи, это и принципиальные изменения в сетевой архитектуре,
организации управления. Внедрение СЦИ представляет собой качественно
новый этап развития цифровой сети связи.
каналах передачи данных, информационных каналах, а также заявки
разных потребителей.
Число каналов связывающих населенные пункты зависит от численности
населения проживающих в этих пунктах, степени интеграции, необходимости
201000.000002М.035 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
11
16
оказания тех или иных услуг связи. В данном проекте расчет каналов не
производится, они приведены в исходных данных.
На данном этапе строительства будут связаны только два населенных
пункта, значит необходимо выбрать топологию сети «точка – точка».
Резервирования при данной топологии осуществляться не будет, путь
прохождения потоков будет только основным. Составим матрицу
распределения 2Мбит/с потоков, которая приведена в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Матрица распределения 2Мбит/с потоков
№
Назначение ПЦТ
п/п
1
Коммутируемые потоки
2
Сеть подвижной связи
3
Арендуемые потребители
Сумма
Количество потоков
2Мбит/с
18
18
9
45
Суммарное количество потоков Е1 составляет Sтреб = 45Е1, также
учитываем коэффициент запаса на развитие сети, который равен Kр = 1,5,
значит необходимое количество потоков Е1 равно 68.
Для обеспечения требуемого числа каналов с учетом организации
каналов Ethernet и каналов сетей подвижных средств связи, необходимо
строительство новой линии с установкой системы передачи (СП) синхронной
цифровой иерархии (СЦИ).
Тип STM выбирается с учетом стандарта уровней. Если 0 ≤ Sн ≤ 63, то
выбираем STM – 1, если 63 ≤ Sн ≤ 252, то – STM – 4, если 252 ≤ Sн ≤ 1008, то –
STM – 16. В данном случае Sн = 68, значит, необходимо выбрать оборудование
уровня STM – 4.
На российском рынке представлено оборудование SDH различных
компаний. Синхронные мультиплексоры, производимые разными компаниями,
имеют некоторые различия характеристик и возможностей, однако в силу
высокого уровня стандартизации технологии SDH они в значительной степени
унифицированы по своим параметрам.
Изучая характеристики мультиплексоров уровней STM – 4/16
производства различных компаний приходим к выводу, что все предлагаемое
оборудование обладает примерно одинаковыми возможностями. Все
мультиплексоры могут вводить/выводить 2Мбит/c потоки, которые являются
основными единицами обмена между узлами
Результаты расчетов показателей представлены в виде пентаграммы на
рисунке 6.1.
201000.000002М.035 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
KД
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
KТ
KЭ
0
K РИ
KИ
2001год
2006год
Рисунок 6.1 – Результат расчетов информационно – технологического критерия
Таким образом, определяем, что по комплексному информационно –
технологическому критерию г. Челябинск находится на третьем уровне
готовности к информационному обществу.
201000.000002М.035 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
96
2 Расчет проектируемой ВОЛП
2.1 Расчет параметров оптического кабеля
2.2.1 Расчет числовой апертуры.
Основным элементом оптического кабеля является волоконный световод,
выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по
которому осуществляется передача микронных длин волн, что составляет
диапазону частот порядка 1014…1015Гц.
Оптическое волокно имеет двухслойную конструкцию и состоит из
сердцевины и оболочки с разными показателями преломления n1 и n2, причем
n1>n2.
Зная показатели преломления, диаметр сердцевины, длину линии
передачи, ширину спектральной линии лазера, длину волны, можно рассчитать
апертуру (угол между оптической осью и одной из образующих светового
конуса, падающего в торец волоконного световода, при котором выполняется
условие полного внутреннего отражения), нормированную частоту, затухание
оптического волокна, дисперсию и пропускную способность оптического
волокна.
Например, если задаться параметрами n1 = 1,481, n2 = 1,48; то числовую
апертуру можно рассчитать по формуле (2.1):
NA  n12  n22 ,
где
(2.1)
n1  показатель преломления сердцевины;
n2  показатель преломления оболочки.
NA  1,4812  1,482  0,0544
201000.000002М.035 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
35
Библиография
1. Алексеев Е. Б. Оптические сети доступа: учебное пособие / Е. Б.
Алексеев. – М.: ИПК при МТУСИ, 2005.- 140 с.
2. Леонов А. В. Технология PON – эффективная сеть доступа / А. В. Леонов.
– Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.teralink.ru
3. Оптика в перспективе. – Электрон. дан. – Режим доступа:
http://daily.sec.ru
4. FTTH – Fiber-to-the-Home – Оптика до дома. – Электрон. дан. – Режим
доступа: http://www.iskratel.com
5. SI3000 MSAN. Мультисервисный узел абонентского доступа. – Электрон.
дан. – Режим доступа: http://www.iskratel.com
6. SI3000 MSAN. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.si3000.ru
7. Организация оптического доступа по технологии FTTH: техникокоммерческое предложение компании Iskratel. – [Б. м.], [б. г.].
8. Планарные сплиттеры для PON. – Электрон. дан. – Режим доступа:
http://www.o-link.ru
9. Кабели, провода, материалы для кабельной индустрии: технический
справочник. – 3-е изд. – [Б. м.]: научно-производственное предприятие НКП
«Эллипс», 2006. – 360 с.
10. Распределительные кабели FTTH. – Электрон. дан. – Режим доступа:
http://www.o-link.ru
11. Горлов Н. И. Проектирование магистральных и внутризоновых ВОЛП:
методические указания по курсовому проектированию / Н. И. Горлов, Ж. А.
Михайловская, Л. В. Первушина. – Новосибирск: СибГУТИ, 2002.- 30 с.
12. Петренко И. И. Пассивные оптические сети PON. Ч. 1-3 /И. И. Петренко,
Р. Р. Убайдуллаев // Lightwave Russian Edition. – 2004. – № 1. – С. 22; № 2. – С.
25; № 3. – С. 21.
13. Долотов Д. В. Оптические технологии в сетях доступа / Д. В. Долотов. –
Электрон. дан. – Режим доступа: http://dolotov-dmitry.narod.ru
14. Особенности строительства сетей PON. – Электрон. дан. – Режим
доступа: http://www.pns.by
15. Гроднев И. И. Линии связи / И. И. Гроднев, С. М. Верник. – М.: Радио и
связь, 1988. – 544 с.
16. RecordSplice – технология механического соединения оптических
волокон. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://expert.com.ua
17. Каток В. Оптоволокно: неразъемные соединения / Виктор Каток,
Алексей Ковтун, Игорь Руденко. – Электрон. дан. – Режим доступа:
http://citforum.ru
18. Седых Д. А. Сварочное оборудование для ВОЛС / Д. А. Седых, А. Г.
Свинцов, М. А. Тишаков // Вестник связи. – 2000. – № 11. – С. 73-76.
19. Измерения в пассивных оптических сетях (PON). – Электрон. дан. –
Режим доступа: http://www.deps.ua
201000.000002М.035 ПЗ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
104
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
Высшего профессионального образования
«Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
Уральский технический институт связи и информатики (филиал)
КАФЕДРА
Многоканальной электрической связи
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
к дипломному проекту на тему
«Проект ВОЛП на участке г. Челябинск – р. ц. Миасское»
1. Схема ситуационная
2. Поперечный разрез оптического кабеля
3. Схема организации связи
4. Схема синхронизации
5. Схема управления
6. Оценка эффективности инвестиционного проекта
210404.000002(посл. цифра-год поступления)М.XXX(шифр)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лит.
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Проект ВОЛП на участке
г. Челябинск – р. ц. Миасское
Лист
Листов
1
7
УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»